榆林地区浅埋煤层采空区电法综合勘探技术

为探明榆林地区浅埋煤层不明采空区,分析了其浅埋煤岩层垂向、横向正常电性特征以及存在采空区时的异常电性差异特征,从而确定榆林地区具备使用瞬变电磁法和高密度电法探测采空区的电性基础。然后开展了瞬变电磁法和高密度电阻率法探测的施工参数试验,建立相应的施工技术体系,实现了榆林地区浅埋煤层采空区的有效综合勘探。结果表明:(1)榆林地区正常地层垂向电性呈稳定的"低阻-高阻-低阻"趋势特征,而当煤层中存在地质异常体时,横向差异明显,出现不连续的高阻或低阻特征;(2)瞬变电磁法采用240 m×240 m发射线框、14 A发射电流、25 Hz发射频率、2048次叠加次数,高密度电阻率法采用20 m接收极距,这些施工参数可以满足榆林地区浅埋煤层采空区的电磁法探测要求;(3)瞬变电磁法、高密度电阻率法探测的异常区范围基本一致,在两种方法重合异常区打钻揭露采空区,说明两种方法可互相补充、验证,为应用于榆林地区煤层采空区综合物探的合理手段。     

应用高密度电测深法和瞬变电磁法探测煤矿采空区

云支线旧高山段某处出现大面积的采空塌陷区。为确保安全运输,遵循"从已知到未知"的原则,通过方法有效性实验,确定了勘探方法及工作参数,决定主要采用工作效率高、探测效果好的直流高密度电测深法,在有条件的地段辅助瞬变电磁法探测,进一步确定异常区的范围和性质。勘探结果表明,物探方法的综合应用确保了解释结果的可靠性,提高了物探的解释精度。     

煤矿小窑采空区及塌陷区的地球物理勘查

总结了小窑采空区和塌陷区的地球物理特征。采用瞬变电磁法、高密度电法相结合的物探手段,对北京门头沟地区浅埋区小窑采空区和塌陷区进行勘查。分析总结物探勘测成果,布置相邻钻孔分别对异常区和正常区域进行钻探验证,取得了较好的效果。     

综合物探方法在煤矿采空区探测中的应用

辽阳灯塔市铧子镇—西大窑一带存在较多煤矿小窑采空区,分布于村镇及周边,对地面房屋建筑和居民生活形成极大威胁,矿区周围一定范围内植被稀疏,大量采煤粉碴随意堆存,给生态环境带来严重破坏。但单一方法调查采空区具有局限性,难以彻底消除干扰和观测误差,本文从物探方法抗干扰性和有效性方面进行了选择和探索,运用的方法包括重力测量、高密度电法和浅层地震,经过钻孔验证,取得的效果较好。     

瞬变电磁法对煤矿老窑采空区探测效果分析

煤矿老窑采空区探测一直是煤田地质勘探的难点。文章从目前探测老窑采空区的主要工作方法研究入手,分析了采空区地质及电性特征,采用瞬变电磁法对甘肃河西某煤矿浅部老窑采空区进行了探测,合理解释了低阻异常,圈定了采空区边界。结合二维地震解释成果及区内其它已知资料,综合分析认为该方法分辨率高、对低阻地质体反应灵敏,能够较好的解决采空区探测等地质问题,具有广泛的应用前景。     

综合电法在煤矿采空区探测中的效果分析

为了探明某气井平台及周围地下煤矿采空区与断裂破碎带等分布情况,根据目标体与围岩电物性差异较为明显特点,宜采用物探电法探测。结合采空区特征和各物探方法的适用条件,宜采用高密度电法、瞬变电磁法和音频大地电磁法三种电法组合使用。对该工程实例物探解译,80m以浅深度范围内探测宜采用高密度电法成果为主,音频大地电磁法为辅,中、深深度范围内宜采用瞬变电磁法与音频大地电磁法成果。综合分析各方法成果,该平台地下不存在采空区、不良地质体和构造,为后续气井安全施工提供了依据。     

