地震波超前探测技术在岩巷掘进中的应用 李明

环境工程2019·02102Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究巷道掘进超前探测技术应用分析＊柳建锋（汾西矿业高阳煤矿 山西 032306）摘要：煤矿井下地质构造复杂，巷道掘进面临各种风险，对巷道掘进工作面前方区域进行探测显得十分有必要，本文对煤矿井下巷道常用地质超前勘探技术进行归纳总结，并对比分析常用的超前技术勘探设备，以期能更好的促进巷道掘进工作面超前勘探技术的应用发展。

关键词：巷道掘进；超前勘探；设备分析中图分类号：T 文献标识码：AApplication Analysis of Advance Detection Technology of Roadway TunnelingLiu Jianfeng(Fenxi Mining Gaoyang Coal Mine, Shanxi, 032306)Abstract ：The underground geological structure of coal mine is complex and roadway tunneling faces various risks, so it is very necessaryto detect the area in front of roadway drivage. This paper summarizes the commonly used geological advanced exploration techniques in coal mine underground roadway, and compares and analyzes the commonly used advanced technology exploration equipment, aiming to better promote the application and development of advanced exploration techniques in roadway drivage face.Key words ：roadway drivage ；advance exploration ；equipment analysis巷道是矿井正常生产运行的基础，据有关统计资料，我国每年新掘巷道超过10000Km，煤矿井下条件十分复杂，存在断层、褶曲、溶洞、陷落柱等不良地质情况，当巷道掘进前方存在较小的地质构造异常带，超前地质勘探未查明时，便给巷道掘进带来安全隐患，如：瓦斯突出、透水、岩暴等灾害，影响采掘系统的正常布置，更有甚者会对矿井后期的正常回采带来不利影响。

2024年岩石巷道安全快速掘进技术摘要：针对硬岩巷道安全快速掘进施工问题，探讨了有关目前实现坚硬岩石巷道安全快速掘进需要解决的技术问题，重点探讨了硬岩爆破新型高威力安全炸药与相关爆破专家系统的研究方向，可供相关科技工作者参考借鉴。

关键词：岩巷安全快速掘进引言随着我国工业化水平逐步提高，能源的需求量日益增加，而80％的能源来自煤炭。

岩巷工程是煤炭工业发展的基石，也是企业可持续发展战略的要项工作。

岩巷快速掘进是矿井水平、采区、采场“三大接替”顺利进行的根本保证。

岩石巷道施工时，如果巷道断面大，完整坚硬（f12），前方构造透明度低，势必影响掘进速度，进而影响煤炭高产高效。

为了实现岩巷掘进速度的提高，满足日益增长的煤炭需求，本文对现有的有关岩巷掘进的装备、技术等发展方向进行了初步总结和分析。

1快速掘进机械配置在岩石巷道掘进施工时，要根据巷道掘进时巷道运输、通风、排水、通讯、电力、高压风水管路、工人上下班及施工管理等具体情况，对机械配置、运输方式的选择、钻爆作业、运输装碴作业、锚喷支护作业及机械车辆方案进行合理调配，满足施工需求。

1.1改进设备装备，提高机械化作业水平：机械设备要保证现场操作安全，提高掘进效率，降低劳动强度，而且巷道成型要好。

1.2合理布置装运碴作业线：所选择的装碴机械必须具备装碴效率高，性能稳定，坚实耐用的特点。

机车和矿车应统一考虑，选择大容量矿车必然要选择大功率机车，二者必须匹配。

还要考虑线路铺设质量和装运碴设备数量等因素。

1.3改进施工工艺，实现掘喷平行作业：掘喷平行作业能有效缩短循环时间，有利于采用合理中深孔爆破，进行大循环作业，大大提高掘进速度。

1.4采用科学的施工组织和管理方法：组织正规循环作业和多工序平行交叉作业，严格执行一系列行之有效的管理制度，提高职工的业务素养，确保机械设备的正规使用和爆破技术的严格执行。

2超前地质探测技术研究可靠准确的巷道超前探测技术是巷道掘进安全保障。

“两探”在21上采区辅助运输上山巷道掘进中的应用摘要：按照《煤矿安全规程》、《煤矿地质工作规定》、《防治煤与瓦斯突出细则》等相关规定，准确掌握煤层层位，探明地质构造情况，防止误近煤层作业、误揭煤层或地质构造，避免发生瓦斯事故，按照“有掘必探、先探后掘”原则开展瓦斯地质超前钻探工作，明确地质超前探目的及任务，详细收集施工区域及周围的采掘工程状况、煤层赋存状况、构造控制程度、水文地质条件、物探结果、瓦斯赋存情况等资料，制定有针对性的超前钻探设计。

关键词：地质超前探、煤层、地质构造引言：21上采区辅助运输上山施工层位位于二1煤层底板北岔沟砂岩，设计工程量508m，经实际探测，钻场顶板距二1煤层底板法向距离21.8-24.7m，瓦斯地质超前探工程共施工5轮，每轮设计工程量约450m，每轮施工5个钻孔。

一、施工方法：（一）物探设计要求：探测使用YCS512矿用本安型瞬变电磁仪进行探测，探测期间利用共面偶极进行剖面探测，探测巷道掘进方向范围10-150m，煤层顶板向上30m至底板向下约0-100m范围内。

