无线电波透视技术在煤矿生产中的
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无线电波透视法在工作簡构造探测中的应用□段宁宁山西义棠煤业有限责任公司,山西介休 032000摘荽I陷落柱、断层、煤厚变化、褶曲等是煤矿巷道掘进和工作面回采过程中常见的地质异常构造,本文以探测义棠煤业公司020710工作面内构造发育情况为例,通过实例分析和探查对比,进一步说明应用无线电波透视法探查工作面内部隐伏异常地盾构造的重要意义。
关键词:无线电波透视;电磁波;隐伏地质构造0引言无线电波透视技术能够精确地勘探察直接开采矿石的 工作地点中的地质异常体,掌握工作面中的隐伏构造的发 展延伸和规模确保采煤工作的顺利进行是矿井地质工作中 的重要任务。
义棠煤业公司自2009年即引进矿井无线电波 坑道勘探技术,通过近10年的发展,公司技术人员已基本 熟练拿握坑透技术操作及数据处理,本次在020710工作面 探查隐伏地质构造,取得良好的效果。
1无线电波透视法原理电磁波穿透过程中不同的介质对电磁波的吸收损耗是 不同的,在矿井中,电磁波会因为在穿越上下两个岩层之 间分布的煤炭层的过程中碰上陷落柱、断层和别的一些构 造的时候,由于发生吸收、衰减甚至是屏蔽的现象,会产 生数据异常现象。
为了对地质现象进行推理学习,就需要 研究电磁波在地质体和采区煤层,还有各种构造下所产生 的一些影响。
坑透是无线电波透视勘探一般适用于已完成掘进的工 作面的两个顺槽之内,发射点和接收点分别布置在巷道两 顺槽需要进行坑透的区域。
在进行坑透勘探的时候,先选 定一条巷道作为布置发射点的巷道,也叫发射巷道。
当在 发射巷道的某一点进行发射时,发射机向工作面煤体中发 射某一固定频率(一般选用365 Hz)的电磁波,在同一工 作面对应的的巷道中对发射过来的电磁波进行接收,获取 实测场强值。
如果工作面煤层中存在断层等构造时,断层 等构造会对电磁波信号进行发射、屏蔽或吸收,从而导致 接收机收到的电磁场强度变低。
一般在工作面顺槽布S多 个发射点和接收点进行观测,则形成透视异常区。
无线电波坑道透视及瞬变电磁综合物探方法在山西临县某煤矿工作面探测中的应用摘要山西临县某煤矿一直开采5号煤层,采煤方法为走向长壁式,放炮落煤。
经多年开采,井田中部及南部5号煤层资源已枯竭。
现目前回采5号煤层西北部的工作面,根据有关“有掘必探”的有关规定及安全生产要求,在工作面回采前,对工作面内部进行物探,本次工作采用无线电波坑道透视及瞬变电磁综合物探方法,探查工作面内地质情况,为回采工作面安全生产提供了可靠的物探依据。
一煤矿位置概况矿井田位于山西省吕梁临县地区南东30km处,南北长约3.10km,东西宽约2.4km,面积7.4km2。
二矿区地质及水文概况1、井田地表均为黄土覆盖,根据钻孔揭露资料,井田内的地层从老到新依次为:奥陶系中统上马家沟组(O2s)灰色石灰岩,夹有泥灰岩,泥岩及石膏层;奥陶系中统峰峰组(O2f)浅灰-深灰色中厚层状石灰岩、角砾状泥灰岩,中下部含细晶-隐晶石膏及硬石膏矿。
;石炭系中统本溪组(C2b)泥岩,夹有石灰岩、砂岩、铝土岩、钙质泥岩、炭质泥岩;石炭系上统太原组(C3t)砂岩、泥岩、钙质泥岩、石灰岩、泥质灰岩及煤层,;二叠系下统山西组(P1s)砂岩、泥岩、砂质泥岩、泥岩和煤层;二叠系下统下石盒子组(P1x)灰色、深灰色砂岩。
粉砂岩与砂质泥岩,泥岩互层。
2、井田含水层主要为:松散岩类孔隙含水层、二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层组、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组、石炭系上统太原组石灰岩、砂岩裂隙含水层组、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层;据以往资料推定井田内奥灰水水位标高为792.35-800.68m。
3、井田隔水层主要有:下石盒子组下部以深灰色泥岩为主的砂质泥岩互层地层;山西组泥岩;本溪组泥岩、粘土岩和铝土岩为主的地层,是奥陶系灰岩含水层上部之重要隔水层。
三物探工作方法的基本原理1、坑道透视法的工作原理电磁波在地下岩层中传播时,由于各种岩、矿石电性的不同,它们对电磁波能量吸收不同,低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用,当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时,电磁波将在界面上产生反射和折射作用,也造成能量的损耗。
无线电波透视仪在实际生产中的应用在煤矿生产过程中,预先探明采煤工作面的地质构造以保证采煤,特别是综采的顺利进行,是矿井地质工作的重要任务。
随着采煤机械化程度的提高,要求在开采前探清地质构造及地质现象的程度越来越高。
而原有的地质手段和方法已不能很好地解决煤层中小构造的探测问题。
无线电波坑道透视仪携带轻便、易于操作、所需工作人员较少(只需4~5人)、智能化操作,并有分辨能力强、工作效率高的特点,一直以来受到人们的重视,被广泛应用于煤炭及工程勘探等领域。
通过在一些矿区的推广应用,为各个生产矿井的采煤工作面提供了比较准确的地质预测预报结果,受到煤矿生产单位的重视和欢迎。
我矿于今年六月购进一台WKT—E坑透仪,经过厂家培训后,对我矿020703工作面进行了坑透,需在实际生产中对坑透结果进行验证。
无线电波坑道透视(简称坑透仪)是用来探测:顺煤层两煤巷、两钻孔或煤巷与钻孔之间的各种地质构造异常体。
发射机与接收机分别位于不同巷道或钻孔中,同时做等距离移动,逐点发射和接收。
或发射机在一定时间内相对固定位置,接收机在一定范围内逐点观测其场强值。
无线电波坑透仪探测的工作原理及目的(一)工作原理电磁波在地下煤岩层中传播时,由于各种岩、煤层电性差异, 它们对电磁波能量的吸收也有一定的差异,电阻率低的岩石具有较强的吸收作用。
另外,伴随断裂构造所出现的界面,能对电磁波产生折射、反射作用,也使电磁波穿越煤层的途径中,存在与煤层电性不同的地质体(如断层、水体、夹矸、无煤带等)时,电磁波能量会被其吸收或完全屏蔽,信号显著减弱,甚至接收不到,从而形成透视异常段,变换发射机位置,测得同一异常,这些异常交绘的地方,就是异常区域的实际位置,也就是与煤层电性不同的地质体或构造带的位置。
(二)探测的目的利用WKT—E型无线电波坑透仪可以提前了解工作面内部的煤厚变化、直径10米以上的陷落柱及构造(断层)发育情况,提前制定工作面改造方案,为工作面提前改造提供科学依据,最大限度地提高资源回收率,避免因工作面在不能正常回采时才进行盲目改造而造成误工误时,大大增加有效生产时间,为工作面正常回采提供保障。