老窑采空区的地震探测与研究

老窑采空区严重地威胁着大型矿井的生产与安全，探测老窑采空区已成为地震勘探的一项重要研究课题。本文就地震勘探的时间剖面上解释的波形异常区与实际调查的老窑采空区范围吻合较好，并进一步针对老窑采空区的实际赋存形态特征作了地质模型，较系统地分析了不同老窑采窄区的形态特征，计算并分析其时间响应剖面上的反射波的频谱特征。通过分析不仅能有效地将老窑采空区与陷落柱、向斜区别，且利用反射波的频率、相位特性较为准确地判断全采空未放顶、全采空放顶、上半部采空、下半部采空的特征，从而采用地震勘探技术解决老窑采空区的问题成为可能。     

微动勘探与高密度电法在小尺度老采空区探测中的应用

栾川县赵庄村一带的油页岩老采空区对当地人居环境产生了一定威胁,但其规模小、分布复杂,人员聚居干扰多,探测难度大。为了有效探测该采空区,提出了将微动勘探与高密度电法结合的综合探测方法。通过数据采集与处理获得二维视速度与电阻率剖面,结合实际地质情况,将电阻率剖面上近似层状分布的中等电阻率层推断为油页岩富含层位,将视S波速度剖面上对应该层位处的横向上的低速异常区解释为油页岩采空区。钻探验证结果表明物探解释结果与实际情况基本相符,证明该组合方法可有效探测小尺度老采空区,且抗干扰能力强,施工效率高。     

直流电法在探测老窑采空区的应用

在各种工程地质、环境地质中、对地下采空区的探测是地球物理勘探的一项重要内容。文章从物性参数研究、技术方法择方面入手，探讨了直流电法探测老窑采空区的可行性，并以实例介绍了解决该问题所取得的经验。     

高密度电法在煤矿采空区勘查中的应用

神东矿区某国有煤矿临近两个地方小矿,因无序开采,存在不明采空区。该区地表被新生界地层覆盖,为风沙堆积区。因该地属高原干旱地带,煤层采空区充水极少,呈高阻状态,为此采用高密度电法探测采空区赋存状态。方法是在与其相临两矿之间各布设2条高密度电法测线,经勘探与A矿、B矿相近的测线有明显的采空区存在,而与国有矿山相邻的测线相应位置无高阻异常,采空区消失。高密度电法在该区的应用有效地探明了煤层采空区赋存状态及范围,达到了预期勘查要求。     

瞬变电磁法在煤矿采空区注浆效果检测方面的应用

通过对某煤矿采空区进行瞬变电磁法勘探及注浆效果评价实例分析,证实瞬变电磁法不仅能准确圈定采空区的分布范围,而且能有效检测采空区注浆后的工程质量。利用瞬变电磁法进行采空区注浆前后的检测评价,须采用相同的勘探网度及测点布设,相同的数据采集参数及处理方法、处理流程及处理参数等。实例表明采空区的电阻率异常值及分布范围在注浆前后有明显的差别,表现为电阻率等值线的起伏形态、梯度、展布方向等特征存在着较大差异。     

瞬变电磁法在探测宏石煤矿采空区中的应用

山西省灵石县宏石煤矿是由四家独立的小煤矿整合而成的新型股份制煤矿,区内可采煤层为5层。由于前期的开采,遗留下大量的采空区及小窑。为查清采空区范围及其富水状况,采用瞬变电磁法对矿区实施了矿井水文地质补充勘查工作。根据现有物探资料可知,该区的视电阻率曲线类型为HA型,其中第四系底界面为低阻分界面,奥陶系石灰岩的顶界面为高阻界面。通过建立已知充水与未充水采空区的地电模型,总结出该区煤层采空充水区与导水断层裂隙带的电阻率变化规律,并以10、17、25Ω·m作为确定各煤层采空区与断层强、中、弱富水性的阈值,推断出2号、4号、6号、9号、10号各煤层采空区范围及富水性。经验证,解释结果与实际基本相符。     

中心回线瞬变电磁法在煤矿采空塌陷区的探测应用

白山市杨树林煤矿附近的采空塌陷区,已对南侧铁路的正常运行构成危害,需对其进行治理,为此选用瞬变电磁法探测该采空塌陷区的范围。根据该区的施工条件,在充分实验的基础上,确定采用中心回线装置进行探测,其施工参数为发射回线边长50m;接收回线边长5m、20匝、接收线框面积500m^2;供电电流50A,采样率为4μs。共布设测线3条,其中2条平行铁路,线距25、点距10m;一条垂直铁路,点距25m。依据其1线、2线及3线TEM等视电阻率剖面图的低阻异常,判定该采空塌陷区在2线的在590～710m及3线的0～125m范围内。     

