一矿井物探定义.doc

㈠矿井物探定义：在底下井巷工程中开展多种物探技术的统称，以解决矿井生产过程中所遇到的地质问题（矿井地质，矿井水文地质，瓦斯地质，矿井工程地质）是井下勘探技术之一。 ㈡矿井物探的特点： ①距离目标体更近，物性异常幅度大。②由于在生产过程中开展，解决的问题具体，对生产直接指导意义大。③作为井下勘探技术的重要组成部分，具有施工效率高，成本低的特点④解决矿井地质问题类型较多，应用面广⑤井巷工程限制物探测线布置⑥井下物理场为全层间场，增加场的复杂性，影响对目标异常分析⑦井下高温，高湿度，易爆环境提高了物探仪器技术要求。 ㈢矿井物探分类：⒈根据物性和方法：矿井地震，矿井电法，矿井电磁法，其他⒉根据应用领域：煤层厚度，水文条件，工程 ㈣矿井物探的现状和发展 ①在理论上，主要研究不同矿井地质的物理场特征，及深部全空间物理场分布特???②应用技术方面，主要针对不同的影响煤矿高效安全生产的地质因素，而开展物探技术，如构造探查，水文地质探查等③物探设备的开发研究，随着电子技术的发展，井下专用的物探设备，无论在数量还是在质量上都得到极大的提高，但由于矿业，施工环境的限制影响及相关设备应用范围④随着煤矿生产向着深部，复杂地质条件方向采掘时，各种地质问题引起的安全问题日益增多，要求探查技术不断丰富发展⑤物探技术已成为生产勘探重要方法之一，但该技术在精度与生产要求仍存在很大的差距。 ㈤影响煤矿安全高效生产的地质因素 ⒈井筒掘进：①井筒周围岩石的完整性，稳定性，可掘性②涌水量③揭煤时煤与瓦斯突出④井筒壁后充填效果⑤井壁厚度均匀性 ⒉巷道掘进：①地质构造②围岩松散③地下水突水④瓦斯突出，瓦斯爆炸⑤煤考虑煤层稳定性 ⒊工作面回采：①煤层厚度稳定性②工作面水文地质③瓦斯④地质构造 ㈥矿井物探的工作内容与顺序 ①明确物探工作的目的和任务②收集资料③分析材料（⑴地质分析⑵物性前提⑶探测条件）④矿井物探工作方法与施工顺序：可以选择两种或几种物探方法⑤井下现场工作⑴施工环境调查⑵地质调查⑶测线布置⑷数据采集⑥数据处理，将现场数据转换为物探成果⑦矿井地质解释，矿井成果审查 ㈦矿井直流电法：也称矿井电阻率法，其测点位于地下巷道或采场内，遇探测目标体后相对位置较复杂。为针对解决各类地质问题电极的排列方式多有变化从而衍生出多种方法：电剖面法、电测深法、直流电发超前探测、巷道电透视法、高密度法 ⒈常用矿井电阻率法的应用范围 ①巷道地板电测探成电剖面法：探测煤层地板隐伏的断层及其破碎带，导水通道，含水层厚度，隔水层密度②直流电透视法：探测采煤工作面顶板，地板，富水区，含水裂隙带，陷落柱等③直流电超前探测：掘进巷道迎头前方的构造，富水区，导含水裂隙带 ⒉矿井直流电法基本原理：二维空间均与各向同性介质的静电场（公式） ㈧矿井电测深法和电剖面法 影响因素①受巷道的起伏，长度，方位影响②受顶底板两帮岩性变化或接触条件影响③解决巷道周边探测 ⒈矿井电测探法现场工作技术 ①目标体电性差异分析，选择测线布置巷道，目标体与测线相对空间关系②选定电法设备，选择装置，测定间距，③现场布置测线，逐点测量视电阻率④现场注意，干扰源调查，金属体接地供电，畸变值重测巷道⑤记录工作⑴测线起点终点⑵测点位置⑶数据⑥处理（整理，剔除畸变值，制作视电阻率的等值线剖面，进行一维 二维视电阻率成图，确定背景 提取异常） ㈨巷道层测探法 ⒈针对地质问题，用于追踪已揭露断层和断层间相互关系，隐伏断层 ⒉原理：利用层位之间电阻率差异，煤层顶底板差异，采用赤道偶极装置，供电电极和测量电极位于同一巷道中，A B分别置顶底板，M N分别置顶底板，AB和MN间距由近及远进行观测，随着偶极距的逐渐变大，层测探探测深度增大，从而达到研究工作面内的工作 ㈩矿井直流电法巷道超前探测： 主要用于含水的断层，破碎带，陷落柱特征 ⒈原理：①单偶极装置勘探体积为球壳，AMN装置且MN极距不变，AD的距离逐渐增大②采用三极装置，利用单点电源A供电，B于无穷远处用MN电极测量，具体来说，将A置于巷道迎头，M N电极逐点向后移，测量电位差，并以MN中点作为测量点 ⒉现场施工方法 ①巷道条件调查，清除干扰②确定供电点的起始位置，测点位置③布置电极，逐测电，供电点，采集电压，电流，计算视电阻率④接地电阻的调整 ⒊数据处理 ①计算视电阻率②建立坐标系③换算测点A和测点坐标值，得到视电阻率曲线④剔除畸变值，校正平滑⑤巷道影响校正⑥测线旁侧影校正，将旁侧影响视作层状均匀介质，通过数值计算正反演方法清除⑦前方球壳交会 ⒋结果分析解释①确定背景，圈定异常②地质解释（充分了解探测区⑵低阻异常主要用于富水性地质解释） Ⅰ直流电透视法 ⒈原理：矿井直流电透视法把供电电极A或AB与测量电极MN分别布置与采煤工作面的两条主巷中，采用直流供电，通过测量MN间电位差，研究两巷道间工作面