设计探测共分2个方向，每个方向9道，共计18道，按设计方位角向迎头及底板进行勘探，探测角度为+10°、-30°，每15°探测一道，控制距离约150m（探点向前15-20m范围为探测盲区）。

（二）瓦斯超前钻探设计、施工措施及钻探成果要求：1、掘进工作面瓦斯地质超前钻探前方控制距离原则上不超过100m（定向钻机控制距离除外），巷道两侧帮距不小于15m（煤层倾角大于25°时，巷道两帮距按10m、20m执行）。

2、岩巷超前探测评价超前距不低于20m，循环探查掘进。

超前评价距离按有效控制范围确定（巷道前方各方向共同控制范围确定）。

3、钻探设备原则上采用扭矩不小于4000N·m，钻杆直径不小于Φ73mm，钻具组合合理。

4、矿井地测部门应与设计、生产、防突、通风、施工单位等部门交流沟通，统筹设计、合理安排瓦斯地质超前探施工。

浅谈巷道掘进超前探测技术的应用张军【摘要】矿井水害是制约煤矿安全高效生产的主要地质灾害之一,对其进行预测和预防有着非常重要的意义.分析了瞬变电磁法、直流电法的技术手段和应用特点,以同煤集团下属某矿井为例,以瞬变电磁法、直流电法同时进行探查作业,并对2种方法得出的数据进行分析.实证结果表明,这2种方法都可以有效判断煤矿井下富水区域位置,数据重合位置相对富水性区域几率较大,为掘进工作提供指导.在应用时,可以利用两者结合的综合物探技术,既提高探测的精度,又通过互相验证提高了探测可靠性.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】3页(P172-174)【关键词】矿井水害;物探;瞬变电磁法;直流电法;富水区【作者】张军【作者单位】大同煤矿集团安全监管五人小组管理部,山西原平 034100【正文语种】中文【中图分类】TD263.20 引言矿井水害是煤矿最为需要预防的井下地质灾害之一，严重制约煤矿正常安全生产秩序[1]。

我国大部分煤矿仍以井工开采为主，并且开采规模和深度日益加大，作业环境也日益复杂，井下发生突水、淹井、透水事故发生几率更加频繁，同时危害也十分严重，仅2017年为例，全国共有4起造成人事死亡的井下透水事故，分别为湖北省襄阳市保康县某磷矿、河南省三门峡市峡州某铝矿、山西省太原市清徐县某煤矿及甘肃省白银市平川区某煤矿，死亡人数18人。

如何通过矿井突水预测和预报技术有效对井下作业提供指导对煤矿安全生产具有十分重要的意义。

因此，为避免井下突水、透水事故的发生，地球物理工作者根据井下地质水文情况针对井下作业环境及时、有效、精确的做出地球物理预测、预报技术。

这就对相关工作人员在矿井地质水文理论、水害预测技术以及水害防治与控制技术等方面的研究十分迫切，十分具有经济与社会价值。

1 突水形成矿井突水事故发生受矿井地质环境和采动变化影响，通常水源为煤层中下覆层承压水或者已采工作面采空区积水，隔水层、防水煤柱破坏后，导水通道形成后水源进入工作面造成涌水量增加进而发展成为水害，进入方式受隔水层破坏形式影响，发生形式分为突发、缓发和滞发3类。

煤矿掘进巷道地质雷达超前探测数值模拟及应用仇念广【期刊名称】《《矿业安全与环保》》【年(卷),期】2019(046)005【总页数】5页(P42-46)【关键词】煤矿; 掘进巷道; 地质异常体; 超前探测; 地质雷达; 时域有限差分; 正演模拟【作者】仇念广【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TD163; P412.25近年来，煤矿开采所面临的地质灾害问题日益严重[1-2]。

在煤矿巷道掘进过程中，地质条件复杂多变，目前主要采用瞬变电磁、直流电法、地震波与地质雷达等技术进行超前地质探测[3]。

其中，地质雷达具有高分辨率、高效率、强抗干扰性、宽频带、无损探测和应用灵活方便等特点[4]，探测准确率可达80%[5]，对于煤矿井下巷道有限空间、恶劣环境更有效、实用。

地质雷达多用于隧道超前探测、路基或桩基检测等工程领域，在煤矿井下的应用相对较少。

至今，国内主要有中煤科工集团重庆研究院有限公司和中国矿业大学(北京)两家单位开展相关研究工作，分别研制出KDL系列、KJH-D型和ZTR系列3种装备。

自20世纪70年代以来，高克德[6]、邵雁[7]、宋劲[8]等开展了煤矿掘进巷道地质雷达超前探测的研究；梁庆华等[9]研究了地质雷达在瓦斯富集区探测中的应用；PENG Suping等[10]进一步研究了地质雷达在煤矿探测中的处理分析方法。

目前，掘进巷道地质雷达超前探测的应用多参考工程领域的成果[11-12]，但受限于煤矿井下掘进巷道的有限空间，其具有自身的独特性。

以电磁波传播理论和时域有限差分原理为基础，进行正演模拟分析，在新景矿通过已知地质条件的雷达探测，总结地质雷达在煤矿掘进巷道超前探测中的反射特征，在此基础上进行应用试验。

1 地质雷达超前探测原理煤矿掘进巷道地质雷达超前探测是通过向掘进工作面前方定向发射电磁波，并接收前方反射回来的电磁波为基础来研究掘进前方地质条件的一种方法[13]。