浅谈tvlf探水雷达在岩溶地貌区探测应用

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1、浅谈TVLF探水雷达在岩溶地貌区探测应用［摘要］TVLF探水雷达设备对丰富我国煤矿井下物探技术、提前探明突水隐患、减少和杜绝恶性透水事故发生、保障矿井安全、推动煤炭工业的可持续发展具有突破性意义。本文主要对贵州省黔西煤矿区桂簣煤矿111901开切眼、111901回采工作面目标区域进行水文地质探测勘探，基本查明回采工作区的水文地质条件，为采区的防治水提供可靠的水文地质资料。［关键词］TVLF探水雷达岩溶地貌区探测［中图分类号］TN959.3［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-7-222-21前言TVLF探水雷达为广西右江矿务局下属的广西

2、美联能源科技(集团)有限公司研发，北京中矿天安科技发展有限公司监制的TVLF煤矿探水雷达。采用超低频电磁技术，依据地下不同物质视电阻率不同的原理，并结合人工超低频电磁波的良好穿透率及现代化弱信号处理技术，利用水体反射的某些特征信号来反演其在地层中的有无及位置等数据信息，通过提取特征信号的特征参数完成地层地质信息的立体反演。TVLF探水雷达在地面探测深度可达1200m,在井下巷道内超前探测深度150m。还可广泛用于干旱地区寻找地下水、国家重点工程的地质勘查、断层探测、煤层的采空区探测、矿藏资源探测、地热开发等领域，具有广泛的应用价值。特别在2011年广西来

3、宾市合山煤业公司八矿“7・2”重大水灾事故救援中，发挥了重要作用。国家煤矿安全监察局于2012年1月以“煤安监司办[2012]3号”推广学习防治水经验材料。该设备在北方主要在产煤区域推广使用，已获得各项探测参数，对煤矿的防治水、生产及可持续发展取得了较好的指导作用，本次探测为西南岩溶地貌区的首次测试及应用，对各项探测参数还处于探索研讨阶段，基本查明了回釆工作区的水文地质条件，为采区的防治水提供可靠的水文地质资料。2探测区概况及工程布置矿区属侵蚀、溶蚀低中山、中山山地地貌和岩溶地貌。出露的地层为新生界第四系（Q）、中生界下三叠统永宁镇组（Tlyn）、夜郎组

4、（Tly）o古生界上二叠统长兴组（P3c）、龙潭组（P31）煤系地层及中二叠统茅口组（P2m）（未见底）。在111901开切眼.111901回采工作面共布置测线17条、测点202个、测点间距lOXIOm、测试面积250000m2o由于实际测试过程中受到自然地貌、居民区房屋等条件限制，导致部分测点无法测定，与设计方案有微小变动，实际完成工作量测线14条、测点161个。详见图1探测施工布置图。3异常解释及推断3.111901开切眼探测施工探测线六条，依据探测线的低阻异常点进行综合分析，详见图2〜图3各测线反演剖面图。根据各测线的低阻异常点反演剖面图分析，11

5、901开切眼存在两个含水层，分别位于垂深110m〜120m位置和垂深430m〜490m位置。(1)垂深110m〜120m位置存在低阻异常点，异常区范围小且异常较弱，推断为裂隙水，应为采区的上覆地层裂隙水，对开切眼掘进没有影响,危害性小。详见平剖面图(图4〜图5)。(2)垂深430m〜490m位置存在低阻异常点，异常较弱，从平剖面图(图6〜图9)来看，向深部异常逐步增加且较明显，推断存在水体，但异常区域不大且未连片，应为茅口组灰岩地层，对采区不会造成太大的水患影响。3.211901回采工作面探测施工探测线八条，依据探测线的低阻异常点进行综合分析，详见图10

6、〜图13各测线反演剖面图。根据各测线的低阻异常点反演剖面图分析，11901回釆工作面存在两个含水层，分别位于垂深110m〜120m位置和垂深410m〜490m位置。(1)垂深110m〜120m位置存在低阻异常点，异常区范围小且异常较弱，推断为裂隙水，应为采区的上覆地层裂隙水，对回采工作面没有影响,危害性小。详见平剖面图(图14〜图15)。(1)垂深430m〜490m位置存在低阻异常点，异常较强，从平剖面图(图16〜图20)来看，异常区存在相互贯通，推断存在一定量的水体，应为茅口组灰岩地层，对采区不会造成水患影响，但对开采煤系地层底部的煤层时，可能存在一定

7、的水害影响，须做好必要的防治措施及治理方案。4应用效果评述本次测试成果经矿方实际生产中的钻探验证，与本次所测试的水体位置及范围基本吻合，对提前做好防治措施、及相关应急方案的制定起到了比较明显的指导作用，本次对岩溶地区测试参数选定取到了比较好的验证效果，提高了测试成果的可靠性，对岩溶地区的水防治新增测试方法，为矿山的安全生产取到保驾护航作用。为了提高设备的测试成果，还需进一步验证参数的选取及改善设备的性能，总的来说该设备是目前国内防治水最先进的设备。