掘进巷道前方隐伏断层超前定量预报

介绍了一种利用断层影响带参数对掘进巷道前方隐伏断层的产状、性质、断层位置、断距进行超前预测的方法。若配合利用瑞利波探测法探测断裂面,可以对小断层的产状、性质、位置、断距进行准确预报。      

独头巷道超前勘探的有效手段——瑞雷波勘探技术井下超前勘探试验结果述评

迄今,用于煤矿井下独头巷道超前勘探的有效手段寥寥无几。常规的钻探方法费工、费时、效率很低,而且有引起突水的危险。瑞雷波勘探方法是一种使用瑞雷面波作为有效波进行零到几十米范围内地震勘探的新型物探方法。它的测线基距与勘探深度的比值可以达到1∶20以上,即1～2m的测线布置,勘探深度可达30～40m以上。完全适用于独头巷道超前勘探的需要。把这样一种地面地质勘探的方法技术移植到井下,在煤巷、岩巷中进行超前探测断层、空巷、冲刷带的试验并获得成功,无疑为煤矿井下独头巷道的超前探测开创了一种全新的物探手段,必将在煤矿的安全掘进和生产方面发挥重要作用。      

瑞利波探测公路施工隧道含水断层破碎带

断层破碎带的出现必然使岩体的硬度发生明显改善,而瑞利波的传播速度恰与介质的物理力学特性有关。利用瑞利波探测技术,对泉三高速公路某施工隧道含水大断层进行超前探测,并与地质雷达和钻探探测结果比较,结果显示,锐利波探测的断层破碎带宽度与隧道施工揭露的极其吻合,瑞利波是超前预报含水断层破碎带的一种简便、高效的技术。      

瑞利波测试在工程勘察波速测试中的应用试验总结

一、问题的提出 瑞利波勘探技术是近年来发展起来的一种新方法。瑞利波在分层介质中具有频散特性，它的波长不同，穿透深度也不同，瑞利波传播速度与横波传播速度具有相关性。瑞利波的这些特性为瑞利波勘探提供了充分的依据，并为该方法的应用开拓了广阔的前景。目前，利用人工激发的瑞利波，可以用于解决很多的浅层地质问题。其中就有辅助工程地质勘察和原位测试提供岩土的物理力学参数等。     

瑞利波探测在石炭井三矿的应用

针对石炭井三矿的具体地质、地球物理条件介绍了矿井瑞利波系统在井下的施工、数据采集、资料处理、解释推断等诸方面的方法技术。举例指出该探测系统在剩余煤层厚度探测、掘进巷道超前探测地质构造、石门揭煤判断煤层位置几个方面的地质效果。      

基于克希霍夫偏移的槽波超前探测方法及应用

为查明邢台矿区葛泉矿1199工作面掘进巷前方地质构造,采用井下槽波地震进行超前探测,用线性拉东变换提取来自巷道前方的反射波,在时间域内进行速度分析获得围岩参数信息,通过克希霍夫偏移对巷道前方地质异常体成像。结果显示,掘进巷前方距离G12检波点205 m与237 m存在异常,分别对应采空巷道与SF4断层;通过速度分析提取速度参数,初步判断SF4含水。钻探验证结果表明,克希霍夫偏移方法能对掘进巷前方断层异常体进行成像。      

瑞利波探测技术用于矿井地质超前探测

鹤岗矿区煤系曾遭受多次构造运动的改造,地质情况复杂。为满足采区和生产布置的需要,采用瑞利波探测技术对地质情况进行精细探查和预报。在井下用瑞利波方法探测下部煤层、超前探测煤巷、岩巷前方的构造,取得了满意的效果。该技术方法提高了地质预报的准确性,在煤矿有良好的应用前景。      

应用瑞利波勘探技术查明煤矿地质因素

瑞利波深测技术是由瑞利波探测仪采集瑞利波信息,经计算机处理实现井下地质预测预报的。六枝矿务局应用ＭＲＤ－Ⅱ型瑞利波探测仪进行了各种地质情况实验和研究,证实该仪器在探测地质体（煤层）分层、断裂带、陷落柱、地质异常体等均有实用价值。     

