无线电波CT透视技术在综放工作面的应用.pdf

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1、第4期矿山测量NO．42015年8月MINESURVEYINGAug．2015doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．04．14无线电波CT透视技术在综放工作面的应用赵华山，王言龙，李承东(华亭煤业集团有限责任公司山寨煤矿，甘肃华亭744112)摘要：针对山寨煤矿1201综放工作面煤层底板起伏变化剧烈，为确保工作面的安全顺利回采及确保回采原煤煤质，采用无线电波CT透视技术并结合工作面两巷在掘进过程中揭露煤层底板及煤层厚度变化情况对工作面进行探测分析，预测圈定了工作面范围内的底板隆起异常区范围，有效指导了矿井生产；并通过和回采过程中实际揭露底板隆起异常

2、区范围进行探采对比分析，有效验证了无线电波CT透视技术的准确性，对以后矿井地质工作的开展积累工作经验并对同类地质条件下矿井生产有积极的借鉴意义。关键词：无线电波CT透视；底板隆起；探测分析；探采对比中图分类号：TD163文献标识码：B文章编号：1001—358X(2015)04—0038—04山寨煤矿井田位于华亭煤田西北部，含煤地层采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面范围内煤层为中侏罗统延安组，其煤层系全区可采主要煤层，倾角18。～21。，平均19。，煤层煤赋存较稳定，层厚平均厚度22．46m；并且井田范围内构造发育较为简2．4—11．7m，平均厚5．6In，北部较薄，向南逐渐增

3、单，整体呈NE—SW向倾伏的单斜构造，为综合机械厚。煤层总体结构比较简单，层理、节理交发育，含化回采提供了有利的地质条件。但在工作面局部范夹矸2—4层，夹矸最大厚度0．6rll，夹矸为黑色炭质围内，煤层底板起伏变化较大，影响煤炭的正常回采泥岩及灰色泥质粉砂岩。煤层直接底为深灰色泥质和煤质。如何准确预测工作面范围内的地质变化情粉砂岩，基本底为浅灰一灰白色含砾粗砂岩，总体构况，有计划的调整工作面推进方案，保证综采设备正造呈NE—sw向倾伏的单斜构造。工作面两巷在掘常推进、确保煤质，成为目前矿井安全生产及确保工进过程中未揭露大的地质构造，但局部底板起伏变作面正常接续所面临的亟待解决的

4、问题¨。化较大，为综合机械化回采带来了不利条件。为准确预测工作面范围内底板变化情况，探查1工作面概况工作面内隐伏构造，确保回采顺利进行，故采用无线1201工作面位于井田西翼，走向长655nl，倾向电波CT透视技术对工作面进行探测，为矿井安全生长150rll(图1)，采用走向长壁式综合机械化放顶煤产过程中采取有效技术措施提供可靠的依据。图1201工作面示意图2工作面综合探测分析裹，’善2．1工作面两巷揭露上。现将两巷掘进过程中底板变化异常区段情况1201工作面两巷沿煤层底板送巷，在掘进过统计如下表1所示。38第4期赵华山等：无线电波cT透视查垒重壁±旦缓慢隆起，最大幅度0．55m

5、，隆起范围72．9m沿煤层底板送巷177．9m至208．6In局部隆起，最大幅度0．46m，抬升范围30．7m平均破底0．1m，最大处破底0．2m回331．2m至398．5m段，平均破底0．5m，最大处破底风331．2m至474．4m底板隆起，最大幅度2．2m，隆起范围143．2m0．7nl，破底范围67-3m巷48l_9m至578_3m迅速隆起，最大幅度4_3m，隆起范围96．4m：-871m．9．范54围7．96’平均破底0。8m，最大处破底由表1可以看出，在两巷大部分区段底板均起柱或其它构造时，波能量被吸收或完全被屏蔽，则在伏平缓，只在回风巷终采线前331．2m至474．

6、4m、接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成所4481．9m至578．3m以及运输巷69．0nl至91．3m、谓的透视异常。研究采区煤层、各种构造及地质体318．5rn至444．0m等区段底板隆起迅速且底板截对电磁波的影响所造成的各种无线电波透视异常，割严重，预测在工作面相应范围内出现地质发育异从而进行地质推断和解释。常区可能性较大。本次探测用YDT88型无线电波坑道透视仪，发2．2无线电波探测射机频率365kHz，采用“一发双收”的现场工作方法电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石进行探测工作。采集数据采用无线电波透视cT电性的不同，它们对电磁波能量吸收不同，当波前进

7、软件系统进行反演，以回风巷为例，反演结果以实测方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界场强曲线图(图2)、以实测场强平面成像图(图3)和面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗。因SIRT法叠代CT成像图(图4)表示。此，在矿井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落图21201工作面YDT88坑透仪探测实测场回风巷接收实铡场强曲线图本次探测煤层实测场强值数据最小为仅24db55～58#区段，其场强值多小于45db，穿透性较差。左右，最大63db左右(图2)。从实测数值来看，背表明该段煤岩层