井下物探方法對地質(zhì)構(gòu)造分布的探測與分析研究

摘要：根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度劃分依據(jù)以斷層、褶皺、巖漿巖等影響采區(qū)合理劃分因素為主，斷層及伴生構(gòu)造發(fā)育是對工作面回采造成影響的主要因素，為了提高煤炭回采率，減少煤礦采煤工作面受地質(zhì)構(gòu)造的影響，通過新技術(shù)、新方法和新裝備對區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行探測，更好的判斷斷層的分布形態(tài)，我們采用無線電波坑道透視的物探方法進(jìn)行探測，通過探測對數(shù)據(jù)研究判斷出影響生產(chǎn)的主要物探影響區(qū)域，在煤礦回采過程中提前做好超前準(zhǔn)備，做好相應(yīng)對技術(shù)與安全措施。結(jié)果表明井下物探方法對地質(zhì)構(gòu)造分布的探測比較準(zhǔn)確，能夠更好的為指導(dǎo)生產(chǎn)提供有效的幫助，為企業(yè)創(chuàng)效增收。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度;斷層及伴生構(gòu)造;斷層對分布形態(tài);物探方法;無線電波坑道透視。

1.引言

為提高煤礦煤炭回采率，準(zhǔn)確預(yù)測地質(zhì)構(gòu)造的影響區(qū)域及分布狀況，通過井下物探的方法對小范圍內(nèi)工作面斷層的分布情況進(jìn)行探測，通過探測所得數(shù)據(jù)變化，分析研究其對地質(zhì)解釋的影響。

錢家營礦2196西工作面地面位置位于嶺上莊下方，地面有鄉(xiāng)間小路及大棚，中部有池塘，其余大部分為農(nóng)田;井下位置位于井田東翼十一采區(qū)西翼，西側(cè)為十采軌道山、皮帶山及專用回風(fēng)巷、十采四中軌斜石門、回風(fēng)斜石門、四中運(yùn)斜石門，東側(cè)為十一采皮帶山、軌道山和專用回風(fēng)巷、三中運(yùn)斜石門、三中軌斜石門。地面標(biāo)高+19.6～+22.6m，煤層底板標(biāo)高-651.0～-702.7m，工作面傾斜長187m。工作面煤層厚度0.6m～3.6m，平均1.8m，煤層底部有一層不穩(wěn)定泥巖夾矸，厚度0～0.5m，平均0.2m。煤層傾角3°～26°，平均7°。工作面切眼與風(fēng)道交叉點(diǎn)附近以及運(yùn)道西部和東部存在小范圍煤厚小于1.3m薄煤區(qū)。煤層走向N64°～N112°。

2.地質(zhì)情況

工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，掘進(jìn)時共揭露斷層78條，落差0.3～24.0m?；夭煞秶鷥?nèi)揭露斷層53條，對回采影響較大的斷層14條，落差1.0～18.0 m。

地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤巖層地質(zhì)情況變化較大，受斷層影響，區(qū)域內(nèi)煤巖層破碎、穩(wěn)定性較差、易冒落，對生產(chǎn)施工造成較大影響。

3.物探探查

3.1探測目的

為查明工作面內(nèi)地質(zhì)條件變化，對工作面采用無線電波坑道透視的物探方法進(jìn)行探測，探測2196西工作面內(nèi)隱伏地質(zhì)構(gòu)造，對探測范圍內(nèi)的地質(zhì)條件進(jìn)行評價，為回采提供物探資料。

3.2物探工作原理

無線電波坑道透視基本原理：無線電波坑道透視是用來探測順煤層兩煤巷、兩鉆孔或煤巷與鉆孔之間的各種地質(zhì)構(gòu)造異常體。發(fā)射機(jī)與接收機(jī)分別位于不同巷道或鉆孔中，同時做等距離移動，逐點(diǎn)發(fā)射和接收。或發(fā)射機(jī)在一定時間內(nèi)相對固定位置，接收機(jī)在一定范圍內(nèi)逐點(diǎn)觀測其場強(qiáng)值。為了更準(zhǔn)確的收集工作面區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況，對本次探測工作采用WKT-E型無線電波坑道透視儀。

3.3物探成果及分析

通過對2196西工作面的探測，從綜合曲線圖、平面交繪圖和CT成果圖上看，對地質(zhì)構(gòu)造異常帶有較明顯的反映，共圈定出3處物探構(gòu)造區(qū)。結(jié)合地質(zhì)資料，綜合分析，得出2196西工作面無線電波透視成果圖（見圖1）。

成果分析如下：

1號斷層薄煤影響區(qū)：位于沿回采方向運(yùn)道距切眼123m～250m，風(fēng)道距切眼190m～260m，該處的衰減值在-15～-20dB，該范圍內(nèi)實(shí)見斷層8條，落差0.7～2.3m，且存在一定范圍的M<1.3m薄煤區(qū)，推測該區(qū)域?yàn)閷?shí)見斷層延伸、薄煤及頂板破碎區(qū)共同影響。

2號薄煤影響區(qū)：位于沿回采方向運(yùn)道距切眼940m～1010m，風(fēng)道距切眼975m～1050m，該處的衰減值在-10～-15dB，該范圍內(nèi)風(fēng)道揭露4條斷層，落差0.3～1.3m，運(yùn)道揭露一定范圍小于1.3m薄煤，推測該區(qū)域?yàn)閷?shí)見斷層延伸及薄煤區(qū)共同影響。

3號斷層影響區(qū)：位于沿回采方向運(yùn)道距切眼1076m～1150m，風(fēng)道距切眼1100m～1150m，該處的衰減值在-10～-15dB，該范圍內(nèi)風(fēng)運(yùn)道都揭露數(shù)條斷層，落差0.4～18m，推測該區(qū)域?yàn)閷?shí)見斷層延伸及頂板破碎共同影響。

3.4采掘?qū)Ρ确治?/p>

通過坑透物探獲得的資料對2196西工作面回采進(jìn)行分析指導(dǎo)生產(chǎn)，至工作面采出為止，繪制工作面采后采掘工程平面圖（圖2）。

通過采前采后資料對比分析得出：

1號斷層、薄煤影響區(qū)：實(shí)見大部分為M<1.3m薄煤區(qū)、H=1.8m斷層及運(yùn)道H=2.0m、H=2.3m斷層延展，成果準(zhǔn)確。2號斷層、薄煤影響區(qū)：該范圍內(nèi)大部分為M<1.3m薄煤區(qū)，小構(gòu)造發(fā)育，成果較準(zhǔn)確。3號斷層影響區(qū)：停采線附近受南陽莊背斜及H=18.0∠80°正斷層影響，伴生小斷層發(fā)育，局部甚至全巖。同時，運(yùn)道距停采位置63m范圍內(nèi)為一小型背斜，煤層位于巷道上方，且頂板極為破碎冒落，未能回采至設(shè)計(jì)停采線，未采到3號影響區(qū)。

4.總結(jié)

通過對勘探技術(shù)及采掘情況分析，通過無線電波坑透物探方法和地質(zhì)資料分析，能夠準(zhǔn)確預(yù)測出小范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造分布情況。對煤礦生產(chǎn)指導(dǎo)提供非常準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)資料，更好的解決煤礦安全生產(chǎn)過程中的各種地質(zhì)問題。為煤礦企業(yè)增收創(chuàng)效。

作者簡介：

李加林（1987——），男，吉林長春人，地質(zhì)工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槊旱V地質(zhì)和井下物探工作。