無線電坑透在潞寧礦22116 工作面應用分析

朱 立

（山西潞安集團潞寧煤業有限責任公司，山西 忻州 036700）

1 工程概述

潞寧礦22116 工作面順槽長度為2500 m，傾向長度178 m，22116 工作面煤厚平均3.5 m。礦井生產過程中由于受到沖刷帶影響，生產的原煤中含有矸石成本較高，影響煤質。因此，本次坑透探測采用CT 成像法和視電阻率反演分析法來探查、分析工作面內地質異常區賦存情況，從而為采面提前采取應對措施提供支撐。

2 施工布置

2.1 設備類型

電磁波透視類型為WKT-E，通過試驗對比，探測時使用發射和接收工作頻率為0.3 MHZ[1-2]。WKT-E 型電磁波透視發射機、接收機部分技術參數見表1、表2。

表1 電磁波透視發射機技術參數

表2 電磁波透視接收機技術參數

2.2 現場觀測系統布置

現場測點布置發射點間距為50 m，接收點間距為10 m。測點是從工作面西側切眼開始向東側（大巷一側）方向布置，切眼處為0#點，東側（大巷一側）為最大號測點250 號。兩順槽布置發射點108 個，每個發射點接收11 個實測場強值，共完成1188 個接收點，探測長度為2500 m。

本次22116 工作面坑透探測現場數據采集分三次進行，每次從其中一條順槽開始，完成單向接收后再進行順槽交換接收，從另一個順槽進行接收探測，形成兩順槽的交會測后以達到工作面的滿覆蓋坑透探測。

3 探測結果

3.1 實測場強值綜合曲線圖

22116 工作面理論場強值為62.5 db，采面兩順槽坑透場強如圖1 所示。綜合兩順槽各測點實測場強值相對變化形態，從而發現工作面兩順槽內各測點接收場強綜合曲線中坑透異常區范圍[3-5]。采面內場強衰減區域即異常區具體見表3。

圖1 實測場強曲線圖

表3 場強衰減區范圍及衰減程度

3.2 無線電波透視CT 綜合成果

根據工作面兩順槽實測場強值綜合分析計算，繪制了工作面CT 綜合成果圖（圖2）。潞寧煤業公司煤層賦存形態及地質構造的發育規律有其自身的特點，主要地質構造為煤層沖刷帶，而斷層或陷落柱相對不發育。從煤層發育特點分析，22116 工作面各個坑透異常的地質性質有可能為陷落柱、斷層或煤層褶曲破碎帶等地質構造，應結合煤層地質構造發育規律及特點分析[6]。

由于22116 工作面異常區較多，若從煤層沖刷帶的角度分析，各個異常區地質性質相似，區別主要是在沖刷程度上。所以，為了便于使用、簡捷直觀，本次推斷解釋對各個異常區采用不同的線型進行識別。即CT 成果圖及反演成果圖中黑色線所示區域為大范圍的坑透異常區，表示相應范圍內會出現地質構造和煤層沖刷現象。從CT 綜合成果圖中得到的坑透異常區范圍及類型見表4。

圖2 工作面CT 綜合成果圖

3.3 工作面視電阻率反演成果

利用SURFER 對結果進行處理，具體獲得工作面坑透探測反演成果圖如圖3 所示。通過反演分析，地質異常在工作面走向和傾向方向的漸變趨勢和形態更明顯了，這更有利于對工作面內可能存在的地質構造進行精細解釋，達到對場強CT 成像法的技術盲區的彌補和印證解釋。

圖3 工作面坑透探測反演成果圖

表4 坑透異常區范圍及類型

4 鉆探驗證

在采用無線電坑透探測出的異常區位置施工鉆孔進行驗證，通過鉆探發現無線電坑透探測出的異常區均為地質沖刷帶，但是實際鉆探得到的沖刷帶范圍要小于圈定的異常區范圍。

根據無線電坑透以及鉆探成果，22116 回采工作面內采用過刀把方式進行回采，順利通過了對生產影響較大的沖刷帶，實際揭露的情況與無線電坑透以及鉆探成果較為接近。

5 總結

為了確保回采工作面內順利回采，提高礦井經濟效益，在22116 回采工作面采用無線電坑透對存在的地質異常體進行探測。結果表明采面內存在多個地質沖刷帶，鉆探以及實際揭露的地質沖刷帶范圍要較無線電坑透確定的范圍小，探測結果仍存在較大的誤差。因此，在后續的無線電探測過程中應嚴格按照規范操作，并充分根據現有的地質資料，提高探測解釋精度，以便更好地服務礦井后續生產。