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直流电法勘探仪在矿井探水工程中的应用

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态及规模 。
２ 超 前 探 测
该矿 利用 Ｙ Ｚ Ａ） 流 电 法仪 ， 用 三 极 电法 Ｄ （ 直 采 对庚三胶 带 下 山 、 三 轨道 下 山 、 一胶 带 下 山 、 庚 庚 庚
一
轨道 下 山井下施 工进行 水情 超前探 测 。
（ ） 工 布 置 。探 测 施 工 时 ， １施 固定 供 电 电极 而
据 、 质情 况综合 分析 ， 地 严格 按 技术 要 求 ， 采取 每 ４ ０
ｍ一个 循环 ， 当天 出结 果 ， 时 预报 ， 现 异 常及 时 及 发 采 用机械钻 探验证 。
—
五 一
—
ｌ回
数 字信号 ， 后送 入单 片机控 制 电路 ， 量 电压和供 电 测 电流经过 计算存 入存 储器 。计算 机根 据存储 器 中的 数 据完成 数据 的转换 和成 果 图的绘制 。不 同 电阻率
对应 的视 电阻率值 Ｐ ， ， Ｐ Ｐ 。依 次移 动 、 电极 ， Ⅳ
直到 完成 所有测 点 的测量 。 、 Ⅳ距 Ａ 的最 大距 离 约 等于超前 探测 的距 离 。勘探 施 工 时 ， 持勘 探 数 坚
存、 通讯 等 电路 组成 。仪器 工作 时 ， 电池 输 出的直 流
展 防治水 工作 ， 对于避 免重 大水 害的发 生 ， 确保 矿 井 安全 生产具 有 重要 意 义 。在 此 背景 下 ， 矿 引 进 了 二
Ｙ Ｚ Ａ） Ｄ （ 型直流 电法 勘探仪 ， 应用 于 庚 煤 层底 板 承 。 压水 勘探 工作 。
地质 条件 而定 ， 常情况 下 ， 通 在巷道 内按箭 头所示 的 方 向每次 移 动 间距 为 ４ ｍ。每 移 动 一 次 测 量 电极
２０ 年第 ６ ０８ 期
中州 煤 炭
总 １６ 第 ５ 期
直流 电法勘 探 仪 在矿 井 探 水 工程 中 的应 用
许 银 亮 ， 瑾 闫
（ 煤 集 团公 司 二 矿 ， 南 平 项 山 平 河 ４ ７０ ） ６ ０ ０
摘要 ： 平煤 二矿 在 庚 组 煤 层 开 采 过 程 中 ， 用 直 流 电 法勘 探 仪 探 测 、 报 水 情 ， 现底 板 承 压 水 条 件 下 的 安 全 应 预 实
位于平 顶 山矿 区的平 煤 二矿 主开 采煤 层 为庚 。
煤层 ， 其底板 强含 水层 为寒武 系灰 岩含水 层 ， 水层 含 距离 庚 煤层 ２ 底 板 承压 水 的压 力 为 １５～３ ０ 。 ０ ｍ， ． ． ＭＰ ， 于高水 压下 开采 。矿井 开 采 初期 ， 下 水位 ａ属 地 比较 高 ， 始水 位一般 在 ＋ ０ ｍ， 原 ５ 随着 矿 井延 深 ， 地 下水 位不 断下移 ， ８ 一 ６ ｍ和 一 ０ ３ ０ ｍ水 平 均 发 生 过 突水 事故 ， 涌水量 分别 为 ２２ ０ ５ ０ ｍ ／ 。 ０ ，０ ｈ 随着矿 井 开 采 强 度 的 增 大 ， 庚加煤 层 受 底 板 承 压水 的威 胁越来 越大 。有设 计 、 有措施 、 步骤地 开 有
