礦井物探及水害防治技術(shù)及裝備

礦井物探及水害防治技術(shù)及裝備匯報(bào)提綱礦井物探類(lèi)技術(shù)及產(chǎn)品地面物探井下物探2.礦井水害防治技術(shù)與產(chǎn)品水害監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)礦井突水水源快速判定技術(shù)礦井水害防治技術(shù)

1礦井物探類(lèi)技術(shù)及產(chǎn)品一、地面物探技術(shù)地面物探的應(yīng)用范圍區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查礦井工程地質(zhì)環(huán)境調(diào)查掘進(jìn)過(guò)程中的超前預(yù)測(cè)環(huán)境地質(zhì)方面斷層、陷落柱等構(gòu)造老窯、古窯采空富水情況

地下巖溶情況為礦區(qū)井口的選取和巷道的布局提供基礎(chǔ)資料

首采區(qū)及掘進(jìn)方向不良地質(zhì)狀況的預(yù)測(cè)

地面沉陷及排水污染法規(guī)要求《煤礦安全規(guī)程》，《煤礦防治水規(guī)定》等法律法規(guī)規(guī)定礦井井田范圍內(nèi)，應(yīng)以地質(zhì)、物探及鉆探等技術(shù)手段為主查明礦區(qū)斷層構(gòu)造、陷落柱、富水采空區(qū)及地下巖溶等情況。主要方法主要開(kāi)展技術(shù)方法有瞬變電磁法（TEM），可控源音頻大地電磁（CSAMT），音頻大地電磁（AMT），超級(jí)高密度電法，普通高密度電法，激發(fā)極化法，雙頻激電法，二、三維地震勘探，瑞雷波法，地質(zhì)雷達(dá)等。一、地面物探技術(shù)復(fù)雜地形探測(cè)技術(shù)山區(qū)、新疆、山西等地形復(fù)雜區(qū)域，地質(zhì)構(gòu)造、水害探測(cè)。重慶研究院探測(cè)深度：重點(diǎn)1500m以?xún)?nèi)，探測(cè)手段：三維地震、電磁法綜合探測(cè)儀器。儀器進(jìn)口和自主開(kāi)發(fā)。綜合探測(cè)技術(shù)整合煤礦集中地區(qū)的區(qū)域水害普查，探明礦井周邊老窯區(qū)和水文地質(zhì)情況。一個(gè)礦一張預(yù)測(cè)圖。重慶院地面物探優(yōu)勢(shì)一、地面物探技術(shù)瞬變電磁探測(cè)深度200-1000m左右精度適中，深部探測(cè)誤差大電法0-200m,精度高如果條件容許，盡量使用電磁法（直流電法、超高密度電法、瞬變電磁測(cè)量（TDEM:MulTEM,LowTEM，F(xiàn)DEM)）、可控源音頻大地電磁法（CSAMT）、大地電磁及音頻大地電磁測(cè)量（MT/AMT）、頻率域激電（FDIP:PhaseIP,SpectraIPorCR）、時(shí)間域激發(fā)極化法（TDIP））主要作用：主要探測(cè)水害。一、地面物探技術(shù)二維、三維地震勘探工程目前儀器效果較好的是：

法國(guó)428Lite遙測(cè)數(shù)字地震儀地震資料處理解釋工作站軟件要求：復(fù)雜地表低信噪比資料和高分辨率處理；層狀介質(zhì)近地表模型反演（EGRM）、聚束濾波法去除多次波、波動(dòng)方程深度域?yàn)V波、三維疊前相干噪聲壓制

、多道預(yù)測(cè)反褶積、逐點(diǎn)時(shí)變反褶積等多個(gè)應(yīng)用功能；層析法靜校正、疊前時(shí)間偏移的并行處理功能。地震解決構(gòu)造問(wèn)題地層問(wèn)題一、地面物探技術(shù)復(fù)雜條件下水害地面勘探技術(shù)一、地面物探技術(shù)三維地震中國(guó)礦大做的多些地面三維地震探測(cè)兩層煤層的底板形態(tài)三維地震三維圖像突起為陷落柱發(fā)育山西某礦瞬變電磁法斷面圖山西某礦瞬變電磁法水平切片圖地面瞬變電磁探測(cè)地面超高密度探測(cè)2號(hào)煤層順層切片圖山西某礦超級(jí)高密度電法斷面圖地面可控源音頻大地電磁法探測(cè)ⅠⅠⅤⅡⅢⅣⅡⅢⅡⅢⅣⅠⅣ斷層破碎帶斷層破碎帶CSAMT法等視電阻率斷面圖二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品水害探測(cè)裝備遠(yuǎn)距離超前探測(cè)裝備高精度探測(cè)裝備YCS40礦用本安型瞬變電磁YCS50礦用本安型瞬變電磁YDZ32直流電法儀DTC-150防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀DTC-150/6防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀DTC-36防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀工作面探測(cè)裝備KJH-D防爆探地雷達(dá)WKT-E無(wú)線(xiàn)電波坑透YDG64高密度電法儀井下物探

