煤矿井下定向钻孔中电阻率探测技术与应用

受高瓦斯/承压奥灰水威胁的工作面开采前,一般采取定向钻进技术在工作面底板开展压裂或注浆工程保障开采安全。利用底板定向钻孔开展孔中探测工作,可更加精细揭露工作面内隐伏构造,还可实现“一孔多用”。为解决定向钻孔内的探测问题,提出一种在水平定向钻孔中进行直流电阻率法探查的方法。定向钻孔施工完毕后,退出定向钻孔施工的通缆钻杆,送入内平钻杆,将孔中高密度电缆通过钻杆尾端特制水便送入钻孔,使孔中电缆平铺于钻孔中,在定向钻孔水平段,进行孔内直流电阻率法径向探测。在理论上通过数值模拟研究层状介质下单孔测量工作模式的接收信号衰减规律、视电阻率曲线变化特征、顶底板岩性对测量结果的影响等,并采用单孔测量数据对孔旁异常范围进行反演定位。数值模拟研究表明,孔中电阻率探测方法对隐伏的异常体有良好的探测效果。通过在陕西韩城某矿井下实际煤层底板探测试验,对研究区2个定向抽采钻孔孔中探测数据进行处理,反演结果异常区与工作面内隐伏小断层位置吻合,验证了定向钻孔中电缆布置的可行性和定向钻孔内通过孔内径向和孔间透视探测隐伏构造的可靠性。      

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

用于探测孔旁溶洞的管波探测法

文章介绍了一种全新的孔中物探方法--管波探测法,管波探测法利用"管波"这种弹性波作为工作媒介,探测钻孔孔旁一定范围内的洞穴(土洞、溶洞)、软弱夹层等不良地质体的存在及分布情况,可为建筑物的桩基础设计和施工提供准确的地质资料.     

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用

提出了探测煤矿陷落柱位置及其富水性的综合矿井物探技术:采用无线电波透视法可确定煤层内异常构造的相对位置,利用矿井瞬变电磁法可根据电阻率的变化来查明探测范围内异常构造的富水情况.重点介绍了这2种矿井物探技术在探测皖北某矿区煤层内陷落柱构造异常的应用情况,同时从理论上说明无线电波透视方法对含水构造的电性特征有明显的反映,研究了综合曲线分析法和层析成像法在资料解释中的应用,总结了"V"字型及半"V"字型综合曲线所反映的水文地质特征.     

基于井下定向钻孔的矿井地质异常体探查方法与应用

地质异常体是矿井灾害发生的主要隐蔽致灾因素,井下钻探工程是进行地质异常体探查、验证和治理的重要技术手段。针对常规钻孔探查距离短、精度低,且易存在探查盲区的不足,介绍了采用井下定向钻孔进行地质异常体探查的方案。总结地质异常体空间形态、岩性和钻探等识别特征,给出探查定向钻孔轨迹布设原则,得到基于定向钻孔的地质异常点和地质异常体空间计算定位方法,并从钻孔布设间距、钻孔轨迹测控精度、地层和地质异常识别精度、地质异常体发育规模等方面分析定向钻孔探查精度影响因素与解决方法。在焦作赵固二矿和宁东梅花井煤矿开展地质异常体探查试验,采用主孔与分支孔结合实现巷道条带煤层稳定性探查,探查距离达到621 m;采用定向钻孔群实现工作面充水水源区域探查,单孔最大出水量为10.2 m3/h,并对充水水源进行了疏放。试验结果表明,井下定向钻孔具有探查精度高、距离远等优点,实现地质异常体精确定位,为矿井灾害事故防治提供技术保障。      

矿井地质异常体多场联合探测技术体系及实践分析

从探测对象、探测位置、探测深度和场源特征四维角度,分类论述了常见煤田物探方法适用条件及解决地质问题,进而形成煤田综合物探技术体系。该体系以地质分析为先导,根据探测目标(结构构造异常或富水性异常)、探测位置(地表、工作面内、顶底板、掘进迎头等)、探测深度(30m、30~100m、100~800m、 800m)不同,采用不同的物探方法及其组合方式。由深及浅、由粗到细,优势互补,对矿井地质情况快速查明,再结合钻探进行验证,查明地质隐患类型、位置及分布范围,为安全生产提供地质依据。     

