井下物探方法简介

1、附件电法施工方案及经费预算1、巷道掘进头超前探测方案及经费预算（以单场次计算）1.1、工作布置与工作量设计在巷道掘进期间，设计采用矿井防爆电法仪对前方不明地质体进行超前探 测。掘进头超前探测应用固定供电电极而移动测量电极MN的三极装置形式超前探测井下施工装置示意图如下图 1-1所示：巷 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document J -二 444444，-.人. 巷 巷 巷 巷 巷巷B：M NA3 A2A1 图1-1、井下超前探测施I装置示意图超前探测井下施工一般在巷道掘进头附近以一定间距（ 4m）布置供电电极 A、A2、A3,

2、测量电极MN在巷道内按键头所示的方向以一定的间隔（4m）移 动，每移动一次测量电极 MN,测量一次A、A2、A3所对应的视电阻率值 1、2、30测量电极MN的间距根据地质任务和勘探的详细程度而定，同时也要考虑信噪比的大小。由于YDZ（A）型矿井防爆数字直流电法仪的最大供电电流不超过 100mA ,这就限定了超前探测的距离不可能很大。根据近年来的应用实际勘探 情况，勘探距离一般为80m。探测测点布置以掘进头参照，每次超前控制预报距离不小于80m 0若按单场次超前探测控制距离为 80m计，施工距离约120m ,按4m点距计，单场次设计工作量约90个物理点可编辑即：3 120/4=90（个物理点）1

3、.2、预期效果及提交成果形式针对每次超前探查工作，预期达到探明巷道掘进头前方080m层段构造发育情况，判断断层界面到迎头的距离及断层附近岩层含水性异常的相对强弱， 指导巷道掘进期间技术措施的实施。提交成果形式如下：成果总结文字报告 实际探测工程分布图分次探测成果图。图1-2为某矿探测成果图，并经掘进验证，距离误差小于5m兖州某矿十二采3上回风巷探北王断层尖灭位置井下电法超前探测解释成果图（1）十二采3上回风巷掘进头超前探测解释曲线图比例尺1: 1000A1A2A3)m(hrDeD60J00_14卧例_2一_140J0414J4_18-18 1号异常44818,80. -1-22-2248224

4、822-2222. 一261-22 ,26图13-2 2翻用实AJ与成:26卦_3030-30-34-34 34-3030-3434-342形式-383434-3838-38事思图L422838-4242-42-46-46-46-42 02-4646-46-50-50l504650-4650-60-545054-50-541.3、1翔安孑辑-5454-5858-58-62-62-62-5858-6262-62-66-661-66 27 异常-62662.66-661。6670 -.1n66J0探项翻击不-70-74呵0另0也 一74*478-7878747一T878T8-82-82-82-78

5、-82-78-828286-82-862-86至事场次优SS头具86电6-9090P0-94-94-94-9090-9494藕力费-106地3如知z-94-9894日8-98T0298102-98 T02-106-106B1B2B3C1C2C3)m(hrDeD供掘进参考使用。十二采3上回风巷A B C所白井下探测任务完成后42.5m11m方验收、使用比例尺1 : 5002006年05月08日掘进头1号日常工总结，3并提55 m泻异常说明：1、供电电极a 丽CW距为4m C?巨掘进迎头11m1 4 & 、幺|缈聿预算视电阻率低阻异常，分别位于J15号导线点前60.5m?口108.5m付近，依次命

6、名为1号和得异常；3 1在以上2处视电阻率低阻陷耳度中王家懒肥|蝉胤帆痒下 靶法超怖鹤椒卵便耨裂隙发育带;2号异常的幅值相对较小，含富水性相对较弱，建议通过以用辆良段 1寸加雪脉观测工作。2007年9月3日迎头（1820m），04812162024F 1t i!r rr - n旨 1飞千于乜 rt- - Tr.A - jt-| j t f1 y,p e li1780 1784 1788 1792 1796 1800 1804 1808 1812 1816 1820 1824 1828 1832 1836 1840 1844 1848 1852 1856 186011864 1868 1872

