（新疆天富南山煤礦有限責(zé)任公司，石河子市，832026） 高 飛 張 斌 秦鳳祥

小溝井田位于石河子市西南約75km。行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)沙灣縣管轄。井田中心地理坐標(biāo)85°44′13″、北緯43°54′32″，井田范圍由五個拐點圈定；南東—北西向長約3500m,北東—南西向?qū)捈s900m，面積3.01km2。南山煤礦小溝分礦60萬噸/年擴(kuò)建項目，在施工B4煤層+1190m至+1 270m水平聯(lián)絡(luò)上山40m處時，標(biāo)高位于+1 214.63m掘進(jìn)工作面煤層下部及底板見水。軌道下山+1190m甩車場水平車場30m處，B4-B3煤層層間巖石存在構(gòu)造裂隙淋水現(xiàn)象，見水點標(biāo)高位于+1186.19m。皮帶運輸下山480m處出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，見水點標(biāo)高位于+1186.19m。經(jīng)過分析，小溝礦井下的水主要來自老采空區(qū)積水，該區(qū)域為B3煤層采空區(qū)，存在老采空區(qū)年代久遠(yuǎn)，沒有資料，無法得知確切的采深、采長等。為了保證井下施工安全，防止透水事故發(fā)生，分別在+1270m水平和+1190m水平B3、B4煤層進(jìn)行瞬變電磁探測法進(jìn)行探水。

1 原始數(shù)據(jù)采集

1.1 方法介紹

瞬變電磁法是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間利用線圈或接地電極觀測地下介質(zhì)中引起的二次渦流場，從而探測介質(zhì)電阻率的一種方法。

井下瞬變電磁勘探只能在巷道內(nèi)進(jìn)行，一般利用多匝小線圈采用剖面裝置方式進(jìn)行發(fā)射和接收。本次探測使用澳大利亞TERRA TEM瞬變電磁儀，發(fā)射線圈和接收線圈框重疊，兩線圈軸線指向目標(biāo)體。發(fā)射和接收線圈都為1.5m×1.5m的多匝線圈。

1.2 測點布置

根據(jù)小溝礦的情況，本次井下超前探測共有三處，分別為+1270東翼水平巷道、+1270水平石門和+1190上山巷道。+1270東翼水平巷道共觀測物理點66個，+1270水平石門采集物理點9個，+1190上山巷道采集物理點115個，試驗點10個，共計物理點200個。

（1）+1270東翼水平巷道主要探測巷道左側(cè)煤層頂?shù)装逑锏纻?cè)幫及超前探測一個方向的測點布置，本次探測針對B4煤層頂?shù)装骞策M(jìn)行了6個方向的探測，分別為：煤層頂板45°方向、煤層頂板30°方向、煤層頂板15°方向、順B4煤層方向、煤層底板15°方向和煤層底板30°方向。

（2）+1190上山巷道主要探測巷道兩側(cè)煤層頂?shù)装寮熬蜻M(jìn)頭前方煤層頂?shù)装逑锏纻?cè)幫及超前探測一個方向的測點布置，本次探測針對B4煤層頂?shù)装骞策M(jìn)行了5個方向的探測，分別為：煤層頂板30°方向、順B4煤層方向、煤層底板15°方向、煤層底板30°方向和煤層底板45°方向。

（3）+1270水平石門主要探測煤層方向，共布置測點9個。

1.3 空間位置

由于本次探測主要針對+1270東翼平巷和+1190上山巷道中間位置的B4煤層頂?shù)装?，所以我們布置了多個探測方向，來有效控制上述區(qū)域。順B4煤層方向探測，可以看出，從兩個巷道進(jìn)行探測基本覆蓋了兩個巷道之間的區(qū)域及+1190上山巷兩側(cè)區(qū)域。從兩個巷道進(jìn)行多個方向的探測從立體上覆蓋了兩個巷道之間的區(qū)域。

2 數(shù)據(jù)處理與資料解釋

2.1 瞬變電磁法

瞬變電磁法觀測到的資料是各測點各個時窗（測道）的瞬變感應(yīng)電壓，需換算成視電阻率、視深度等參數(shù)，以便對資料進(jìn)行解釋。處理步驟主要分為四步：

（1）濾波：在資料處理前首先要對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，消除噪聲，對資料進(jìn)行去偽存真；

