高密度电阻率法在露天煤矿采空区探测中的应用.pdf

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1、露天采矿技术2013年第8期·27·高密度电阻率法在露天煤矿采空区探测中的应用刘爱兄(神华准格尔能源公司哈尔鸟素露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯010300)摘要：哈尔鸟素露天煤矿是中国神华能源股份有限公司在准格尔煤田兴建的一座特大型现代化露天煤矿，目前露天开采的煤层是原来井工已开采过的，煤层中存在众多采空区，这些采空区成为了露天煤矿安全生产的重大隐患。哈尔乌素露天煤矿采用高密度电阻率法对酸刺沟采空区空间分布形态进行了探测，利用钻探进行验证，为采空区处理提供了依据，为以后的采空区处理积累了经验。关键词：高密度电阻率

2、法；采空区；钻探中图分类号：P631．3*22文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)O8—0o27—041前言酸刺沟采空区的分布情况，神华准格尔能源有限责任公司及中国神华哈尔乌素煤炭分公司委托煤炭科哈尔乌素露天煤矿位于准格尔煤田中部，距内学研究总院承担了哈尔乌素露天煤矿采空区范围探蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗旗府所在地薛家测任务。考虑到哈尔乌素露天煤矿地质条件和作业湾镇直距约13km。行政隶属准格尔旗哈岱高勒乡。哈现场，采用了高密度电阻率法物探，利用钻探验证。尔乌素露天煤矿井田范围内共有23

3、个小煤窑采空区，目前工作帮剥离台阶已进入酸刺沟采空区范2矿区地质条件围。酸刺沟采空区位于哈尔乌素露天煤矿首采区西2．1矿区地层南部，大型设备已经在采空区上方的1095水平进哈尔乌素露天煤矿矿区被新生界松散沉积物广行作业。据已有资料，原酸刺沟煤矿主采6III和6Ⅳ泛覆盖，新生界以下老地层出露不多，仅在黑岱沟、号煤层，主斜井井口位置坐标为：4400833．92；Y：哈尔乌素沟、不连沟、南坪沟等沟内出露较好。区内37519555．64；z：1125．03，副斜井井口位置坐标为出露地层由老到新为：中下奥陶统、中石炭

4、统本溪：4400849．97；Y：37519529．00；Z：1125．07。该采组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下二叠统下空区大致呈矩形分布，长约700m，宽约600m，平面石盒子组、上二叠统上石盒子组、第三系和第四系。面积约40万m2。2．2矿区构造对于哈尔乌素露天煤矿来说，采空区对其上部哈尔乌素露天煤矿矿区构造与整个准格尔煤田邻近台阶的安全剥离构成了威胁。酸刺沟采空区主构造特征基本一致，为构造简单地区。区内地层倾角要由煤柱支撑，地表尚未出现大面积沉陷，但是随着均小于l0。，一般为5。左右；在哈尔乌

5、素沟以东露头时间的推移和采空区上方施工荷载的增加，就有可区，倾角约为30。。为一地层走向NNW—SSE向西倾能致使采空区顶板产生突然的垮落和地表塌陷，造斜的单斜构造，区内断层稀少，断距不大，在东北角成施工设备倾斜、沉陷和人员跌落，甚至造成机械的有基性岩浆喷出。损坏和人员的伤亡，给生命财产带来巨大损失。由于2．3矿区煤层哈尔乌素露天煤矿井田范围内小煤窑采空区位置和本区属华北型的石炭一二叠系煤田。下二叠统分布情况不详，给大型机械设备施工及安全生产带山西组(Pls)和上石炭统太原组(C2t)为本区的含煤来了较大安

6、全隐患。因此排查与治理采空区已成为地层。山西组含煤5层即1-5号煤层，太原组含煤7哈尔乌素露天煤矿工作的一个重点。为查清矿区内层即6上、6下、8号煤层属不稳定煤层，为本区局部可采煤层：1、2、3、4、9下、10号煤层属极不稳定煤收稿日期：2013—03—29作者简介：刘爱兄(1982一)，男，甘肃静宁人，本科，2008层，在本区大部分不可采无工业价值。年毕业于中国矿业大学地质工程专业，现在哈尔鸟素露天煤6号煤层资源储量占核实区总资源量的80％，9矿生产技术部从事地质相关工作。号煤层资源储量占核实区总资源储量

7、的6％，两者，·28·露天采矿技术2013年第8期共占总资源储量的89％。故太原组是本区的主要含产资源、环境和工程地质问题。它实际上是一种阵列煤地层。太原组地层平均厚度75．55m，煤层平均总勘探方法，野外测量时只需将全部电极(几十至上百厚31．58m，含煤系数为42％。山西组地层平均厚度根)置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机65．18m，山西组煤层大部分不可采，煤层平均总厚工程电测仪实现数据的快速和自动采集，当将测量1．70m，山西组含煤系数为3％。结果送人微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电

8、剖面分布的各种图示结果。显然，高密度电阻率3地球物理特征勘探技术的运用与发展，使电法勘探的智能化程度任何地球物理方法都有其应用的物性前提，同大大向前迈进了一步。基于高密度电阻率法的上述时不同的地质条件和地质环境也会影响某些地球物构想，相对于常规电阻率法而言，它具有以下特点：理探测方法的应用效果。煤层赋存于成层分布的煤1)电极布设一次完成，可减少因电极设置而引系地层中，煤层被开采后形成采空区，破坏了原有的起的故障和