瞬变电磁仪在煤矿超前探水中的应用

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煤矿生产过程中会受到多种因素的影响,其中矿井水害长期以来一直是制约煤炭安全高效开采的主要因素之一。新疆库车县伟晔煤矿既有大气降水通过地层露头、地表采动裂隙及火烧区向井下入渗,也有克孜库坦河流经第四系含水层对煤层顶底板含水层侧向补给,更有断层导水及往年小煤窑留下的采空区困扰采掘生产;尤其在雨季,井下涌水量大增,水害十分严重。

    为了避免邻近榆树泉矿透水悲剧的重演,保证采掘安全,杜绝水害事故发生,在汉斯出版社《矿山工程》期刊中,有论文基于新疆天山南麓某矿煤层埋藏浅,大气降水向井下入渗、地面河流对含水层侧向补给,尤其雨季井下水害严重威胁安全生产的水文地质特点,对低阻异常区进行打钻探查验证。

    根据原文中“两探”结果,分析推断下10煤层架子道掘进至该段时,顶板可能会有裂隙渗水和淋涌水现象。笔者发现存在以下几点问题并提出相应的处理建议。

    从YCS-2000A瞬变电磁仪探测结果、钻探验证结果及附近实际采掘收集的资料对比分析,对架子道在F3、F2断层段时出现的低阻异常区,需要重点关注;在架子道掘进至该段时,利用瞬变电磁仪在巷道迎头,随掘进对巷道前方富水异常区进行跟踪探测,其控制距离为110m左右,现场可掘进80m保留30m安全距离;对探测出的低阻异常区,结合地质资料分析,设计钻孔、打钻验证,必要时进行疏放水,确认安全后方可前掘。

    金属干扰问题不可避免,本次在东翼皮带机道中测试,既有皮带机影响又有锚杆锚索影响,干扰复杂、严重,使探测结果存在一定的偏差。所以,我们需要深入学习,采取措施减少干扰,如机械设备处于断电停运状态,尽量减少人文电磁噪声,尽量专人专设备操作;并对实际探测数据进行校正。

    加强对架子道掘进工作面的水情观测及排水工作,安装足够排量的排水泵及排水管路,在掘进头低凹处挖掘泵坑,及时排除巷道积水。掘进过程中若遇淋涌水,应进行截水,工人穿雨衣,并加强顶板观察。如遇断层、小构造或顶板发生异常变化,应及时敲帮问顶,短掘短支,加强支护。

    在雨季前,应加强地表巡查,发现采动裂缝及时用土回填碾压;对地面基岩露头及火烧区周围挖筑拦洪水沟。同时加强对河水流量监测,发现问题及时汇报领导处理。遇强降雨天气执行《雨季三防应急预案》紧急撤人。

    总之,本次矿用瞬变电磁法物探按照“物探先行、钻探验证”的“两探”程序开展工作,坚持“有疑必探,先探后掘”的探放水原则,提高了防治水安全保障水平。架子道施工实际表明,物探及钻探结果与井下实际情况吻合,“两探”都得到了验证,瞬变电磁法在矿井井下探水应用效果良好,可以作为大面积探水的首选方法,可为矿井井下水害预报和防治提供便捷经济有效的技术指导。
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