關于18306物探異常區的分析預測

張旭慶

（山西焦煤西山煤電集團馬蘭礦，山西 古交 030205）

1 18306物探異常區概況

18306工作面位于山西焦煤西山煤電集團馬蘭礦南一下組煤采區，兩條順槽均開口于南一下組煤進風軌道下山。工作面走向長1 221/1 271 m，傾斜長194 m。工作面褶曲構造發育，向斜軸部位于軌道巷710 m，皮帶巷715 m，兩翼傾角平均為9°，軸向320°；屯蘭河背斜軸部位于軌道巷1075m，皮帶巷1049m，見圖1。

圖1 18306工作面褶曲構造

18306工作面形成后，經使用WKT-E型坑透儀進行物探，所得CT分析圖分析反映，本工作面有一大的異常區位于軌道巷里程700～650，皮帶巷750～680 m，見圖1。該異常區恰好位于向斜軸部。

2 物探異常區的分析與鉆探

2.1 物探異常區的分析

由于異常區位于向斜軸部，并且區內皮帶巷底板標高為873m左右，而軌道巷底板標高為907 m左右，兩巷標高相差很大，所以預計異常區的形成有以下原因：

（1）坑透儀在高差較大的兩巷中工作，其電磁波被與煤層完全不同的頂板巖體給吸收或完全屏蔽了，導致信號顯著減弱甚至接收不到，形成透視異常（或稱“陰影區”）。

（2）異常區內有大的地質構造，如落差較大的斷層，甚至陷落柱，工作面局部出現無煤區，導致坑透儀信號被顯著減弱甚至屏蔽，見圖2。

2.2 物探異常區的鉆探

圖2 坑透儀顯示的坑透異常區（“陰影區”）

所有對物探異常區的分析預測都必須進行實際的鉆探、巷探等手段來判斷和驗證。雖然實施巷探所得成果比較準確，但成本較高，耗時耗力。采取鉆探施工成本較小，省時省力，但是成果跟實際會有很大差距。在時間緊迫的情況下，只有采取簡單易操作的鉆探施工。在工作面實地標定異常區后，開始進行認真細致的鉆探。根據兩巷的底板等高線以及結合實際標高，筆者設計了與推算的煤層傾角相同的鉆孔角度，設計鉆孔和鉆探結果見圖3。鉆探結果顯示，鉆孔大部分都打在了煤層底板上。實際煤層傾角比理論煤層要大，沒有探到構造，鉆探沒有達到預期效果。

圖3 物探異常區鉆探成果圖

3 物探異常區的實際揭露情況

在工作面推進至物探異常區邊界時，工作面開始揭露構造。工作面38#架先揭露落差為1.5 m的正斷層，隨著工作面緩慢向前推進，工作面斷層的斷距不斷變大，最終成為落差為7.0 m的大斷層，并同時伴生兩條落差在2～3 m的正斷層，嚴重影響了回采進度。在推進至皮帶巷里程718 m時，工作面27#～32#架揭露一陷落柱，柱體內以泥巖、細砂巖為主，局部含水，并且陷落柱內還有一條斷層，工作面地質情況變的異常復雜見圖4。

圖4 坑透異常區內實際揭露構造圖

同時，工作面18#～62#架坡度開始變大，局部達到28°，并且出現了全巖，巖石為鈣質膠結的細砂巖，致密堅硬，采煤機根本割不動，嚴重影響了生產，見圖5。

4 物探異常區內構造變化趨勢分析

面對工作面當前的構造，地質工作人員迫切需要認真分析預測構造的變化趨勢，以指導隊組施工，盡量把其對生產的影響減小到最低。通過認真研究圖2的坑透CT圖，結合對異常區周圍地質條件的綜合分析，以及工作面對應上部已采2#煤層所揭露的地質情況分析判斷，得出以下預測：

圖5 坑透異常區內工作面局部剖面圖

（1）異常區內軌道巷地質條件正常，沒有任何構造；皮帶巷正處于向斜軸部，地勢最低，在里程620左右有一個面積為108 m2的陷落柱。到皮帶巷里程680 m后，地勢才開始上升，煤層也趨于穩定。對應上部2#煤層也沒有揭露斷層，因此，預計斷層走向將是隨工作面向皮帶巷方向延伸，落差將不斷減小，在皮帶里程680 m左右，預計斷層尖滅。推進到這里工作面地質條件才要相對好轉，生產才能正常。預計在里程620 m左右有陷落柱伴生小斷層，不過對生產影響已經不大。

（2）物探異常區內陷落柱是斷層形成后由于斷層帶巖性疏松造成巖層塌陷形成的，地表沒有明顯異常，另外，工作面上部2#煤層也沒有揭露過，結合坑透CT圖反映，預計陷落柱變化不大，很快就將甩掉。

5 結論

通過對18306工作面異常區的分析研究，物探異常區確實存在大的地質構造，對生產造成了很大影響。地質工作對生產的指導顯得尤為重要。這反映出了地質工作的局限和不足：一是地質鉆探水平迫切需要提高；二是坑道無線電透視法僅在宏觀上發現問題，在具體地質構造的分析判斷方面存在局限；三是地質預測工作準確程度也將有待提高。在今后的地質工作中，必須解決好上述問題，完善不足，地質工作才能為煤炭生產發揮堅強有力的指導作用，地質工作人員也才能更好地服務于礦井生產。