地下物探在小西弓金矿区解决的地质问题

地下物探(测井和井中物探,下同)在小西弓金矿区的试验结果表明,它可以解决地面物探所不易解决的某些地质问题。如查明同一孔内不同深度矿层间、相邻孔内矿层间、孔内矿层与地表矿体间的相互关系;寻找井周、井底盲矿并确定其相对钻孔的位置,探测孔内矿层的产状及其在走向上的延伸范围和在倾向上的延深情况,校正钻探工程质量与指导劈样;确定局部地段的地质构造等。     

寻找隐伏导水陷落柱的有效方法——综合探测逐渐逼近

隐伏导水陷落柱的存在是矿井安全生产的重大隐患，是矿井防治水的重点、难点。目前单一探测手段难以准确探测隐伏导水陷落柱。根据地质、水文条件在宏观上圈出隐伏导水陷落柱范围，然后利用三维地震、电磁法、化探、放水试验、水质分析、钻探等综合勘探手段，逐步缩小异常区范围。实践证明，这种从宏观到微观，从整体到局部，有效利用各种勘探手段，逐步逼近，能够准确定位隐伏导水陷落柱。     

物探在不良地质体探测中的应用

在工程勘探、施工过程中,经常遇到采空区、巷道、软弱层等不良地质因素,对上述不良地质现象,物探是一种有效的勘探方法,尤其是地震映像法更是一种较为简便有效的探测手段。但地下介质的复杂性决定了野外地震映像法所采集的波场资料的复杂性,以及资料解释和异常判别的不确定性。通过数值模拟技术,有效地模拟了典型模型的地震映像剖面。模拟剖面可以看到显著的物探异常,有效地反映了复杂结构中的波场形态和特征,对提高实际工作的探测精度具有一定的指导意义。工程实例分析表明,地震映像法可以准确地判定异常的空间位置,能够满足生产需要。     

巷-孔瞬变电磁法在探测含导水构造中的应用

掘进迎头超前探水钻要探清楚含导水构造的空间位置比较困难。常规矿井瞬变电磁在含导水构造探测方面得到了广泛应用,但其存在巷道干扰因素较多等问题。巷-孔瞬变电磁三分量探测技术在钻孔中使接收位置更靠近异常区,降低了巷道内的电磁干扰对测量结果的影响,可针对性地对钻孔附近异常进行三维探查,具有探测精度高、对含导水构造反映敏感等优点。以某煤矿6煤西翼辅运大巷为例,利用掘进工作面超前探放水钻孔,使用巷-孔三分量瞬变电磁超前探测技术探测掘进工作面迎头前方含导水构造的范围及位置。结果表明:巷-孔瞬变电磁探测法可以探测钻孔径向30m以内的含导水地质构造的空间位置与异常大小,效果良好。     

滑坡灾害与处治效果的地球物理勘察应用研究

以刘少奇同志故居管理局园区的滑坡地质勘察及治理工程为例,介绍了高密度电阻率法、直流电测深法和地震地质映象法等的综合应用。工程采用温纳装置、斯龙倍格装置,设计了一组适合该区域地质特征的技术参数,通过对岩溶的发育形态、规模、深度进行探测分析,确定了该区岩溶范围与溶洞的分布状况以及滑移面的变化趋势。结合钻探资料对整个园区的地质灾害程度进行了综合评价,并提出了运用高压旋喷灌浆的治理方案。经验证,该园区的滑坡治理措施取到了较好的效果。     