MSP技术在任楼煤矿巷道超前探测中的应用

煤矿巷道中的断层、陷落柱和煤岩体结构破碎带等不良地质条件不但影响掘进施工,同时也存在突水、瓦斯突出等安全隐患。断层、陷落柱等地质异常构造与围岩在密度、速度等物性方面存在较大差异,因此可利用多波多分量地震反射法探测煤矿井下异常构造。近两年来,任楼煤矿针对矿井巷道前方的未知隐伏构造做了多次MSP震波超前探测。以Ⅱ7322机巷为例,在巷道j19点前76m处,分别于巷道的左帮及右帮对迎头前方进行了两次超前探查,2次探测解释的2个异常界面位置分别为82m、101m和85m、102m,实际揭露2个断层位置为82m、109m,探测结果与实际基本相符,实现了对掘进巷道内地质构造带的准确超前预测预报。     

井下直流电法超前探测技术及其应用

矿井直流电法超前探测技术是一种全空间电法勘探技术。它以岩石电性差异为基础，在全空间条件下建场，应用全空间电场理论处理和解释有关矿井水文地质问题。可广泛用于解决煤矿井下巷道掘进头前方100m距离范围内含水裂隙、岩溶、断层、陷落柱、老空区、火烧区等异常地质体的探查问题。井下直流电法超前探测技术是利用体积效应进行探测系统设计和资料处理的，采用点源三极装置进行井下数据采集工作，无穷远电极对巷道内测量电极的影响可以忽略不计，因此其探测数据包括了巷道及其围岩影响在内的全空间范围内岩石、构造等各种地质信息。     

瑞利波勘探技术在探测瓦斯聚集区域中的应用

在煤矿生产过程中,煤与瓦斯突出的问题经常发生,我国瓦斯灾害已成为煤矿群死群伤的头号杀手。煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯、煤体结构等诸因素综合作用的结果。其中,地质构造因素起着主导控制作用。地质构造复杂的区域通常属于瓦斯灾害易发区域。发生煤与瓦斯突出的位置,多与地质构造破坏带有关,或发生在小断层,或发生在小背斜褶曲,或发生在裂隙带。笔者简要介绍了一种探测有地质构造区域的方法——瑞利波探测法。该方法利用了瑞利波的频散特性与岩土的物理力学性质的相关性的原理,通过对井下实地采集的数据进行分析、处理、解释,所预测的异常区域与实际的瓦斯卸压孔所显示的异常区域相符,是一种有效的探测方法,对保证煤矿安全生产有指导作用。     

煤与瓦斯突出的激发和发生条件

从影响煤与瓦斯突出的地应力、瓦斯、煤岩物理力学性质和地质构造因素出发,提出把煤与瓦斯突出的过程划分为突出源的形成发展、突出的激发和发生三个阶段。以南桐煤矿典型突出事故为例,用演绎法探讨了突出激发与发生的条件。结果表明,一切由振动产生的岩体裂隙和冲击载荷是导致煤与瓦斯突出的激发条件,并根据充瓦斯煤的损伤蠕变方程,得到了预测延期突出的时间。根据突出过程中的能量转换关系,得到了突出的起动速度和瓦斯临界压力表达式,对煤与瓦斯突出发生涉及的几个难点问题进行了讨论。揭示了煤与瓦斯突出的主要能量是瓦斯膨胀能,突出时喷出的瓦斯由多个来源的瓦斯组成,且地质构造区在采矿过程中容易形成有利于突出的源。     

煤田地质勘探钻孔瓦斯突出危险性评价

基于灰色关联分析法和模糊综合评判理论,综合考虑煤体结构、瓦斯压力和含量、地质构造、煤层埋深以及煤厚等因素,利用勘探钻孔所测瓦斯资料,建立了勘探钻孔煤层瓦斯突出危险性评价模型,并以重庆松藻矿区为例,对矿区勘探钻孔附近煤层瓦斯突出危险性进行了评价。结果表明:模型评判结果与矿井实际生产揭露情况一致,评判结果可靠。该模型避免了以往勘探阶段仅利用单项指标或简单综合指标进行突出危险评价的不足,使评价指标更全面,评判结果更可靠。      

地质勘查阶段查明瓦斯突出三要素的途径与方法

矿井瓦斯突出的三要素是煤体结构、瓦斯含量和瓦斯压力。煤及煤层气地面勘查阶段可以获取煤体结构描述、煤层（总）气含量、甲烷含量、煤层气自然解吸速率和衰减系数、煤层压力、地应力、煤层渗透率等参数。地面钻孔与煤矿井下测取这些参数的方法和原理虽然存在差异,但这些参数都是煤层原地物性特征的反映,故应该利用地面钻孔的实测数据和资料,广泛收录、整理对预测瓦斯突出有益的信息。建议在地质勘查阶段查明瓦斯突出三要素,将预防瓦斯灾害工作从地质勘查的源头做起。     