1、礦井小電流瞬變電磁——YCS40瞬變電磁二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品儀器特點(diǎn)本安型防爆儀器，采用高精度寬帶程控運(yùn)算放大器，測(cè)量精度高，弱信號(hào)多點(diǎn)平均、累加等多種數(shù)據(jù)處理方法，抗干擾能力強(qiáng)，儀器收發(fā)一體化，小型輕便，設(shè)計(jì)系列大小尺寸的天線(xiàn)，適用于不同地區(qū)礦井井下巷道空間條件，可全空間全方位探測(cè)，結(jié)果顯示為2Ｄ圖，成果解釋直觀(guān)。主要用途主要用于探測(cè)礦井中含水構(gòu)造、含水層、積水老窯等含水性問(wèn)題，也可用于地面水文、金屬礦產(chǎn)和工程地質(zhì)勘查。探測(cè)深度80-100m左右。瞬變電磁探測(cè)布置方式二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品掘進(jìn)工作面瞬變電磁探測(cè)三維顯示二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品回采工作面瞬變電磁探測(cè)三維顯示二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品充水空巷、水倉(cāng)探測(cè)二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品陷落柱探測(cè)二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品YCS50隔爆兼本安型瞬變電磁儀二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品

2、礦井大電流瞬變電磁——YCS50瞬變電磁儀器特點(diǎn)本安型隔爆儀器，采用高精度寬帶程控運(yùn)算放大器，測(cè)量精度高適用于不同地區(qū)礦井井下巷道空間條件，可全空間全方位探測(cè)，結(jié)果顯示為2Ｄ圖，成果解釋直觀(guān)。主要用途主要用于探測(cè)礦井中含水構(gòu)造、含水層、積水老窯等含水性問(wèn)題，也可用于地面水文、金屬礦產(chǎn)和工程地質(zhì)勘查。探測(cè)深度200-300m左右。發(fā)射機(jī)關(guān)斷時(shí)間電流邊長(zhǎng)發(fā)射方式安標(biāo)廠(chǎng)商YCS50<5μs10A20A30A40A50A1m×1m，1.5m×1.5m恒流隔爆重慶煤科院TEMJF50<300μs<=50A1m×1m，10m×10m非恒流隔爆地大華睿YCS160

<=3.5A

非恒流本安湖南飛翼股份有限公司YCS40

<=1.5A

非恒流本安福建華虹國(guó)產(chǎn)礦用瞬變電磁系統(tǒng)發(fā)射機(jī)參數(shù)表二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品工作原理電法勘探通常是通過(guò)測(cè)量地下巖體的視電阻率，根據(jù)水、巖體和地質(zhì)構(gòu)造異常體視電阻率的差異來(lái)區(qū)分和探測(cè)目標(biāo)，水或含水體是典型的低電阻體，易于被電法勘探識(shí)別。儀器特點(diǎn)本安型防爆儀器，具有井下常規(guī)電法、高密度電法和超前探測(cè)法等多種功能，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)防爆的高密度電法儀。能對(duì)頂板、底板探測(cè)，一次探測(cè)信息量大，資料易于解釋。主要用途用于探測(cè)礦井含水構(gòu)造（包括陷落柱）、含水層、積水老窯等水體，也可用于地面水文、工程地質(zhì)勘查。產(chǎn)品遍及全國(guó)，應(yīng)用廣泛。3、普通電法（高密度及直流電法）二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品DTC150/6防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀DTC150/36防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀DTC-150防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀4、防爆地質(zhì)超前探測(cè)儀——長(zhǎng)距離控制構(gòu)造等主要用途主要用于探測(cè)掘進(jìn)巷道正前方的地質(zhì)構(gòu)造異常，如斷層、破碎帶、陷落柱、采空區(qū)、溶洞及巖性變化帶等。超前探測(cè)距離150～200m。產(chǎn)品應(yīng)用于山西、河南、河北、貴州、重慶等地。二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品峰峰礦區(qū)試驗(yàn)探測(cè)本次現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)試驗(yàn)工作于2006年9月2日在新三礦進(jìn)行，并于當(dāng)天完成。