7、1876 1880 1884 1888 1892 1896 1900 1904 1908物探成果图 1836m.-1862m- 1878m-一 1号异常1780 1784 1788 1792 1796 1800 1804 1808 1812 1816 1820 1824 1828 1832 18362号异常3号异常-1902m-4号异常r心您机i I., .1 LLFT ft pftttT71 1 1 1 17I I 1 1 1 1 1不1_1_1_1_1_1_1_1I J_L:7_L_LU_L L 1 1 II薛 1844 1848 1852 1856 1860 1864 1868 1872

8、 1876 1880 1884 1888 1892 1896 1900 1904 1908再 IIJ. I-一J I X III巷道柱状地质示意图（实际揭露情况）裂隙较发育，顶板有滴淋水 完整灰岩裂隙较发育底板出水异常中心水量较大出水量较大裂隙发育顶板有滴淋水裂隙发育，顶板有滴淋水局部淋水量较大探测区E位于F御层破碎带区域.探测区段内顶板裂隙较发育.存在滴淋水现象单次设计工作量：90个物理点依据工程勘察设计收费标准（2002年颁发）：电法探测超前探测（距离100m ）单价为260元/物理点。另外，技术工作费收费比例为22%;特定条件（环境）调整系数为1.23.0 （本工程取1.5）经费计算为：

9、1.5X260 （元/点）X90 （点） X （H22%）= 42822 元；（即取整为：4.28万元/场次）图1-3应用实例与成果形式示意图2、矿井音频电透视施工方案及经费预算（以1000m走向长工作面为例）测点布置与工作量在工作面形成后开展矿井音频电透视工作，施工前先作井下标点、定位工作。 下面就探测工作的工作布置及工作量设计如下 ：物探测点，以工作面切眼与两顺槽交点为起点分别在胶带顺槽巷、轨道顺槽 巷编点，用皮尺量距，以10m为点距编号。轨道顺槽从0#点100#点，运输顺 槽从200#点300#点，标点过程中与井下可见的测量导线点取得联系、进行校 对。发射点的间距为50m ,对应巷道的一

10、定区段进行扇形扫描接收（如图 2-1 所示）o可编辑NkNlMkMl接收回采工作面AkAjb.井下电透视测量方式巷道1 AiAl 巷道2AiAja.轴向单极偶极法图2-1矿井音频电透视施工布置图为了探测工作面顶板上不同深度（或高度）层段的水文异常情况，矿井音频电透视施工时采用F=120Hz、15Hz两个频点依次测试。工作量设计如表2-1所示：表2-1工作量设计一览表 （物理点）预期效果与提交成果形式音频电透视工作预期达到探查工作面顶板上（或底板下）040m层段、4080m层段岩层含水性异常的分布范围、形态、含水性相对强弱，为工作面防治 水技术措施的设计与实施提供参考依据。提交成果形式如下：成果

11、报告内容包括文字报告及工作面顶板上（或底板下）80m高度（或深度）范围内岩层含水性异常探测成果图（如图 2-2所示）。可编辑频电透视CT分析图查庄矿7507工作面注浆前Q5Q10；7域常Q7巷80061音频电透视CT析有三个异常区，其底板相对破碎 并富水。建议采前打钻放水并注浆加固底板。2打钻放水情况为异常区内钻孑此水量大于70t/h , 而异常区外的钻孔出水量二毁小于40t/h证实了音频电透 视探测采面内部底板内导水、含水构造的有效性。| H II放水孔出水情况(t/h)Q1 = 150 Q2=125 Q3=75 Q4=70Q5=60 Q6=69 Q7=38 Q8=87Q9=75 Q10=1