豫西告成煤矿滑动构造区瓦斯赋存特征

地质构造是煤与瓦斯突出的控制因素,豫西煤田中滑动构造普遍发育。运用区域构造演化、瓦斯赋存构造逐级控制理论,在系统分析煤田地质勘探和矿井揭露的瓦斯地质资料的基础上,研究了告成煤矿滑动构造的形成机制及其对煤系、煤层和瓦斯赋存的控制作用。告成煤矿位于芦店滑动构造的西部,受两期滑动构造的影响,煤层厚度变化剧烈,构造煤成层发育,煤层顶板结构形成了张性角砾岩、断层泥和张性角砾岩复合、原生顶板(深灰色细砂岩)、剪切角砾岩4种破坏类型,控制着瓦斯逸散、富集和煤与瓦斯区域突出危险性的分布。      

断裂构造对利民矿井煤与瓦斯突出的控制

阐述了断裂构造对煤与瓦斯突出的控制和不同构造部位瓦斯突出的差异性。因煤层围岩性质的不同，地质构造的差异，瓦斯突出的地段和危险性也不一样。主控断裂的作用形成了不同的构造应力分区，从而导致瓦斯不同程度地聚积与泄散，决定着煤与瓦斯突出的强度、密度的分区分带性。这些研究成果对利民矿井各采区瓦斯突出危险性的预测，具有现实意义。     

汪家寨煤矿煤与瓦斯突出规律及其主控因素分析

汪家寨煤矿是严重的煤与瓦斯突出矿井,依据矿区实际瓦斯地质资料,运用瓦斯地质理论和构造演化理论,研究了区域和井田构造控制特征。分析认为该矿主要以中小型突出、倾出为主,压出为辅;随煤层埋深的增加突出强度增大;C409煤突出最为严重;突出多发生在煤巷掘进面及断层影响带。分析了埋藏深度、顶底板岩性、煤厚及其变化、软分层、地质构造等因素对煤矿煤与瓦斯突出的影响,认为断层及其影响带、厚煤尤其是其增厚部位是煤与瓦斯突出的易发区域,因此断层构造和煤层厚度及其变化控制着该矿突出的发生和分布规律,为煤与瓦斯突出的主控因素。研究成果为矿井突出防治工作提供了理论指导。     

Coal and gas outburst hazard in Zonguldak Coal Basin of Turkey,and association with geological parameters

Coal and gas outbursts have been a major geological hazard to underground coal mining for over 150 years and continue to cause serious problems in all over the world. In order to have a better understanding of the phenomenon, it is worthwhile making a historical review of the occurrences and a combat of the events. Many investigations and researches have been done to characterize and prevent the outburst occurrences in the worldwide, but there has been no detailed investigation about coal and gas outburst occurrences in Turkey. This paper presents the outburst data of coal mines in Turkey since 1969. Based on the observation of outburst occurrence in Turkey in the period from 1969 to 2012 as well as mining and geological conditions, detailed analysis of the possible causes of outburst accidents is conducted. The influences of some geological parameters such as the depth of occurrence, thickness and inclination of coal seams, the amount of ejected material (coal and gas), and tectonic disturbances on coal and gas outburst occurrences have been statistically investigated. The outburst occurrences throughout the world were reviewed and compared with the Turkish outburst experiences. Suggestions are put forward on future studies that could be of interest to government agencies regarding strategic policies, proper technical management practice, identification of outburst-prone coal seams, as well as prevention and control measures.     

潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出机理探讨

淮南矿务局潘三矿自建井以来共发生十多次煤及瓦斯突出,给煤矿生产造成严重危害,通过对典型实例的描述、结合矿井地质资料的分析,认为媒矿及瓦斯突出与矿区的地质构造带有直接的关系,且分布范围局限,建议对地质构造应力较为集中的地带进行监控、分析、预测。     

顺煤层断层的基本特征及其地质意义

顺煤层断层是指顺煤层发育的断面与煤层层面的交角较小或近于平行的断层。它的主要识别标志是断层面、构造煤和煤层厚度的强烈变化。顺煤层断层可独立存在，也可与其它地质构造相互转换，相伴出现。顺煤层断层具有特殊的选层性，这一特征与煤体较低的力学强度、煤层瓦斯压力及形变期顺煤层的剪切作用有关。顺煤层断层在煤田中分布广泛，它所产生的构造煤是瓦斯高聚集区，亦是瓦斯突出的危险区，其研究意义重大。