移动测量 电极 、 的 三 极 装 置 ， 行 数 据 采 集 工 Ⅳ 进
作 。超 前探 测施工 布置 如图 １所示 。无 穷远 电极
同定在 距离 掘进 面 ３～ ５倍 的勘 探距 离外 ， 巷道 掘 在 进面 附近 以一定 间距 布 置供 电 电极 Ａ 、 、 各供 Ａ ， 电 电极 间距 为 ４ ｍ。测量 电极 、 的 间距 可 根据 Ⅳ
全 。三极 电法超 前探 测可探 查掘 进面 前方 １０ｍ范 ０
得 到 的电位差 异规 律 ， 可 确定 不 同地 质构 造 的形 便
收稿 日期 ： ０ ８— ７—１ ２０ ０ ５ 作者 简 介 ：许 银 亮 （ ９ ６ ） 男 ， 南 襄 城 人 ， 理 工 程 师 ， ９ ３年 １６ 一 ， 河 助 １９
、
１ 基 本 原 理
Ｙ Ｚ Ａ） Ｄ （ 型直 流 电法 勘探 仪 是供 煤 矿井 下 探 测 水源 的勘 探仪 器 ， 由锂 电池 组 、 变 升压 器 、 流 它 逆 整 滤波、 性变换 、 片机控制 、 ／ 极 单 Ａ Ｄ转 换 、 示 、 显 储
Ⅳ， 。Ａ 、，作 为 供 电 电极 各 发 射 一 次 ， 得所 Ａ 、 ： 测
电压 由逆 变升 压 电路 产 生 ８ 的 “ ” ， 过 整 ３Ｖ 高 压 通 流滤 波 ， 经极性 变 换 电路 输 出 ， 再通 过 Ａ、 Ｂ电 极 输 入 大地 ， 建立稳 定 的人工 电磁场 ； 同时 ， 通过 、 电 Ⅳ 极 接收 大地 的感应 电压信 号 ， Ａ Ｄ转换 器 转换 成 经 ／
毕 业 于 佛 山 煤 田 职工 地 质 学 院 ， 任 平煤 二 矿 地 测 科 副 科 长 ， 期从 现 长 事 煤 矿 地 质 测量 工 作 。
・
围内 的含 水 、 水异 常 ， 导 包括 老窑 、 断层 、 陷落 柱等 。
开 采 ， 同 类条 件 的矿 井 提 供 了经 验 。 为
关键词 ： 水 ； 探 电法 仪 ； 前 勘 探 ； 板 探 测 超 底
中图 分 类 号 ： ６ １ ３ Ｐ ３ ．
Hale Waihona Puke 文 献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ ０ ） ６— ０ ６— ２ １０ ０ ０ （０ ８ ０ ０ ５ ０
的地层会 产生 不 同的 电位 差 异 ， 研究 测 量 电极 、 Ⅳ
图 １ 井 下 超 前探 测 施 工布 置 示 意
（ ） 动 组 织 。操 作 时 ， ２劳 ５人 一 组 ， １人 负责 读 仪 器仪表 数据 ， 人 记录 ， 打极 点 ， 人联 络 。 １ ２人 １ （） ３ 效果 检 查 。实 施 电法 仪 勘探 以 来 ， 发 现 共 水情 异常 ２处 。及 时 停 止掘 进 进行 打 钻 验证 ， 根 并 据 钻探验 证结果 ， 取下一 步措施 ， 采 保证 了施 工 的安