12、30 Q11=60 Q12=120Q13=40 Q14=40060C击（矿#1频i蒯。徜撼渊（ 3煤炭科学研究总院西安分院 制图曾方禄时间1996 年10月电话（029）7858117-2207查庄矿7507工作面注浆后音频电透视CT分析图8001000突水：Q=30t/h机 巷对工作面底板注浆改造后,矿井音频透视CT分析 认为：原纬距850 - 1000m间的异常已消失。说明该处 底板破碎已注浆、加固完好。而在停采线附近发现有次 级异常,建议开 采时引起注意。结杲回采时,中部地段顺利、安全逋过。而采至停采 线附近的小异常 处，出水30th煤炭科学研究总院西安分院制图曾方木1时间1996年10

13、 月电 话（029）7858117-2207说明矿井音频透视CT分析可 作为 工作面顶、底板注浆、改造效杲检测的 主要物探方法。砂岩泥岩（10 -15m；四灰（5 -9m；6000IIJ06（矿井音频透视CT倚报材料4 )图2-2、音频电透视成果示意图成果图件包括：工作面顶板上（或底板下）040m、4080m层段岩层含水性异常分析 平面图各1幅。（成果数据体光盘以及相关的数据服务系统支持软件。）工作安排完成本项工作的进度安排如下：工作面形成并具备矿井电法施工条件后，3天内完成1000m走向长度工 作面的井下数据采集工作井下数据采集工作结束后5天内提交中间成果资料，之后10天内提交最可编辑终成果

14、报告供矿方验收、使用。经费概算每1000m长度工作面设计工作量：420个物理点。依据工程勘察设计收费标准（2002年颁发）：电法测深（探测距离100m ）单价为330元/物理点。另外，技术工作费收费比例为22%;特定条件（环境）调整系数为1.23.0 （本工程取1.5）经费计算为：1.5 X330 （元/点）X420 （点）X （H22%）= 253638 元；（即25.3638万元/km工作面）高分辨电测深施工方案及经费预算（以1000m 走向长巷道、探测深度80m为例）测点布置与工作量在工作面形成（或单条巷道掘进到位）后开展矿井高分辨电测深工作，施工前先作井下标点、定位工作。下面就探测工作

15、的工作布置及工作量设计如下：物探测点，在计划探测巷道内用钢（皮）尺量距，以 10m为点距编号。标点过程中与井下可见的测量导线点取得联系、进行校对。测深点间距为30m ,则每1000m巷道布置34个测深坐标点。每个测深点的极距步长为10m、探测控制80m深度需要极距数12个。则每个测深点计12个物理点。则探测1000m巷道的工作量为：34 12=408 个物理点。预期效果与提交成果形式可编辑高分辨电测深工作预期达到探查巷道底板下（或顶板上）080m深度（高度或侧帮距离）范围内岩层含水性异常的分布范围、形态、含水性相对强弱，为相应巷道防治水技术措施的设计与实施提供参考依据。提交成果形式如下：成果报

16、告内容包括文字报告陆份及相应成果图肆份。成果图件包括：1）电阻率拟断面图2）含水性异常断面分布图。如果在工作面的两条顺槽探测，可提交工作面底板下（或顶板上）主要含水 层中富水性异常分布趋势横向切片图。）平果数知肺B貂域满阻异）常断面图18、DPD020406080100120140160180相对起点距离（m）图3-1、高分辨电测深含水性异常断面示意图012345678910111213141-. -151617-11-1-I-1-I-1_-W 仃I I IInnnI I * .14060工作安排完成本项工作的进度安排如下：1）两天内完成1000m走向长度工作面的井下数据采集工作2）井下数据采

17、集工作结束后5天内提交中间成果资料，之后10天内提交最终成果报告供矿方验收、使用可编辑经费概算每1000m长度巷道设计工作量：408个物理点。依据工程勘察设计收费标准（2002年颁发）：电法测深（探测距离100m ）单价为260元/物理点。另外，技术工作费收费比例为22%;特定条件（环境）调整系数为1.23.0 （本工程取1.5）经费计算为：1.5 X260 （元/点）X408 （点）X （H22%）= 194126 元；（即19.4万元/km巷道）4、无线层析成像（简称坑透）施工方案及经费预算（以1000m走向长工作面为例）测点布置与工作量在工作面形成后开展无线电层析成像工作，施工前先作井下

