基于超前探測技術的掘進巷道地質特征反演

于汝超，時振京，李 萍

(1.徐州集團 新疆天山礦業有限責任公司，新疆 庫車 842000； 2.北京啟迪智信注冊安全工程師事務所有限責任公司，北京 101601)

隨著煤礦開采向深部不斷延伸，地質構造愈加復雜化，斷層、褶曲、破碎帶、溶洞、礦井突水點等地質異常體多見，不僅影響施工效率，而且給礦井安全生產造成嚴重的威脅。巷道掘進作為煤礦開采的重要環節，是一項工作環境特殊、技術難度大、工作要求高且關系到礦井安全的地下隱蔽工程，在待掘信息未知的情況下進行掘進活動，地質異常體誘發的礦井災害時有發生，給掘進工作帶來嚴重的阻礙。因此，在煤礦巷道掘進工程施工前期，有必要對待掘區做詳細的地質分析。超前探測技術能有效地識別地質異常體、掌握地質構造參數、預測巷道前方壓力、保證巷道掘進的安全施工，可作為待掘區地質分析的有效手段。

針對巷道(隧道)的超前探測技術始于20世紀70年代，經過近40 a的不斷改進和完善，國內外專家學者提出了十余種地質探測方法，主要包括地震波法[1-3]、電磁類方法(瞬變電磁法)[4-6]、地質雷達法[7-9]、核磁共振法[10-12]、電阻率法/激發極化法[13-15]等。這些方法的應用和推廣解決了煤礦安全生產的諸多實際問題，為探測和預報異常地質體做出了突出貢獻。

盡管近年來超前探測方法在斷層、溶洞探測等方面取得較大進展，但以煤礦掘進巷道為例的監測對象仍面臨諸多問題和需求，地震波探測技術和預警方法仍有待進一步研究。……