无线电波坑道透视技术在陈蛮庄煤矿回采工作面构造探查中的研究与应用

朱海锋，王传盈（肥城矿业集团有限责任公司，山东 肥城 271608）

无线电波坑道透视技术在陈蛮庄煤矿回采工作面构造探查中的研究与应用

朱海锋，王传盈
（肥城矿业集团有限责任公司，山东 肥城 271608）

阐述了无线电波坑道透视技术在工作面中的应用与研究，运用此技术可在探明回采工作面中隐伏构造在面内延展情况及为矿井提前改造工作面。

无线电波坑道透视；探查；构造

陈蛮庄煤矿位于山东省单县东部，井田面积22.8371km2，矿井设计能力为0.90Mt/a。矿井于2013年11月投产，首采区布置在工业场地煤柱西侧的3200采区。现开拓开采3400采区，3402工作面为其今年重点开采工作面。在以往工作面回采中往往揭露多个隐伏构造异常区，且三维物探探明的构造在面内的延展与实际揭露情况存在较大差异。这些隐伏构造及在面内延展变化对工作面生产影响极大，造成了大大的经济损失。

1　矿井3402工作面概况

1.1工作面基本概况

3402面里段（3402工作面联络巷以里至切眼）井下位于DF30断层以南、DF25断层以南、3206工作面切眼西南。工作面倾斜长平均180m，里段走向长885m，煤厚0.7～4.6m，平均3.1m，煤层倾角25～39°，平均32°。工作面煤层直接顶以泥岩为主，泥质结构，局部含粉砂质及铝质，局部滑面发育，厚0.1～6.5m，平均1.3m；老顶为粉砂岩，滑面明显，局部破碎见垂直裂隙，易风化，平均厚5.2m。煤层直接底为泥岩，泥质结构，与煤接触面为炭质泥岩，破碎易风化，平均厚1.5m；老底为细沙粒状结构，互层状，以砂岩为主，夹粉砂岩，平均厚8.2m。采煤工艺为综采一次采全高，采高3.1m。

1.2工作面构造及实际揭露情况

根据三维物探资料，3402面（里段）主要构造3条：DF24落差0～10m、DF27落差0～10m、DF29落差0～5m。工作面实际揭露断层6条，落差大于煤厚断层3条。一条在轨道顺槽E1点处揭露，落差4.0m；另两条为切眼胶带顺槽以上72、89m揭露的地垒，落差分别为3.0、4.0m，该断层组造成切眼有40m全岩，该断层组在原切眼揭露时落差判定为3.0、14.0m。三维物探DF24性质和位置都与实际揭露不符；工作面初采受断层影响，底板鼓起，存在全岩段，岩石硬度较大，影响正规作业循环，效率较低，矿井经济损失严重。为此矿方委托山东省矿井水害防治工程研究中心探查3402工作面（里段）中构造及其延展情况，山东省矿井水害防治工程研究中心根据该面的地质基本情况，选定运用无线电波坑透技术对其面内的构造及其延展情况进行探查。

2　探测施工

无线电波坑道透视采用分辨率较高的定点扫描法进行探测。3402面里段共布置132个测点，24个发射点；测点间距为10m，发射点间距为50m，每个发射点对应11个接收点。现场探测时先在联络巷、轨道顺槽发射点依次发射，胶带顺槽接收，直至工作面切眼位置，发射与接收互换位置，重新发射接收。

3　成果解释

经过数据处理与解释，经综合分析，共圈定两处较为集中的异常区，分别编号为：一、二号异常区，如图所示，探测的异常区域主要是粉红色以上的异常区域（衰减系数达到-30dB以上），在所有异常区域中，二号异常区域是场强衰减值最大，范围最广的异常区域。该异常区内接收不到发射信号。

图1

1号异常区：位于3402工作面轨道顺槽测点20～25之间，向面内延展40m。该异常区是整个工作面内场强衰减较大的区域，异常范围较集中，场强衰减系数达到-30dB。根据3402轨道顺槽实际揭露资料，W7点前15m至W8点间受断层影响煤厚仅为0～2.2m，岩石量较多，受此影响造成该异常区，预计向面内45m煤厚恢复至1/2正常煤厚。

2号异常区：2号异常区位于3402工作面轨道顺槽测点36～65，3402工作面胶带顺槽测点540～565之间范围内，自切眼向外共计290m，推断该异常区可能为切眼内已揭露的断层组向面内延伸或者面中存在其它隐伏构造，更分析为面内已揭露的断层组向面内延展至1号异常区。

4　工作面推采验证效果

陈蛮庄煤矿3402工作面切眼两条断层实际揭露走向与坑透结果基本一致，均为向工作面轨道顺槽方向延展。坑透结果分析为断层向轨道顺槽方向延展，分两处异常区，实际这两处异常区均为切眼两条断层延展影响。切眼处的断层组实际延展至1号异常区处。因此3402工作面坑透效果准确率较高。

5　无线电波坑道透视技术在构造探查中的应用价值

根据无线电波坑道透视技术在3402工作面中的实际应用，可以看出其准确率较高，因此在矿井回采工作面形成后，运用该项技术探查面内的构造及其延展情况具有十分重要的现实意义，可以查清面内较大的构造及其延展情况，这为回采工作面在今后制定生产接续计划或改造工作面提供了可靠的技术支持，大大为矿方挽回了不必要的经济损失。因此无线电波坑道透视技术在该矿或条件相似矿井中的回采工作面具有较大的应用意义及经济效益价值。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.126

朱海锋（1987-），男，山东宁阳人，主要从事：专业技术工作。