井下物探方法對地質構造分布的探測與分析研究

摘要：根據地質構造復雜程度劃分依據以斷層、褶皺、巖漿巖等影響采區合理劃分因素為主，斷層及伴生構造發育是對工作面回采造成影響的主要因素，為了提高煤炭回采率，減少煤礦采煤工作面受地質構造的影響，通過新技術、新方法和新裝備對區域地質進行探測，更好的判斷斷層的分布形態，我們采用無線電波坑道透視的物探方法進行探測，通過探測對數據研究判斷出影響生產的主要物探影響區域，在煤礦回采過程中提前做好超前準備，做好相應對技術與安全措施。結果表明井下物探方法對地質構造分布的探測比較準確，能夠更好的為指導生產提供有效的幫助，為企業創效增收。

關鍵詞：地質構造復雜程度;斷層及伴生構造;斷層對分布形態;物探方法;無線電波坑道透視。

1.引言

為提高煤礦煤炭回采率，準確預測地質構造的影響區域及分布狀況，通過井下物探的方法對小范圍內工作面斷層的分布情況進行探測，通過探測所得數據變化，分析研究其對地質解釋的影響。

錢家營礦2196西工作面地面位置位于嶺上莊下方，地面有鄉間小路及大棚，中部有池塘，其余大部分為農田;井下位置位于井田東翼十一采區西翼，西側為十采軌道山、皮帶山及專用回風巷、十采四中軌斜石門、回風斜石門、四中運斜石門，東側為十一采皮帶山、軌道山和專用回風巷、三中運斜石門、三中軌斜石門。地面標高+19.6～+22.6m，煤層底板標高-651.0～-702.7m，工作面傾斜長187m。工作面煤層厚度0.6m～3.6m，平均1.8m，煤層底部有一層不穩定泥巖夾矸，厚度0～0.5m，平均0.2m。煤層傾角3°～26°，平均7°。工作面切眼與風道交叉點附近以及運道西部和東部存在小范圍煤厚小于1.3m薄煤區。煤層走向N64°～N112°。

2.地質情況

工作面地質條件復雜，掘進時共揭露斷層78條，落差0.3～24.0m。回采范圍內揭露斷層53條，對回采影響較大的斷層14條，落差1.0～18.0 m。

地質構造復雜，煤巖層地質情況變化較大，受斷層影響，區域內煤巖層破碎、穩定性較差、易冒落，對生產施工造成較大影響。

3.物探探查

3.1探測目的

為查明工作面內地質條件變化，對工作面采用無線電波坑道透視的物探方法進行探測，探測2196西工作面內隱伏地質構造，對探測范圍內的地質條件進行評價，為回采提供物探資料。

3.2物探工作原理

無線電波坑道透視基本原理：無線電波坑道透視是用來探測順煤層兩煤巷、兩鉆孔或煤巷與鉆孔之間的各種地質構造異常體。發射機與接收機分別位于不同巷道或鉆孔中，同時做等距離移動，逐點發射和接收。或發射機在一定時間內相對固定位置，接收機在一定范圍內逐點觀測其場強值。為了更準確的收集工作面區域地質構造情況，對本次探測工作采用WKT-E型無線電波坑道透視儀。

3.3物探成果及分析

通過對2196西工作面的探測，從綜合曲線圖、平面交繪圖和CT成果圖上看，對地質構造異常帶有較明顯的反映，共圈定出3處物探構造區。結合地質資料，綜合分析，得出2196西工作面無線電波透視成果圖（見圖1）。

成果分析如下：

1號斷層薄煤影響區：位于沿回采方向運道距切眼123m～250m，風道距切眼190m～260m，該處的衰減值在-15～-20dB，該范圍內實見斷層8條，落差0.7～2.3m，且存在一定范圍的M<1.3m薄煤區，推測該區域為實見斷層延伸、薄煤及頂板破碎區共同影響。

2號薄煤影響區：位于沿回采方向運道距切眼940m～1010m，風道距切眼975m～1050m，該處的衰減值在-10～-15dB，該范圍內風道揭露4條斷層，落差0.3～1.3m，運道揭露一定范圍小于1.3m薄煤，推測該區域為實見斷層延伸及薄煤區共同影響。

3號斷層影響區：位于沿回采方向運道距切眼1076m～1150m，風道距切眼1100m～1150m，該處的衰減值在-10～-15dB，該范圍內風運道都揭露數條斷層，落差0.4～18m，推測該區域為實見斷層延伸及頂板破碎共同影響。

3.4采掘對比分析

通過坑透物探獲得的資料對2196西工作面回采進行分析指導生產，至工作面采出為止，繪制工作面采后采掘工程平面圖（圖2）。

通過采前采后資料對比分析得出：

1號斷層、薄煤影響區：實見大部分為M<1.3m薄煤區、H=1.8m斷層及運道H=2.0m、H=2.3m斷層延展，成果準確。2號斷層、薄煤影響區：該范圍內大部分為M<1.3m薄煤區，小構造發育，成果較準確。3號斷層影響區：停采線附近受南陽莊背斜及H=18.0∠80°正斷層影響，伴生小斷層發育，局部甚至全巖。同時，運道距停采位置63m范圍內為一小型背斜，煤層位于巷道上方，且頂板極為破碎冒落，未能回采至設計停采線，未采到3號影響區。

4.總結

通過對勘探技術及采掘情況分析，通過無線電波坑透物探方法和地質資料分析，能夠準確預測出小范圍內地質構造分布情況。對煤礦生產指導提供非常準確可靠的地質資料，更好的解決煤礦安全生產過程中的各種地質問題。為煤礦企業增收創效。

作者簡介：

李加林（1987——），男，吉林長春人，地質工程師，學士，研究方向為煤礦地質和井下物探工作。