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直流电法仪和钻探在龙华煤矿的综合应用

直流电法仪和钻探在龙华煤矿的综合应用


对观测 极距 、点号等参数 做少量 校 正， 将数据转换成视 电阻率或 视电阻
图 １Ｙ ＺＡ ￣ 流 电法 仪 原 理框 ห้องสมุดไป่ตู้ Ｄ （）
率梯 度 参 数 。 １ ． 全 空 间 和巷道 影 响 的校 正 ．４ ４ 全 空 间 的影 响可 以根 据 一定 的经
作者简介 ： 曙光 。 州龙 华煤 业 有 限责任公 司。 郭 贵
第３ ０卷第 ４期
郭 曙光 ： 直流 电法仪 和钻探在龙华煤矿 的综 合应用
３ ３
验 公式 来 进 行 校 正 。巷 道 空 间 的影 响可 以编 写 程序 在 滤
层 ， 矿 井 充 水无 直 接 影 响 ， 煤 层 开采 后 造 成 的 冒裂 带 对 但 波 的 时候 进 行 一定 程 度 的修 正 。另 外 其 他 条 件 的影 响如 可 能会 切 入 长 兴组 和夜 郎组 中段 岩 溶含 水 层 ，对矿 井 充 对因积水影响而减少的 Ｐ值采用对 比法修正 ，即在 同一 水会 产 生 一定 影 响 。 。 岩层中 ， 有水 与无 水 同时 测量 ， 过 多 组 数据 统计 后 计 算 ２２ 工作 面 地 质 情 况 经 ．
第３ ０卷第 ４期
Ｖｏ －Ｏ Ｎｏ４ ｌ ． ３
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＳＥ
２１年 ２ ０１ 月
Ｆ ｂ２ １ ｅ ．０ １
直 流 电法仪 和 钻探 在 龙华 煤 矿 的综合 应 用
郭 曙 光
１２ 直 流 电法 仪工 作 原 理 ．
图 ２ 超 前 探 测 施 工 布 置 图
１４ 直 流 电法 仪数 据 处理 ．
直 流 电法 仪 原 理框 图如 图 １ 示 。 电池输 出 的直 流 所
重庆顶峰地质勘探仪器有限公司数字多功能直流电法仪

重庆顶峰地质勘探仪器有限公司数字多功能直流电法仪

EDJD-1 数字多功能直流电法仪
应用范围：
该仪器应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面，亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中，还能用于地热勘探。

仪器特点：
●集发射、接收功能于一体，体积小、重量轻；
●多参数测量，可测量电压、电流、视电阻率、自然电位、视极化率、金属因
数、半衰时、衰减度、激发比、偏离度及电压衰减曲线（即激电谱数据）；
●超大供电功率、超宽量程、超高精度——高达7200W（1200V×6A）的供电能
力、60Vp-p的超宽电压输入范围、极高的小信号测量精度，仪器能更好地应用于高阻地区工作，获得更深、更好的测量结果；
●仪器面板设有“无穷远”极，用于连接二极、三极法时的“无穷远”电极，
联合剖面法和联合电测深法时，仪器能自动测量ρ
SA 、ρ
SB
、以及ρ
S
，无需操
作员干预，提高工效；
●采用本公司开发的基于Android系统智能手机操控主机；
●采用多极滤波及信号增强技术、集成电法干扰抑制器功能，测量精度高；
●自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿，补偿范围高达±10V；
●接收部分有瞬间过压输入保护能力，发射部分有过压、过流及AB开路保护
能力，以及直流高压反接保护能力等；
●接地电阻检查——可随时检查电极的接地情况，方便实用；
●进口全密封箱体具有防水、防尘、寿命长等优点。