現(xiàn)場(chǎng)在側(cè)幫布置多個(gè)炮孔和1個(gè)接收孔，炮孔間距為1.5米，高度為1米，如下圖所示從探測(cè)結(jié)果看，在探測(cè)范圍內(nèi)存在地質(zhì)異常體界面。即在掘進(jìn)面正前方約61~68m處存在較強(qiáng)反射界面，推斷為斷層影響；在掘進(jìn)面正前方約129~131m處存在反射界面，推斷為小構(gòu)造或物性變化影響。二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品在掘進(jìn)面正前方約42m~100m范圍內(nèi)反射界面較多、物性參數(shù)變化較大，推斷為陷落柱或破碎帶影響。

羊渠河礦試驗(yàn)二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品煤層煤層巷道掘進(jìn)頭巷道接發(fā)射接收異常體介質(zhì)分界面5、防爆探地雷達(dá)——短距離高精度探測(cè)主要用于探測(cè)礦井的地質(zhì)構(gòu)造異常，如斷層、破碎帶、陷落柱、采空區(qū)、溶洞及巖性變化帶等。探測(cè)距離30～50m。產(chǎn)品應(yīng)用于山西、淮南、皖北、河南、河北、云南、重慶等地。目前探測(cè)距離已經(jīng)達(dá)到50m二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品0煤巷掘進(jìn)方向(m)1020304050煤層第一次探測(cè)第二次探測(cè)異?；夭ò不栈茨闲虑f孜煤巷超前探測(cè)小構(gòu)造異常回波2異?；夭?第二次探測(cè)雷達(dá)回波成果圖0煤巷掘進(jìn)方向(m)1020304050煤層第一次探測(cè)第二次探測(cè)F2

F1H=0.8∠60°

H=2∠63°第一次探測(cè)雷達(dá)回波成果圖二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品馬蘭煤礦南下一組煤停采二隊(duì)18306工作面回采到距停采線(xiàn)4m時(shí)，遇到一個(gè)頂部有空洞的陷落柱，陷落柱內(nèi)出現(xiàn)涌水、涌硫化氫現(xiàn)象。

測(cè)線(xiàn)1防爆探地雷達(dá)探測(cè)剖面成果圖陷落柱影響范圍雷達(dá)波雙程走時(shí)(ns）雷達(dá)底板探測(cè)深度(m)測(cè)線(xiàn)1（測(cè)線(xiàn)起點(diǎn)位于79與80號(hào)架之間）西山煤電馬蘭煤礦探測(cè)二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品主要典型的異常位于測(cè)線(xiàn)8米到16米的位置（從第53號(hào)支架到第57號(hào)支架），為遺失鉆桿造成的異常。

山西陽(yáng)泉寺家莊礦切眼超前探測(cè)隱伏遺失鉆桿二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品主要用途和適用范圍儀器可探測(cè)煤礦回采工作面及鉆孔之間的地質(zhì)小構(gòu)造，如斷層（大于煤層厚度1/2～1/3）、陷落柱、煤層厚度變化、瓦斯富集區(qū)和突水構(gòu)造等。探測(cè)距離300～500m。

RWP傳播方式transmitterfaultsKarstcollapsecolumns透視鉆孔6、無(wú)線(xiàn)電波透視儀——井下最準(zhǔn)的儀器二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品山西潞安王莊礦工作面陷落柱探測(cè)：煤的變質(zhì)程度瘦煤，厚度6.2m。工作面長(zhǎng)度890m，寬度150m。探測(cè)圈定了出3個(gè)異常區(qū)。經(jīng)過(guò)回采驗(yàn)證異常區(qū)域?yàn)橄萋渲?。二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品河南平頂山十礦工作面瓦斯地質(zhì)異常區(qū)探測(cè)

探測(cè)圈定了4個(gè)異常區(qū)。經(jīng)過(guò)回采驗(yàn)證異常區(qū)域主要為由斷層構(gòu)造帶控制的瓦斯富集區(qū)。第一次探測(cè)第一次探測(cè)二、井下物探技術(shù)及產(chǎn)品2礦井水害防治技術(shù)與產(chǎn)品一、礦井水害防治技術(shù)與產(chǎn)品國(guó)家煤監(jiān)局煤安監(jiān)調(diào)查〔2011〕25號(hào)各煤礦企業(yè)按規(guī)定配備礦井防治水專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員、配齊專(zhuān)用探放水設(shè)備，建立專(zhuān)門(mén)探放水隊(duì)伍；查明井田水文地質(zhì)條件，特別是老空水的積水范圍和積水量，留足防隔水煤（巖）柱；建立健全礦井地質(zhì)報(bào)告、圖件和基礎(chǔ)臺(tái)賬，真正做到地質(zhì)圖件與實(shí)際相符，為防治水工作提供詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。督促煤礦企業(yè)認(rèn)真做好礦井充水條件分析預(yù)報(bào)，確定探水警戒線(xiàn)。探放水應(yīng)當(dāng)使用專(zhuān)用鉆機(jī)，由專(zhuān)業(yè)人員和專(zhuān)職隊(duì)伍進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工。一、礦井水害防治產(chǎn)品煤礦水文監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、新型傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。利用傳感器研究常規(guī)水文參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)定，應(yīng)用范圍：含水層水位、水壓，以及水倉(cāng)水位、溝渠流量、流速等參數(shù)的動(dòng)態(tài)適時(shí)測(cè)量。新疆特點(diǎn)：日照時(shí)間長(zhǎng)，井田范圍大，適合用太陽(yáng)能、無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)乃谋O(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井水文變化情況。1、礦井水害監(jiān)控系統(tǒng)2、快速水源判定分析技術(shù)