CSAMT法和TEM法在铜陵龙虎山地区隐伏矿勘探中的应用

CSAMT法是深部隐伏矿勘探工作的重要手段之一。将CSAMT法用于铜陵龙虎山地区隐伏矿勘察,在深入认识研究区的成矿规律和控矿因素的基础上,对该区的CSAMT数据进行了预处理和反演,对比TEM法反演结果,电性特征的统一性验证了CSAMT法反演结果的可靠性。联合CSAMT和TEM反演结果成功地分辨出侵入岩体和岩浆热液的运移通道,为该区寻找隐伏矿提供了有效的勘探手段。     

几种金属矿地下物探方法评述

物探方法与技术作为开展深部找矿工作的一种主要手段,越来越受到矿产勘查界的广泛重视与应用。地下物探方法利用现有的钻孔或坑道,对钻孔底部或外围进行进一步的勘查很有优势,更适用于深部找矿。论述了井中磁测、井中激发极化法、井中（坑道）充电法、坑道（井中）自然电位法、井中电磁法等几种常用的金属矿地下物探方法。从应用实例着手,分析和总结了各种方法在深部找矿中所发挥的优势与作用,提出应重视并重新认识地下物探技术的地位和作用,增强相关技术的研发与应用等建议,为矿产勘查、开发、开采与施工提供重要的信息指导。     

浅谈snake技术在3D3C勘探施工中的应用

以安徽淮南某矿3D3C勘探施工中地面设备的实际布排为例，介绍了snake技术的应用以及其对施工效率及经济效益的影响，对如何更有效的利用该技术起到了一个抛砖引玉的作用。     

综合物探方法在隆起型地热田找矿中的应用

以厦门香山湾地热田勘查成果为例,综合运用可控源音频电磁测深法、视电阻率联合剖面法及视电阻率测深法,寻找与断裂有关的地热水富集地段,并根据异常解释圈定钻孔靶区.结果表明:可控源音频电磁测深法可高效地解译、推测研究区断裂的空间分布特征,分析并确定可能的地热水富集地段;垂直推测断裂走向布设视电阻率联合剖面及视电阻率测深剖面,...     

云南省岩溶水地球物理探测实践

由于岩溶发育的不均匀性,决定了岩溶水的埋藏分布也具有不均匀的特征,含水层富水性的空间差异极大。岩溶水的不均匀性给岩溶水勘查和开发工作带来了很大的困难,以至于裸露型岩溶石山区的供水勘探孔成井率仍然很低。要有效地发挥岩溶水资源的优     

依托科技创新 实现找矿突破

安徽矿产资源自然秉赋良好,已发现矿种138种,资源潜在总值居全国第十位。建国以来,安徽地质科技不断创新,找矿成果不断扩大,奠定了我省矿产资源大省地位。随着工业强省战略的深入实施,为缓解矿产资源瓶颈制约,必须进一步加大科技创新力度,加强基础地质研究、加强重点区带地球动力学与成矿预测研究、加强深部探测技术方法研究、加强资源高效利用和循环利用技术研究、加强地质科技创新机制研究,多找矿、找好矿、找大矿,真正实现地质找矿新的突破。     

山西省阳泉新景煤矿15煤微量元素的富集及沉积环境研究

在对山西省阳泉矿区中新景煤田15号煤层采集的30个煤样进行ICP-MS微量元素含量分析测试的基础上,讨论了新景矿15号煤层剖面上Li、Be、Sc、Cu、Ba、Sr、Rb、U、Th和Pb微量元素的分布和富集特征,发现15号煤中Li富集,Be,Sc,Rb亏损。通过计算Sr/Ba、Sr/Cu和U/Th比值作为判断成煤环境的地球化学指标,分析新景矿15号煤层的成煤环境。     

核地研院物化探技术50年的回顾与展望

介绍了核地研院物化探研究所50年来取得的主要成果,并构想了物化探研究所的发展。     

云南省岩溶水地球物理探测实践

由于岩溶发育的不均匀性,决定了岩溶水的埋藏分布也具有不均匀的特征,含水层富水性的空间差异极大。岩溶水的不均匀性给岩溶水勘查和开发工作带来了很大的困难,以至于裸露型岩溶石山区的供水勘探孔成井率仍然很低。