淺談利用物探技術對斷層賦水性進行研究的方法

易殿華，胡岳亮

（濟寧市蔡園生建煤礦，山東　濟寧　277606）

淺談利用物探技術對斷層賦水性進行研究的方法

易殿華，胡岳亮

（濟寧市蔡園生建煤礦，山東濟寧277606）

【摘要】只有了解清楚煤礦地質構造、巖性特點，做好地質預報工作，才能為巷道設計與施工提供充分的參考資料。尤其是魯西南地區一些水文地質條件復雜的煤礦，在煤炭開采過程中利用物探技術進行地質勘探，更加必要。本文主要對利用物探技術探明斷層賦水情況的實踐進行研究。

【關鍵詞】物探；斷層；賦水性

在煤礦生產中，物探技術主要用來探明工作面構造和含水體情況，它是根據自然界中各種巖石和礦層在磁性、導電性、密度、彈性、放射性等物理性質方面有差異的特點，來采集數據進行分析研究的。

位于滕南煤田最西部的蔡園生建煤礦在開拓五采區過程中，受到掘進迎頭突水的威脅。該采區開采12下煤層，煤層為緩傾斜薄煤層，賦存較穩定，結構簡單。頂板一般為泥巖，直接底為八灰。在開拓過程中，巷道掘進將穿過F78導水斷層。該斷層落差約100m，為一導水斷層，根據歷年來地質情況分析，該斷層富水性較強。三灰涌水通過F78斷層接受奧灰水的補給，補給通道較為暢通。巷道掘進時，采區軌道大巷通過斷層破碎帶寬度為21m，皮帶大巷通過寬度為14m。

為確保大巷施工安全，該礦采用物探技術對五采區巷道迎頭前方賦水情況進行了勘探，并將勘探結果用于地質分析，進行分段式注漿，成功解決了掘進巷道穿越含水斷層的問題。

該礦采用瞬變電磁法進行超前水文物理勘探，共進行了3次超前探測。在實際操作中，每次超前探測分為向上30°、向上15°、水平向前、向下15°、向下30°五個方向，探測迎頭前方左400～右40070米范圍，共探測9次。

1　五采軌道4號點前23.3m處超前勘探地質解釋（第一段注漿前）

據探測結果，向上20°方向超前向前方的距離越遠，視電阻率越低。這說明接近斷層，巖層的含水性有所增強，在探測方向上50～90m范圍（斷層位置附近），視電阻率值很低，視電阻率值低于0.5Ω·m，說明迎頭前方斷層有一定的含導水性，水量相對較大。

巷道正前方的距離越遠，視電阻率越低。這說明接近斷層，巖層的含水性增強，在探測方向上50～85m范圍（斷層位置附近），視電阻率值降低，低于0.5Ω·m，說明迎頭前方斷層有一定的含導水性，水量相對較大。

向下20°方向向前方的距離越遠，視電阻率越低。這說明接近斷層，巖層的含水性有所增強，在探測方向上50～90m范圍（斷層位置附近），視電阻率值降低，低于0.5Ω·m，說明迎頭前方斷層有一定的含導水性，水量相對較大。

向下30°方向向前方的距離越遠，視電阻率越低。這說明接近斷層，巖層的含水性有所增強，在探測方向上50～90m范圍（斷層位置附近），視電阻率值降低，低于0.5Ω·m，說明迎頭前方斷層有一定的含導水性，水量相對較大。

綜合分析說明迎頭前方50m范圍內，巷道頂底板巖層含水性弱。在前方50～90m范圍，電阻率降低，并且向底板方向視電阻率值在47m左右就達到0.5Ω·m，這是因為向底板20°方向上和向底板30°方向上探測點離斷層面更近。總體來說，迎頭左側電阻率降低較快，這與斷層的走向吻合。

2　五采軌道5號點前49.5m處超前勘探地質解釋（第一段注漿后）

向上20°方向向前方的距離越遠，視電阻率略有降低。但降低程度有限，巖層的含水性有所增強，但整體偏弱。和上一次探測結果相比，視電阻率整體提高，說明注漿起到了很好的效果。

巷道正前方向前方的距離越遠，視電阻率略有降低。但降低程度有限，巖層的含水性有所增強，但整體偏弱。和上一次探測結果相比，視電阻率整體提高，說明注漿起到了很好的效果。

向下20°方向向前方的距離越遠，視電阻率略有降低。但降低程度有限，巖層的含水性有所增強，但整體偏弱。和上一次探測結果相比，視電阻率整體提高，說明注漿起到了很好的效果。

向下40°方向向前方的距離越遠，視電阻率略有降低。但降低程度有限，巖層的含水性有所增強，但整體偏弱。和上一次探測結果相比，視電阻率整體提高，說明注漿起到了很好的效果。

綜合分析說明離迎頭越遠巖層的視電阻率略有降低，斷層下盤巖層有弱的含水性，但與上一次探測結果相比，巖層的視電阻率整體增加，注漿效果明顯。

3　五采軌道5號點前86m處超前勘探地質解釋（第二段注漿后（共進行2次超前勘探）

向上30°方向向前距離探測點60m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱；距離探測點60m以外，視電阻率降低，巖層的含水性增強。

向上20°方向上，距離探測點60m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱；距離探測點60m以外，視電阻率降低，巖層的含水性增強。與上一次探測結果相比，視電阻率升高，這是注漿加固使巖層的含水性減弱，說明注漿效果明顯。

向上10°方向上，距離探測點80m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱；注漿基本在水平及以下角度上進行的，因此，向上10°方向上探測的視電阻率比向上20°方向探測的視電阻相對高些，進一步說明注漿效果較好。

水平方向上，距離探測點80m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱；與上一次探測結果（圖2-13a）相比，視電阻率升高，這是注漿加固使巖層的含水性減弱，說明注漿效果明顯。

向下10°方向上，距離探測點80m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱。注漿基本在水平及以下角度上進行的，因此，向下10°方向上探測的視電阻率比水平方向探測的視電阻相對高些，進一步說明注漿效果較好。

向下20°方向上，距離探測點80m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱；與上一次探測結果相比，視電阻率明顯升高，這是注漿加固使巖層的含水性減弱，說明注漿效果明顯。

向下30°方向超前方向上，距離探測點80m以內，視電阻率較高，巖層的含水性較弱。

綜合分析說明迎頭前方80m范圍內，巷道前方和底板巖層含水性弱。注漿效果明顯。

【參考文獻】

［1］王振東.淺層地震勘探應用技術［M］.地質出版社，1998

［2］石向晨.淺談礦井物探技術應用現狀與發展展望［J］.河南科技.2013

［3］韓建光.礦井物探技術在煤礦水害預測中的應用［J］.科技信息.2009

【作者簡介】

易殿華（1980-），男，本科，畢業于中國礦業大學，助理工程師。