采空区积水探测方法的研究.pdf

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1、露天采矿技术2012年第1期．13．采空区积水探测方法的研究何学明1,2，黄庆享，任海峰(1．山西中煤东坡煤业有限公司，山西朔州036001；2．西安科技大学能源学院，陕西西安710054)摘要：为探明采空区范围及积水位置，综合运用瞬变电磁法和电阻率剖面法对东坡矿采空区及积水范围进行探测。基于探测数据分析处理查明了采空区分布范围及积水情况，为东坡煤矿合理布置工作面和防治采空区积水提供了依据。关键词：采空区探测；采空区积水；探测技术；瞬变电磁法；电阻率剖面法中图分类号：rI]D745文献标识码：A文章编号：16

2、71—9816(2012)O1—0013—05Researchon霉DafseeperdetectionmethodHEXue-ming“。，HUANGQing-xiang2，RENHai—fn(J．ShattxiD0昭poCoalIndustryCO．，Ltd．Shuozhou036001，China；2．Xi’帆如eofScienceandTechnology,Xi’art710054，China)Abstract：Inordertoexploretheg0afareaandseeperlimit，com

3、binedthewaysoftransientelectromagneticmethodandresistivityprofilingmethodtoexploretheg0afareaandseeperlimitofDongpominingsite．Basedondetectivedataanalysisandprocessing，detectedthegoaldistributionandseeperlimit，whichprovidesthebasisforma~nableworkingarrangem

4、entandseeperpreventionofgoafofDongpoMiniaagsite．Keywords：goat"prol~e；goafseeper；detectivetechnique；transientelectromagneticmethod；resistivityprof'dingmethod原组顶部，厚1．75—8．10m，平均5．39m，结构复杂。顶板一般为K，中、粗砂岩，个别地段发育有薄层泥我国煤田矿井的划分大都以较大断层作为边岩伪顶，底板多为黑色泥岩或砂质泥岩；煤层位于界，但是在一些

5、矿区由于小煤矿越界开采，破坏了防8煤层之下0．90—9．35m，平均4．26rll，煤层厚水煤柱，形成采空区。由于小煤矿不合理的开采引起12．82—19．42111，平均厚l6．88In，结构复杂，含夹矸地表塌陷，形成连接地表水源与采空区的通道，导致多层，顶板一般为泥岩或砂质泥岩，底板多为黑色泥地表水渗入采矿区形成采空区积水，俗称“老空水”。岩或炭质泥岩；11煤层上距煤层1．80～6．09m，“老空水”水压比较大，一旦被掘透，积水喷涌而出，平均3．39In煤层厚2．80～5．36m，平均厚3．76m，结严重威

6、胁井下安全生产。山西中煤东坡煤矿、9#煤构简单，顶板一般为泥灰岩或泥岩，底板多为深灰色局部被邻近小煤矿采空，若采空区积水，对矿井生产砂质泥岩或泥岩。带来隐患，将造成重大人员和财产损伤。因此，探明2．2矿井构造及水文地质条件采空区范围和积水位置，然后进行疏干排水是东坡井田内断层较为发育，有南北向、北东向、北西煤矿迫切需要解决的问题。向、东西向4组，其中以北东向、南北向较为发育。受2东坡矿地质概况补给条件控制，断层本身的含水性并不强，但由于其具有导水性，使本区的水文地质条件变的较为复杂。2．1煤层赋存条件本区东北

7、部和东南角存在陷落柱，在陷落柱的：东坡煤矿可采及局部可采煤层为4-14、5、8、边缘，岩石极其破碎，是石灰岩岩溶裂隙水进入矿井、11，其中、9#煤局部被采空。4号煤层位于太的良好通道。收稿日期：2011—06—23井田内含水层按地层沉积顺序由老至新分别作者简介：何学(1974一)，男，山西朔州人，2010年毕业于为：奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、太原组砂岩裂隙西安科技大学，硕士，工作于山西中煤东坡煤业有限公司，工程含水层、山西组砂岩裂隙含水层、石盒子组砂岩裂隙师，主要从事煤矿生产技术及管理。含水层。·14·露天

8、采矿技术2012年第1期3综合探测技术实施过程3．1综合探测技术原理综合利用瞬变电磁法和电阻率剖面法探测采空区分布范同及积水的物理基础是采空区或富水区相对于周围地层都有明显的电性差异。在正常情况下，各层位电性在横向上是相对均一的。当存在局部异常体，如岩溶洞穴、煤矿采空区、断层、裂隙带等并有导电性水体存在的区段则出现局部低电阻率异常区；若采空区等没有充水时，表现为相对高阻异常区。图1试验点分布图3．2