在煤礦生產(chǎn)過程中,礦井綜合機(jī)械化采煤手段對(duì)煤礦生產(chǎn)勘探資料的要求越來越高,其
要求對(duì)礦井工作面開采地質(zhì)條件(如斷層、褶皺、破碎帶、煤厚變化區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力區(qū)等)進(jìn)行
全面了解。常規(guī)的地面三維地震勘探只能解決工作面內(nèi)落差大于 5m 的斷層,且在平面上有
一定的擺動(dòng)幅度,而井下需對(duì)影響安全高效生產(chǎn)的 2-3m 落差斷層等地質(zhì)異常進(jìn)行有效探查。
本方法利用層析成像原理,結(jié)合不同源的 CT 技術(shù),包括地震波 CT、無線電波 CT、直流電法
CT 等多種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面內(nèi)構(gòu)造及異常的探查。通過對(duì)井下工作面雙巷間數(shù)據(jù)采集與處
理,獲得面內(nèi)煤層構(gòu)造物性參數(shù)分布圖,根據(jù)煤巖物性差異特征預(yù)測面內(nèi)地質(zhì)異常體,能準(zhǔn)
確地判斷其構(gòu)造形態(tài)和空間位置,為生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)條件分布特征。
(1)地震波 CT:利用工作面上、下兩條巷道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通常把激發(fā)點(diǎn)(采用礦用
炸藥作為震源)布置在一條巷道,接收點(diǎn)布置在另一條巷道,采用“一發(fā)多收、一炮一放”
的觀測方式進(jìn)行地震波數(shù)據(jù)采集。炮點(diǎn)間距通常為 10-50m,接收點(diǎn)距為 5-15m,可根據(jù)現(xiàn)場
條件適當(dāng)調(diào)整。炸藥量宜為 5-20mg,接收可采用三分量檢波器。
(2)無線電波 CT:工作面走向長度在 1000m 以內(nèi)時(shí),采用一發(fā)一收方式,即多個(gè)發(fā)射
點(diǎn)布置在礦井巷道工作面的一條巷道中,無線電波透視儀接收機(jī)的多個(gè)接收點(diǎn)布置在另一條
相鄰巷道中;工作面走向長度在 1000m-2000m 之間時(shí),采用一發(fā)雙收方式,采用一臺(tái)無線電
波透視儀發(fā)射,兩個(gè)接收機(jī)接收;工作面走向長度在 2000m 以上時(shí),采用雙發(fā)雙收方式,且
兩臺(tái)無線電波透視儀之間工作間距大于 1000m,每個(gè)發(fā)射機(jī)的發(fā)射點(diǎn)所發(fā)射的電磁波分別被
各自的接收機(jī)的接收點(diǎn)接收。發(fā)射頻率根據(jù)工作面傾斜長度可選擇 0.158-1.25MHz 之間不同
頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
(3)直流電法 CT:探測前的準(zhǔn)備是在需要探測區(qū)域工作面?zhèn)让簬兔?5m 打一深 0.5m 的
小眼,并用放炮用的黃泥搗實(shí),以便探測時(shí)安裝電極,使電極與煤(巖)體接觸良好。現(xiàn)場
按方案設(shè)計(jì)位置布置采集系統(tǒng),測線電極、電纜等準(zhǔn)備好后進(jìn)行測試。使用儀器為并行電法
儀采集全電場空間電位值,且在對(duì)穿兩條巷道中沿側(cè)幫腰線煤壁位置分別布置電法測線,每
站測線長度為 315m,64 個(gè)電極,每個(gè)電極之間為 5m,當(dāng)探測范圍大時(shí),每巷可采集多站測
線采集數(shù)據(jù)。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時(shí)要求工作面停電。
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