三維地震反射波異常區(qū)實踐

經(jīng)驗人：王 兵 李 帥 李華利 王素軍

三維地震反射波異常區(qū)實踐

經(jīng)驗人：王 兵 李 帥 李華利 王素軍

口孜東礦111301工作面切眼東側(cè)存在3#三維地震反射波異常區(qū)，采用物探與鉆探相結(jié)合手段進行的綜合探查，結(jié)果表明向前掘進不存在水害威脅，保證了安全掘進。

口孜東礦工廣標高+27m，該礦111301工作面位于礦井一水平（-967m）中央（13-1）采區(qū)東翼，工作面整體布置近東西走向，走向長度1604.2m（風巷）～1784.9m（機巷），切眼斜長185m，開采標高范圍為-843.0m～-938.0m。根據(jù)已有資料分析，111301工作面切眼東側(cè)存在3#三維地震反射波異常區(qū)，雖前期從井上下采用了鉆探及物探手段對其進行了探查，但由于井下空間及技術(shù)手段的限制，探查范圍未對其全覆蓋，因此該反射波異常區(qū)含導(dǎo)水性不清，可能對111301工作面機巷掘進造成一定的安全隱患，故需對前方巖層賦水性進行探查。

防水煤（巖）柱留設(shè)

由于反射波異常區(qū)含水情況不清楚，因此3#三維地震反射波異常區(qū)防水煤（巖）柱必須按照含、導(dǎo)水斷層煤（巖）柱留設(shè)，計算公式為

式中：

L— 煤（巖）柱留設(shè)寬度，m；

K— 安全系數(shù)，一般取2～5，本次取4；

M— 巷高，取4.3m；

P— 水頭壓力，取9.65 MPa；

KP— 煤的抗拉強度，根據(jù)口孜東礦勘探報告，取0.2 MPa。

計算得：L=102.4m

探查警戒線

3#三維地震反射波異常區(qū)特性在未探查清楚之前，按含（導(dǎo)）水斷層預(yù)留設(shè)的防水煤（巖）柱其寬度為102.4m，依據(jù)《安徽省煤礦防治水和水資源化利用管理辦法》第29條規(guī)定，掘進工作面在距離異常區(qū)安全煤（巖）柱邊界80m時，超前對異常區(qū)頂?shù)装暹M行探查，因此在距離3#三維地震反射波異常區(qū)182.4m起必須進行探查工作。為確保巷道施工安全，本次探查警戒線為距離111301工作面設(shè)計切眼向西200m位置。

鉆孔施工情況

鉆孔參數(shù)及施工情況

鉆場位于111301工作面機巷，距111301設(shè)計切眼200m處，鉆場內(nèi)設(shè)計3個鉆孔，共施工探查鉆孔3個，其中3#鉆孔要求全孔取芯，巖芯采取率＞60％，取出的巖芯必須按順序排列在巖芯箱內(nèi)，不得隨意亂放，并對鉆孔軌跡進行測量；若鉆進過程中鉆孔出水，須保持正常放水，同時，對鉆孔出水深度、水量、水壓、水溫等進行嚴格觀測和記錄，若達到設(shè)計孔深后鉆孔無水，則須立即全孔封閉。鉆孔施工具體情況見表1。

鉆孔出水情況

本次探查工程所施工的3個鉆孔，僅2#鉆孔有出水現(xiàn)象，在2#鉆孔鉆進至40m位于細砂巖層時鉆孔出水，水量0.5m3/h，水溫41.5℃，至終孔水量無變化；對2#鉆孔采取水樣，并經(jīng)公司水化學實驗室進行水質(zhì)分析，水質(zhì)類型為HCO3-Na。對比111303工作面頂板淋水、底板出水等鉆孔出水的水質(zhì)化驗結(jié)果，各類水質(zhì)參數(shù)基本一致且差值較小，各陰、陽離子含量毫克當量百分比基本一致，可以判定出水為13-1煤層底板砂巖裂隙水。

表1　111301工作面機巷3#三維地震反射波異常區(qū)探查鉆孔施工統(tǒng)計表

物探探查情況

為保證巷道安全掘進，111301工作面機巷距切眼197m處向前方采用瞬變電磁和地震msp進行物探探查工程，瞬變電磁探查成果表明，探查點向前方100m范圍內(nèi)巖層視電阻率值總體較高（基本大于12?·m ），為正常地層反映，地層總體富水性較弱，無明顯強含水體。探測范圍內(nèi)巷道上幫側(cè)巖層總體視電阻率值較下幫側(cè)偏高，迎頭前方25～45m、頂板上3m、底板下15m范圍內(nèi)巖層視電阻率值相對偏低，巖層可能少量含水；地震msp物探成果表明，切眼向后154m處存在1個反射界面R1，該處可能為煤巖分界面、巖石破碎帶或斷層位置。

探查總結(jié)與評價

本次循環(huán)探查采用物探與鉆探相結(jié)合手段進行的綜合探查，物探與鉆探成果資料相互吻合，均表明巷道前方不受水害威脅。探查工程覆蓋范圍平面上查明了巷道前方及兩側(cè)巖層賦水性，縱向上查明了巷道采掘影響范圍內(nèi)的煤層頂?shù)装鍘r層的賦水性均較差。根據(jù)綜合探查成果資料分析，111301工作面機巷自本次探查位置前方125m范圍僅有少量砂巖裂隙水影響，不存在水害威脅，巷道向前掘進100m是安全的，巷道向前掘進100m后再次開展探查工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.17.045