山西王家岭煤矿采空区钻探验证分析

以王家岭煤矿首采区物探解释的CK2、CK6采空区为例,分析了采空区物探特征,根据煤矿区地质、水文地质特征,结合小煤窑的分布及开采特征,利用钻探手段对采空区进行了验证。在验证时,主要考虑了钻探、煤层厚度、简易水文、区域含水层水位、裂隙含水层富水性5个方面的影响因素。结果表明,物探解释的采空区是可靠的,并且查明了采空区的起止深度及其积水情况。对煤矿的巷道布设、井下探放水的实施和安全开采具有一定的指导意义。     

煤炭采空区处理的新方法与实例分析

位于乌鲁木齐市南湖路以西的煤炭采空区面积达67 100.5m^2,区内构造从南到北主要由八道湾向斜和七道湾背斜组成,地层产状变化不大。该矿区开采较深,且采空区塌陷区有明显的地下水活动迹象。在对深孔大体积采空区注浆时,比较各种常见注浆治理方法,均存在不同的制约因素,故决定采用灌浆爆破压密法对采空区进行压实加固。经现场爆破试验,该区重复爆破次数在3～5次左右。灌浆爆破压密处理后,对不同土层进行取样对比分析,得到其相应密度（增加）及空隙比（减少）的变化分别为：杂填土14.1%,-7.9%;素填土5.9%,-3.3%;塌落煤层7.8%,-7.7%。根据压缩数据及现场测量,处理后的土体沉降2～4m,部分空体地段的沉降量达10～20m,治理效果明显。     

大隆煤矿煤层冲刷及采空区的解释方法研究

大隆井田位于铁法煤田的中西部，该井田主要可采煤层为侏罗系上部的4、7煤层。根据煤层冲刷带及采空区在地震时间剖面的响应特征（地震波同相轴中断或变弱）以及沿煤层震幅切片变弱的特点，结合其它解释技术,解释该井田南部存在煤层采空区，206孔西部4煤层存在煤层冲刷带。     

晋城矿区王台铺煤矿采空区积水防治探讨

晋城矿区王台铺煤矿经过多年的开采,上煤组（3#煤）资源枯竭,目前开采下组煤（9#煤和15#煤）,面临着上组煤采空区积水的威胁。运用地质资料和瞬变电磁法对该矿九五盘区上部采空区积水进行了预测。井下的泄水孔排水量证实,运用地质分析法预测的水量偏大,瞬变电磁法的水量偏小,但总体误差不大。本次泄水的成功,可解放9＊煤层145万t的可采储量,确保矿井采掘衔接的正常,同时也可从根本上杜绝了矿井突水事故的发生。     

南钦铁路工程中煤矿采空区的防治探讨

新建南钦铁路DK93至DK95区段,经过正在开采的稔子坪煤矿及已停采大硐、横岭煤矿与个别小煤窑。基于已有的采空区可能危及拟建的铁路,运用现场调查、专项地质测绘、地质钻探、测井、地面物探、跨孔地震成像法等勘察方法,结合所收集到的采矿资料,对铁路沿线的采空区进行了危险性评估。评估结果认为,横岭、大垌煤矿开采遗留的采空区在DK93+300至DK94+200区段,地表变形剧烈,对工程建设的安全影响极大。针对不同地段的情况,采取了高压注浆充填和地面深坑清污、回填碎石土、浅层固结等方法进行处理,对现采矿井提出了留设保安煤柱、减少地下水抽排量、进行长期跟踪观测的预防建议。     

大直径瓦斯孔穿采空区施工技术

针对大直径钻孔采空区施工技术难题,结合新庄孜矿大直径瓦斯孔工程实例,对大直径钻孔采空区施工工序、成孔技术与下管固井工艺等施工难点进行了分析和探讨,总结了大直径瓦斯孔采空区的重点施工技术。对遇到类似工程的施工单位可供借鉴。