18、标点、定位工作。下面就探测工作的工作布置及工作量设计如下：物探测点，以工作面切眼与两顺槽交点为起点分别在胶带顺槽巷、轨道顺槽 巷编点，用皮尺量距，以10m为点距编号。轨道顺槽从0#点100#点，运输顺 槽从200#点300#点，标点过程中与井下可见的测量导线点取得联系、进行校 对。发射点的间距为50m ,对应巷道的一定区段进行扇形扫描接收 40个点（如 图5-1所示）。可编辑NlNkMkMl接收回采工作面供电AiAjAkAl巷道2图4-1无线电透视（坑透）施工布置图则每个发射点有40个收发射线对。走向长1000m 工作面的工作量为:2 (1000/20+1)40=4080(射线对)。预期效果与

19、提交成果形式无线电层析成像工作预期达到探查工作面内煤层中落差不小于二分之一煤厚断层的走向及尖灭位置、直径不小于 20m的陷落柱或煤层变薄带（厚度变化 不小于二分之一煤厚）的位置与分布形态等。为工作面防治水技术措施的设计与 实施提供参考依据。提交成果形式如下：成果报告内容包括文字报告陆份及工作面煤层无线电层析成像成果图肆份。（成果数据体光盘以及相关的数据服务系统支持软件。）工作安排完成本项工作的进度安排如下： 工作面形成并具备矿井电法施工条件后，1天内完成1000m走向长度工作面的井下数据采集工作井下数据采集工作结束后5天内提交中间成果资料，之后10天内提交最终成果报告供矿方验收、使用可编辑经费

20、概算每1000m长度工作面设计工作量：4080个射线对。依据工程勘察设计收费标准（2002年颁发）: 无线电层析成像 单价为14元/射线对。另外，技术工作费收费比例为22%;特定条件（环境）调整系数为1.5。经费计算为：1.5 X14 （元/对）X4080 （对）X （H22%）= 104529.6 元;（即104529.6 元/km 工作面）5、井下瞬变电磁法5.1施工布置对掘进迎头附近进行超前探测，对学子面前方水平方向、水平上仰30 0方向及垂直方向（间隔15 ）进行扇形扫面，见图5-1105090120, 8 I9090075135 165s218060 / -450巷道掌子面图5-1瞬

21、变电磁超前探测施工布置图对于巷道的底板探测为在该区段内按 10m的点距进行顶板探测，通过探测的资料来了解积水边界的响应特征及巷道底板赋水异常区的分布位置及范围。可编辑5.2拟提交成果提交的成果包括：(1)原始资料；(2)迎头前方岩层视电阻率一深度剖面图;(3)巷道底板探测视电阻率一深度剖面图(4)综合文字报告；其他相关的图件、附表。10010080_,8060 .,6040 .,4020_20Li2040608010000 -100 -80-60-40-20-100 -80-60-40-20020406080100(a)水平方向(b)沿水平上仰30 方向-80-80-60-60-40-40-2

22、0-2002040608010000(C)垂直方向可编辑100图5-2掘进头超前探测视电阻率等值线图80 _|80606040402020100120140160180200220240260280300320340360380400420440100(a)视电阻率等值线断面图1008060402002040603203403603804008010012014016018020022024026028030080604020100(b)提取异常断面图图5.3 测深探测成果图5.3工期安排完成本项工作的进度安排如下：工作面形成并具备矿井瞬变电磁法超前探测施工条件后，24小时内完成施工并提交中间成果；工作面形成并具备矿井瞬变电磁法底板探测施工条件后，24小时内完成施工数据1km数据采集工作，井下数据采集工作结束后 5天内提交中间成果资料，之后10天内提交最终成果报告供矿方验收、使用。6瑞利波瑞利波探测技术是通过采集人工地震波所携带的地下信息来分析地层结构，其采用的方法是面波频谱分析法，也叫瞬态法，它是由震源产生一定带宽的脉冲，可编辑通过测线上相距震源不