應(yīng)用范圍：1、礦井水源識(shí)別：快速識(shí)別礦井充水水源（地表水、大氣降水、老空水、奧灰水、太灰水、頂板砂巖水、松散層水、火成巖水等），為煤礦安全生產(chǎn)提供決策依據(jù)。2、水文地質(zhì)勘察：地下水水化學(xué)特征及水質(zhì)類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)分析。儀器方法：采用光吸收法和電極法兩種類(lèi)型的水質(zhì)化驗(yàn)方法。按照《煤礦防治水》要求，突水嚴(yán)重礦井要建立水化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室，并建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以快速分析突水水源類(lèi)型。一、礦井水害防治產(chǎn)品主要水害防治技術(shù)1、礦井水害綜合防治工程（地面物探、井下物探、鉆探、化探）2、礦井探放水承包工程（井下物探、化探、鉆探）3、礦井堵水技術(shù)4、礦井老空水等疏放技術(shù)5、礦井“三下采煤”防治水設(shè)計(jì)6、礦井帶壓開(kāi)采、水文類(lèi)型劃分、防治水會(huì)診、中長(zhǎng)期規(guī)劃等報(bào)告編制二、礦井水害防治技術(shù)1.新疆礦井水害評(píng)價(jià)及老空水探放水工程二、礦井水害防治技術(shù)項(xiàng)目資金工程技術(shù)力量項(xiàng)目任務(wù)疏放上層煤采空區(qū)積水完成日常探放水工作總合同額：800萬(wàn)工程進(jìn)度常駐現(xiàn)場(chǎng)2~4人工期：18個(gè)月項(xiàng)目部成員6人，外聘專(zhuān)家3人，鉆探總進(jìn)尺：4500m2.野川煤業(yè)礦井防治水長(zhǎng)期技術(shù)服務(wù)野川煤業(yè)公司由于礦井水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員缺乏，水害防治基礎(chǔ)管理（臺(tái)賬、圖件等）等需要改進(jìn)，與煤礦防治水安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求還有一定的距離。為此，野川煤業(yè)特委托我單位在礦井防治水方面提供長(zhǎng)期的技術(shù)服務(wù)。合作內(nèi)容：①礦井安全技術(shù)會(huì)診②礦井防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃及年度計(jì)劃的編制③探放水設(shè)計(jì)及措施編制。結(jié)合采掘計(jì)劃，針對(duì)施工巷道編制。④人員培訓(xùn)。定期對(duì)礦井工人及管理人員進(jìn)行防治水技術(shù)培訓(xùn)。⑤監(jiān)督監(jiān)管，對(duì)探放水設(shè)計(jì)及措施在現(xiàn)場(chǎng)的落實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)督。⑥防治水安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)，對(duì)日常防治水圖件、臺(tái)賬等基礎(chǔ)資料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)和檢查。二、礦井水害防治技術(shù)3.防治水相關(guān)工程設(shè)計(jì)報(bào)告編制

（1）帶壓開(kāi)采水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)①西山煤電集團(tuán)亞辰煤礦帶壓開(kāi)采水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)②煤銷(xiāo)集團(tuán)侯甲煤礦帶壓開(kāi)采安全性評(píng)價(jià)及防治設(shè)計(jì)

（2）河道防治水設(shè)計(jì)西山煤電集團(tuán)亞辰煤礦

（3）水體下采煤防治水設(shè)計(jì)西山煤電集團(tuán)亞辰煤礦

（4）井筒注漿工程正輝公司昌盛煤礦二、礦井水害防治技術(shù)礦區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)條件礦區(qū)含水層、隔水層分布規(guī)律及特征礦區(qū)構(gòu)造帶富水性及導(dǎo)水性地表水體