矿井地质2勘探.ppt

二、巷探 ● 实施条件：凡无钻探条件，或钻探达不到预斯地质效果，且生产需要提前掘进巷道时，则可布置巷探。 ● 应用： （1）查明中、小断层密集块段煤层的可采性，查明岩浆侵入体和河床冲刷带及岩溶陷落柱对煤层的影响范围，圈定不稳定煤层和处于临界可采厚度煤层和高灰分煤层的可采界限等。 由于单纯采用钻探不能达到预期的地质目的，需要布置巷探予以查明。 （2）控制水平、采区和回采工作面的边界断层，确定煤层走向变化地区运输巷道的方向和层位，进行残采区的找煤和复采等。 由于生产巷道已经进入，或者生产需要提前掘进巷道，这时只要合理安排巷道施工顺序，或适当延长巷道，则先期掘进的生产巷道即可起到探巷的作用。 （3）地质构造复杂、煤层极不稳定、勘探程度又低的地方小型煤矿和勘探生产井，只能采用边掘、边探、边采的方式进行生产，这时巷探就成为矿井地质最主要的勘探技术手段。 ● 原则： （1）必须密切结合采掘生产的需要，尽量作到一巷两用。 （2）根据已掌握的地质情况，选择地质构造复杂、煤层变化强烈的地段，垂直主要构造线方向布置探巷，作到查清一线、控制一片。 （3）在地质构造复杂，回采可能性不大的地段，由于探巷被生产利用的可能性很小，因此应采用最小的断面，简易的支护掘进探巷，以节约勘探资金。 （4）探巷应以煤巷为主，尽量不掘或少掘岩巷。 （5）煤层可采范围所布置的探巷，设计探巷总长不得大于回采工作面走向长度的1/3；为探明煤层可采价值所布置的探巷，其获得储量应占块段总储量的1/3。只有这样，布置探巷才有经济效益。 图7-4 平行巷道超前掘进 图7-5 阶段石门超前控制 图7-6 延长顺层煤巷和布置短探巷 图7-7 穿层掘进专门探巷 图7-8 调整巷道施工顺序和布置处理巷道 三、物探 ● 矿井物探手段是探测矿井地质构造和其他影响煤矿采掘生产正常进行的地质因素的有效方法。尤其是对于综合机械化采煤方法，矿井物探能够经济、简便、快速、准确地探测未采区的地质条件，保证煤矿生产正常进行。 ● 近二十多年来,井下物探技术从无到有，经历了由试验、研制到推广应用的过程。现已形成包括无线电波坑道透视、瑞利波探测、地质雷达、井下直流电法、槽波地震探测等系列探测技术。其中有些技术已被许多煤矿选定为常备与必须采用的探测手段。 1、无线电波坑道透视技术 ● 这是研制最早、应用最广的一种探测技术。全国已有100 多个局(矿) 装备了无线电波坑道透视设备。据1999年的统计,已运用此项技术探测采煤工作面700 多个；探测陷落柱的准确率达90 %以上；断层和煤层变薄带的探测准确率达80 %以上。目前，国内坑透技术水平已进入世界先进行列。 西山、阳泉等矿务局规定: 综采和机采工作面投产前必须具备无线电波坑透技术资料,否则不予批准开工生产。 ● 坑道无线电波透视法是根据不同电性（电阻率、介电常数）的岩层和煤层对电磁波能量吸收不一致的原理，探测回采工作面内的地质异常体。 教材图7-9 无线电波透视法适用于探测高、中的电阻率煤层中的地质异常体，具体包括：较准确圈定工作面中陷落柱的位置、形状和大小；圈定工作面中内断层的分布范围及尖灭点位置；探测工作面内煤层厚度变化范围及某些岩浆岩体。 ● 该法主要根据透视综合曲线图，并结合被测工作面已有地质资料而进行的透视异常解释。 ● 透视综合曲线是由理论场强、实测场强及衰减系数等三条曲线构成。 其中，理论场强值H0是指根据理论公式计算出的发射点到接收点的场强值； 实测场强值H是指发射点到接收点实际测得的场强值； 衰减系数是实测场强值与理论场强值的比值。 ● 各类地质体的异常曲线特征如下： ○陷落柱异常曲线特征（图7-10） 衰减系数及实测场强曲线呈漏斗状或“U”字形。 教材图7-10 ○断层异常曲线特征（图7-11） 电磁波穿越断层的主要特征是衰减增大，曲线变陡，曲线出现拐点。 教材图7-11 ○煤层厚度变化及岩浆岩体异常曲线特征 当煤层厚度变化不很大，但影响范围较大或呈条带状时，异常曲线类似断层。 当煤层遭受严重冲刷，但影响范围较小时，异常曲线与陷落柱相似。 侵入到煤层的岩浆体，种类多，产状复杂，电性变化大。只有在一定条件下(如岩体形态简单，种类单一等)才能收到较好的效果。 2、槽波地震探测技术 ● 这是目前井下工作面探测中精度和效率都比较高的一种技术。仪器已国产化和小型化。但由于探测施工牵涉工序多，探测方法尚较单一，所以在推广应用上受到一定影响。 近年来，经过生产和科研单位联合攻关，在巷道—沿煤层钻孔，地面钻孔—巷道，钻孔—钻孔等条件下进行施工作业取得了进展。 此外，使用该仪器还能在井下开展高分辨率地震探测工作。因此,应用前景是广阔的。 ● 煤层与围岩相比，是一种低速层状介质，可视为波导层。在煤层中激发地震波，由于顶底板的波速大于煤层，以及在顶底板界