直流电阻率法在煤矿巷道超前探测中的应用

直流电阻率法在煤矿巷道超前探测中的应用


檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺 术人员的要求及时调整浆液的配比参数， 记录员要 底板加固工程结束后， 采用直流电法或瞬变电磁 2 认真做好纪录； 注浆过程中要严格按照规定的注浆 顺序、 方式、 结束标准等进行操作， 不经批准， 不得擅 自改变注浆参数或随意停止注浆； 注浆过程中要由 专人巡视管路， 当注浆管路发生故障时要及时处理 ， 防止管路堵塞。如发现钻孔串浆、 堵塞或进浆量明 ； 显减少时要立即停止注浆 注浆过程中必须明确专 人负责观测地面注浆泵和井下孔口压力表 ， 并做好 现场纪录； 注浆孔附近必须设有电话， 以便发现异常 情况时及时汇报注浆站和主管部门 。 5 ） 注浆加固效果检验。 每个钻场设计钻孔施 工完成后， 都要布置检查孔检验注浆效果， 经检查钻 孔加固区域以上无水方可撤离钻机 。在整个工作面 种物探手段对加固效果进行检验， 确认效果是否良 好。 后期实践证明， 通过对奥陶系石灰岩注浆加固 煤层底板技术设计， 可以提高煤层底板隔水层强度， 可以杜绝和减少回采工作面突水现象和突水量 ， 防 。 止期以来， 在矿井生产工作中， 煤矿的巷道超前探测 主要是依靠钻探进行探放水， 一方面， 防探水钻探设 备笨重、 工期长、 效率低； 另一方面， 也容易导致隔水 层破坏 ， 从而直接揭露构造体 ， 造成人为的突水通
煤矿巷道前方隐伏的含水、 导水等不良地质构 造， 一直以来都是困扰矿井生产的重大隐患之一 。
The Application of DC Resistivity Method in Coal Mine Tunnel Advanced Exploration
SHI Xue － feng， HAN De － pin （ Xi＇an Research Institute of China Coal Technology ＆ Engineering Group，Xi＇an 710077 ，China； ） Abstract ： Geological advanced prediction in excavation process of coal mine tunnel and working face related to safety，quality and production schedule of coal mining project． The tunnel DC resistivity method is one of the most important geophysical advanced exploration in coalfield － hydrogeological exploration． In this paper discusses the principle，operating procedure and electrode arrangement method of direct current advanced exploration were discussed in this paper，and applied this method in the tunnel advanced exploration in one coal mine． The practical application results showed that the tunnel DC resistivity method can accurately reflect the spatial distribution feature of the low － resistance geological bodies in front of the tunnel，which provided the basis for mine water damage prevention． Key words： coal mine tunnel advanced exploration； DC resistivity method； mine hydrological survey； goaf of coal mine
井下探放水中的直流电法应用探析

井下探放水中的直流电法应用探析

果基 本 吻合 。
的视电阻率测量一次 ， 通过分析视电阻率 的异常情况
来预 测前 方 富水性 和含 水情 况 。
１ ． ３ 直流 电法 仪 的构 成
井下 电法是 将 直 流 电法探 测 技术 移植 应 用 到煤 矿 井 下 的 电 阻率 探 测 技 术 。具 体说 来 ， 就 是 以煤 层 与 岩 层 的差 异 导 电性 为基 础 ， 在全 空 间建 立 电场 ， 在 地下 巷 道 中进 行 电法 探测 工 作 ； 通 过巷 道 内 的供 电 电极 ， 产 生
１ ． ２ 矿 井直流 电法基本 原 理
矿 井 直 流 电法 （ 属 于全空 间电法勘探 ） 是 根 据 煤 层、 岩 层及 其 富 水带 导 电性 差异 ， 通过 向地 质体 供 人稳 定 电流 ， 观察 和测 量 电场 的 分 布情 况 ， 从 而确 定 岩 体 、 矿 体 物性 及 其贫 富水 性 分 布规 律 。直 流 电法 基本 原 理 如图１ 所示（ 其 中 Ｂ是 无穷 远处 ） 。 超 前 探 测一 般会 在 距 巷道 掘 进工 作 面一 定距 离 的 Ａ布 置 供 电 电极 ， 另一 供 电 电极 在 无 穷 远处 Ｂ， 在 巷 道
方 面的 应 用 ， 并 利 用该技 术对 太原矿 区水 文地 质 情 况进 行 了超 前探 测 分 析 。根据 探 测 结果 ， 预 测预 报 了掘进 工作 面前 方 的富 水 区 ， 而且根 据该 矿 的地 质 水文特 征 ， 提 出了探 放 水措施 ， 对预 防和 治理煤
矿 水 灾有 着深刻 的现 实意 义 。
矿井水灾事故频频发生 ， 造 成 了严 重 经 济 损 失 和重 大 的人 员 伤 亡 。 为 了预 防 制 止 矿 井 水 灾 事 故 的 频 繁 发 生， 目前 常用 的解 决 方 法 是 利 用 物探 手 段 在 煤 矿 井 下