矿井分布式地震超前探测系统研究与应用

为探测掘进巷道前方地质构造，研制一套矿井分布式地震超前探测系统。系统基于地震波反射理论，通过检波器分布式接收或震源分布式激发确定地质异常体的位置。为了进一步提高煤矿采掘过程中构造的预测预报精度，采用分布式观测系统和孔中胶囊检波器进行数据采集以提高设备的灵敏度，通过负视速度原理排除侧帮和后方地质异常体的干扰，利用绕射共偏移算法优化数据反演成果。经过大量试验验证和归纳总结，该系统采用人工锤击震源可有效探测出前方70 m范围内的地质异常信息，采用人工炸药激发震源可有效探测出前方150~200 m范围内的地质异常信息。研究结果表明，矿井分布式地震超前探测系统通过从硬件到软件优化，可实现采掘过程中对地质构造的探测精度，并提高探测效率。      

晋城矿区凤凰山矿周边闭坑矿井水害分析及治理

针对闭坑矿井涌水对生产矿井安全带来的极大水患威胁问题,以晋城矿区凤凰山矿及其周边闭坑矿井为研究对象,结合各矿井地质与水文地质资料,分析了周边闭坑矿井采空区积水对凤凰山矿的水患威胁,并提出了治理方案。研究表明:地统计法得知研究区整体为一倾向NW的单斜构造,王台铺矿五盘区、古书院矿三盘区及610主水仓附近为采空区积水汇聚区。周边闭坑矿井采空区积水开始对凤凰山矿构成威胁时水位标高为625m,古书院矿625m标高下储水空间累计为2 608 976 m3,水位回升至625 m时约需217 d;王台铺矿闭坑625 m标高以下储水空间累计为1 281 288 m3,水位回升至625 m时约需64 d。通过在闭坑矿井采空区积水汇聚区地面建立直排系统,将水位控制在特定标高以下,确保了凤凰山矿安全生产。     

煤矿回采工作面内部不良地质体的多波联合探测CSCD

影响岳南煤矿工作面回采速度的主要因素为煤层上方灰岩富水区域和内部地质隐伏构造。通过采用瞬变电磁法、无线电波透视、槽波地震多种物探方法可以对回采工作面进行透明化探测。探测过程中发现:瞬变电磁法二次波场接收到的感应电压对富水低阻区域较为敏感;观测无线电波透视发射、接收的能量衰减可识别煤层变化区域横向情况;槽波地震的包络振幅、频谱分析与频散曲线综合分析成像,对判别断层走向有良好效果。通过多波场中感应因子对异常区域综合响应特征的识别,并依据多源波场圈定的异常区域进行平面图叠加和综合显现,可有效识别工作面顶板富水区域与煤层内部构造区域的关联情况,清晰判断导水通道情况。试验结果表明,多种物探方法可探明回采工作面内部异常区域并提前预测预报,对今后类似地质条件的探测提供了借鉴依据。