（2）時深轉(zhuǎn)換：瞬變電磁儀器在野外觀測到的是二次場電位隨時間的變化，為便于對資料的認(rèn)識，需要將這些數(shù)據(jù)變換成電阻率隨深度的變化，目前資料處理主要采用視縱向電導(dǎo)解釋進(jìn)行一維層狀反演解釋相結(jié)合進(jìn)行；

（3）繪制電阻率曲線；

（4）繪制等視電阻率斷面圖。

2.2 資料解釋

2.2.1 +1190上山巷

圖1 探測視電阻率斷面圖

圖2 探測視電阻率斷面圖

圖1、圖2中：B4煤層頂板30°方向探測視電阻率斷面圖，圖中空白部分為瞬變探測盲區(qū)，圖中藍(lán)色-綠色-黃色-紅色的顏色過渡代表視電阻率從低到高的變化。B4煤層底板45°方向探測視電阻率斷面圖，圖中空白部分為瞬變探測盲區(qū)，藍(lán)色-綠色-黃色-紅色的顏色過渡代表視電阻率從低到高的變化。在超前方向的正前方和右偏45°各有一個規(guī)模相對較小的低阻異常。其他區(qū)域則無明顯異常。

2.2.2 +1270東翼平巷

圖3、圖4中：+1270東翼平巷水平方向視電阻率斷面圖，圖中空白部分為瞬變探測盲區(qū)，圖中藍(lán)色-綠色-黃色-紅色的顏色過渡代表視電阻率從低到高的變化。+1270東翼平巷煤層頂板30°方向視電阻率斷面圖，圖中空白部分為瞬變探測盲區(qū)，圖中藍(lán)色-綠色-黃色-紅色的顏色過渡代表視電阻率從低到高的變化。其他區(qū)域則無明顯異常。

圖3 水平方向視電阻率斷面圖

圖4 水平方向視電阻率斷面圖

2.2.3 +1270水平石門

+1270水平石門順B4煤層方向視電阻率斷面圖，圖中空白部分為瞬變探測盲區(qū)，圖中藍(lán)色-綠色-黃色-紅色的顏色過渡代表視電阻率從低到高的變化。從圖5上可以看出，沒有大規(guī)模的低阻區(qū)域，推斷富水性較弱。

圖5 視電阻率斷面圖

圖6 煤層頂板富水異常區(qū)位置圖

3 勘探成果

根據(jù)對斷面圖的分析解釋，對探測區(qū)域的低阻區(qū)域進(jìn)行了綜合分析，劃分了探測區(qū)域的富水異常區(qū)域。

3.1 B4煤層頂板富水區(qū)

B4煤層頂板共劃分富水區(qū)域兩處，分別編號A1和A2，平面位置見圖6。

3.2 B4煤層富水區(qū)

B4煤層共劃分富水區(qū)域兩處，分別編號B1和B2，平面位置見圖7。

3.3 B4煤層底板富水區(qū)

B4煤層底板共劃分富水區(qū)域四處，編號C1-C4，平面位置見圖8。

圖7 煤層富水異常區(qū)位置圖

圖8 煤層底板富水異常區(qū)位置圖

4 結(jié)論

（1）經(jīng)資料處理后，綜合兩個巷道的探測成果，結(jié)合地質(zhì)資料及現(xiàn)場地質(zhì)情況對富水區(qū)進(jìn)行了分析。共劃分富水異常區(qū)8處，兩處位于B4煤層頂板；兩處位于B4煤層；四處位于B4煤層底板。

（2）A1富水異常位于B4煤層頂板，標(biāo)高為1 260m左右；A2富水異常標(biāo)高為1 265m左右。B1富水異常位于B4煤層，標(biāo)高為1 255m左右；B2富水異常標(biāo)高為1 250m左右。C1富水異常位于B4煤層底板，標(biāo)高為1245m左右；C2富水異常標(biāo)高為1240m左右；C3和C4富水異常標(biāo)高為1215m左右。

（3）瞬變電磁探測成果是通過對視電阻率值的相對高低劃分的，對于某些低阻特性巖體如泥巖等呈現(xiàn)的低阻反應(yīng)，會對異常區(qū)的劃分造成一定的影響。建議對煤層底板C2異常區(qū)進(jìn)行鉆探超前探測驗證工作，并根據(jù)探放水實際情況，更細(xì)致的分析含水體種類及更準(zhǔn)確的圈定含水范圍，以確定掘進(jìn)頭前方的含水情況。

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