小煤窯采空區(qū)綜合探測技術的應用研究.pdf

1、隨著國家煤炭企業(yè)兼并重組與煤炭資源整合政策的實施,老窯采空區(qū)成為國有大型煤礦實現安全開采所面臨的最為嚴重的潛在突水隱患之一,“十一五”期間老空區(qū)突水占水害事故的88％。因此,開展老窯采空區(qū)的綜合探測技術研究意義重大。
　　本論文查閱了多年來國內外煤礦采空區(qū)探測技術的相關文獻,調研了煤層采空區(qū)的特征和小煤窯房柱式采煤的特點,提出煤礦采空區(qū)綜合物探的技術思路。在此基礎上,本文首先采用三維地震波數值模擬軟件和Tesseral-2D正演模

2、擬軟件,對煤礦采空區(qū)的地震波場進行了數值模擬,得到了地震波在采空區(qū)的傳播特點,即采空區(qū)的正下方都會得到類似于串珠狀的波形,還做了采空區(qū)的TEM正演模擬,得到 TEM對采空區(qū)未充水時呈高阻反應,充水時呈低阻反應;其次,采用高密度二維地震、三維地震、高密度電法、瞬變電磁等對小窯采空區(qū)進行了實例研究,分析認為采空區(qū)在地震剖面上表現為同相軸的缺失,在電磁法剖面上含水采空區(qū)為低阻異常、不含水的采空區(qū)為高阻異常;最后,借助于地面鉆探手段,對綜合物探

3、的解釋結果進行了鉆孔驗證,取得了較好的效果。
　　本論文的研究結果表明,探測老窯采空區(qū)的各種物探方法都有它的適用條件,例如三維地震勘探分辨率高、探測深度大,高密度二維地震則對采空區(qū)邊界的擺動范圍能夠進一步的確定,高密度電法對深度較淺的的采空區(qū)分辨率高,瞬變電磁法對含水采空區(qū)的探測很準確。但是,三維地震對采空區(qū)內是否被充填、是被哪種物質充填等的探測不是很準確,高密度二維地震因為實際頻率達不到數值模擬那么高而影響了探測精度,高密度電法