无线电坑透在潞宁矿22116 工作面应用分析

朱 立

（山西潞安集团潞宁煤业有限责任公司，山西 忻州 036700）

1 工程概述

潞宁矿22116 工作面顺槽长度为2500 m，倾向长度178 m，22116 工作面煤厚平均3.5 m。矿井生产过程中由于受到冲刷带影响，生产的原煤中含有矸石成本较高，影响煤质。因此，本次坑透探测采用CT 成像法和视电阻率反演分析法来探查、分析工作面内地质异常区赋存情况，从而为采面提前采取应对措施提供支撑。

2 施工布置

2.1 设备类型

电磁波透视类型为WKT-E，通过试验对比，探测时使用发射和接收工作频率为0.3 MHZ[1-2]。WKT-E 型电磁波透视发射机、接收机部分技术参数见表1、表2。

表1 电磁波透视发射机技术参数

表2 电磁波透视接收机技术参数

2.2 现场观测系统布置

现场测点布置发射点间距为50 m，接收点间距为10 m。测点是从工作面西侧切眼开始向东侧（大巷一侧）方向布置，切眼处为0#点，东侧（大巷一侧）为最大号测点250 号。两顺槽布置发射点108 个，每个发射点接收11 个实测场强值，共完成1188 个接收点，探测长度为2500 m。

本次22116 工作面坑透探测现场数据采集分三次进行，每次从其中一条顺槽开始，完成单向接收后再进行顺槽交换接收，从另一个顺槽进行接收探测，形成两顺槽的交会测后以达到工作面的满覆盖坑透探测。

3 探测结果

3.1 实测场强值综合曲线图

22116 工作面理论场强值为62.5 db，采面两顺槽坑透场强如图1 所示。综合两顺槽各测点实测场强值相对变化形态，从而发现工作面两顺槽内各测点接收场强综合曲线中坑透异常区范围[3-5]。采面内场强衰减区域即异常区具体见表3。

图1 实测场强曲线图

表3 场强衰减区范围及衰减程度

3.2 无线电波透视CT 综合成果

根据工作面两顺槽实测场强值综合分析计算，绘制了工作面CT 综合成果图（图2）。潞宁煤业公司煤层赋存形态及地质构造的发育规律有其自身的特点，主要地质构造为煤层冲刷带，而断层或陷落柱相对不发育。从煤层发育特点分析，22116 工作面各个坑透异常的地质性质有可能为陷落柱、断层或煤层褶曲破碎带等地质构造，应结合煤层地质构造发育规律及特点分析[6]。

由于22116 工作面异常区较多，若从煤层冲刷带的角度分析，各个异常区地质性质相似，区别主要是在冲刷程度上。所以，为了便于使用、简捷直观，本次推断解释对各个异常区采用不同的线型进行识别。即CT 成果图及反演成果图中黑色线所示区域为大范围的坑透异常区，表示相应范围内会出现地质构造和煤层冲刷现象。从CT 综合成果图中得到的坑透异常区范围及类型见表4。

图2 工作面CT 综合成果图

3.3 工作面视电阻率反演成果

利用SURFER 对结果进行处理，具体获得工作面坑透探测反演成果图如图3 所示。通过反演分析，地质异常在工作面走向和倾向方向的渐变趋势和形态更明显了，这更有利于对工作面内可能存在的地质构造进行精细解释，达到对场强CT 成像法的技术盲区的弥补和印证解释。

图3 工作面坑透探测反演成果图

表4 坑透异常区范围及类型

4 钻探验证

在采用无线电坑透探测出的异常区位置施工钻孔进行验证，通过钻探发现无线电坑透探测出的异常区均为地质冲刷带，但是实际钻探得到的冲刷带范围要小于圈定的异常区范围。

根据无线电坑透以及钻探成果，22116 回采工作面内采用过刀把方式进行回采，顺利通过了对生产影响较大的冲刷带，实际揭露的情况与无线电坑透以及钻探成果较为接近。

5 总结

为了确保回采工作面内顺利回采，提高矿井经济效益，在22116 回采工作面采用无线电坑透对存在的地质异常体进行探测。结果表明采面内存在多个地质冲刷带，钻探以及实际揭露的地质冲刷带范围要较无线电坑透确定的范围小，探测结果仍存在较大的误差。因此，在后续的无线电探测过程中应严格按照规范操作，并充分根据现有的地质资料，提高探测解释精度，以便更好地服务矿井后续生产。