小煤窯采空區(qū)綜合探測技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國家煤炭企業(yè)兼并重組與煤炭資源整合政策的實(shí)施,老窯采空區(qū)成為國有大型煤礦實(shí)現(xiàn)安全開采所面臨的最為嚴(yán)重的潛在突水隱患之一,“十一五”期間老空區(qū)突水占水害事故的88％。因此,開展老窯采空區(qū)的綜合探測技術(shù)研究意義重大。
　　本論文查閱了多年來國內(nèi)外煤礦采空區(qū)探測技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn),調(diào)研了煤層采空區(qū)的特征和小煤窯房柱式采煤的特點(diǎn),提出煤礦采空區(qū)綜合物探的技術(shù)思路。在此基礎(chǔ)上,本文首先采用三維地震波數(shù)值模擬軟件和Tesseral-2D正演模

2、擬軟件,對煤礦采空區(qū)的地震波場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了地震波在采空區(qū)的傳播特點(diǎn),即采空區(qū)的正下方都會(huì)得到類似于串珠狀的波形,還做了采空區(qū)的TEM正演模擬,得到 TEM對采空區(qū)未充水時(shí)呈高阻反應(yīng),充水時(shí)呈低阻反應(yīng);其次,采用高密度二維地震、三維地震、高密度電法、瞬變電磁等對小窯采空區(qū)進(jìn)行了實(shí)例研究,分析認(rèn)為采空區(qū)在地震剖面上表現(xiàn)為同相軸的缺失,在電磁法剖面上含水采空區(qū)為低阻異常、不含水的采空區(qū)為高阻異常;最后,借助于地面鉆探手段,對綜合物探

3、的解釋結(jié)果進(jìn)行了鉆孔驗(yàn)證,取得了較好的效果。
　　本論文的研究結(jié)果表明,探測老窯采空區(qū)的各種物探方法都有它的適用條件,例如三維地震勘探分辨率高、探測深度大,高密度二維地震則對采空區(qū)邊界的擺動(dòng)范圍能夠進(jìn)一步的確定,高密度電法對深度較淺的的采空區(qū)分辨率高,瞬變電磁法對含水采空區(qū)的探測很準(zhǔn)確。但是,三維地震對采空區(qū)內(nèi)是否被充填、是被哪種物質(zhì)充填等的探測不是很準(zhǔn)確,高密度二維地震因?yàn)閷?shí)際頻率達(dá)不到數(shù)值模擬那么高而影響了探測精度,高密度電法