龙煤集团鹤岗分公司南山煤矿三水平北部区轨道暗井设计工程量1361.7m，巷道倾角-21°，掘进断面11.9㎡，净断面10.4㎡，该巷道开门点位于南山矿二水平北五区,开门点标高-164.6m，巷道终点位于三水平-630m井底车场，标高-633.25m。2013年5月8日，巷道已施工至牛鼻尖下693m，标高-415.9m。由于该区为新区，缺少详细地质资料，故希望通过矿井物探技术对前方地质隐患问题做出综合评价，从而为巷道安全高效前掘提供地质依据。
　　施工巷道对应地表有部分民房和季节性水沟、华鑫煤矿、省民政厅煤矿。地面标高为+270～+330m之间，对施工无影响。
　　本区水文地质条件较复杂，施工巷道距离上部北五区18-2层五分段下块采空区20-40m、北五区层18-2层六分段上块采空区50m左右、北五外区18-2层二分段采空区200m左右。地表东部有石头河。
　　本区地下水以孔隙、裂隙水为主。各含水岩系主要靠大气降水补给，以断层、裂隙、孔隙为补给通道，地形条件对含水岩系的充水性也有影响，位于地形较高地段，含水量较弱，若处于地形低洼的地表水体时，含水量就比较丰富。在同一岩性，透水性和含水量随深度的加大而变小，如果埋藏条件一致而岩性不同则其透水性与含水量随着岩石颗粒的变粗或岩石胶结的减弱而增大，但没有随其深度改变的显著。
　　2、施工方案设计
　　根据探测任务与现场环境本次采用矿用瞬变电磁法、矿井地震波反射技术法对目标位置进行探测。通过矿用瞬变电磁法对迎头前方富水情况进行评价，矿井地震波反射技术法对前方构造发育情况进行评价，从而对前方地质隐患做出综合评价。
　　2.1 矿井瞬变电磁法
　　本次瞬变电磁探测位置主要为三水平北部区轨道暗井巷道5月8日迎头位置与布置在暗井掘进方向右帮的小川内，该小川距当天迎头位置4m左右。选用重叠回线装置，线框大小2m×2m，发射匝数9匝，接收线圈匝数18匝。施工示意图如图1。
　　该巷迎头底板存在少量积水，迎头后退20m左右存在耙斗机。受底板货物堆积及巷高限制，迎头位置仅顺巷道倾角-21°方向布置1条测线，命名测线1，自左帮开始共15布置个测点，角度分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、90°、90°、105°、120°、135°、150°、165°、180°。
　　在小川内沿水平0°方向自左帮开门位置布置1条扇形测线，命名测线2，共10个测点，如与迎头位置测点布置在同一坐标系的话，则角度分别为90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、180°。
　　此外，在小川内布置一条圆形纵剖面圆形测线，命名测线3，自小川水平前方、顶板、小川水平后方、底板、水平前方的顺寻布置12个测点，角度分别为0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°。　　 　　2.2 矿井地震波法
　　本次应用地震波反射法中单点法与反射共偏移法对前方构造发育情况进行探测，主要在暗井巷道迎头与小川前端进行施工布置，施工示意图如图2。
　　在巷道迎头进行单点探测，采用2个检波器进行接收，布置2个物理探测点，每个探测点分别用增益24DB、36DB、48DB，每个增益激发3次，共采集36道地震波。
　　在小川前端同样采用巷道迎头单点探测方式进行探测，此外，在小川前端自左向右进行反射共偏移探测，偏移距40cm、道间距20cm、移动步距20cm。　　 　　3 探测结果分析与解释
　　3.1 矿井瞬变电磁法
　　本次在进行数据处理时用不同的色调表示不同的视电阻率值，并随色调由冷到暖变化，视电阻率值逐渐增高。结合南山煤矿地质特性、探测位置岩性特点、视电阻率剖面图中阻值大小与变化特性等，将可能存在富水异常的区域分为两个等级，即YC1、YC2，YC1代表富水性较强，YC2代表富水性相对较弱，当视电阻率值小于14Ω•m时划为YC1，视电阻率值在14Ω•m～20Ω•m时划为YC2，视电阻率值大于20Ω•m时，认为富水性很弱。
　　图3是巷道迎头视电阻率剖面图，通过结果图可以看出，迎头前方深度方向35m左右视电阻率值在20Ω•m处突变，且随深度加大有变小的迹象，到45m处视电阻率值减小到14Ω•m，而右帮处低阻异常根据经验与现场环境推断是干扰导致。　　 　　图5是小川沿巷道掘进方向视电阻率纵向剖面图，通过该图可以看出，小川前方深度35m左右视电阻率值减小到20Ω•m，且随深度加大有变小的迹象，到40m处左右视电阻率值减小到14Ω•m。本次探测主要是对掘进前方富水性做出评价，且在巷道后方有耙斗机、小川后端存在钻杆堆，故对该小川内圆形剖面后方(图中右下侧)异常不做解释，并提取前方数据，进行处理，如图6。　　     综合巷道迎头、小川内视电阻率横纵剖面图，并结合南山煤矿地质资料与现场环境，推测在巷道迎头前方35m左右以后存在富水异常。
　　3.2 地震波反射法
　　根据经验与南山煤矿地质特性，在对地震波反射数据进行分析时，岩层中地震波综合波速采用3.0m/ms，破碎带位置采用1.5m/ms，并对每个检波器在每个测点上的接收的所有地震波，包括通道增益24DB、36DB、48DB在内的地震波一起进行综合分析。
　　图7是巷道迎头位置单点探测直接分析结果图，通过结果图可以看出，在距巷道迎头探测位置17m处、35-44m中间存在异常。根据该矿长期使用地震波反射法进行超前探测的经验与地质资料分析，17m处为岩性变化界面，35-44m中间为断层或大的破碎带。　　
　　图8是小川前端位置单点探测直接分析结果图，通过结果图可以看出，在距迎头探测位置27m处、40m处存在异常。根据该矿长期使用地震波反射法进行超前探测的经验与地质资料分析，27m处为裂隙或岩性变化界面，40m处为断层或破碎带。 图9是小川前端反射共偏移探测成果图，在成果图中可以看出在35-42m之间存在波形畸变，并存在异常界面，结合经验与地质情况判断该处存在断层或破碎带。　　 　　4 结论及验证
　　4.1 结论
　　通过瞬变电磁探测结果可知在巷道迎头前方35m左右之后存在低阻异常，而地震波反射探测结果显示在迎头35m左右存在构造异常，可能为裂隙或小断层，故综合分析龙煤鹤岗南山煤矿三水平北部区轨道暗井2013年5月8日巷道迎头前方35m左右存在构造，且充水，可能有构造导水存在。在距迎头17m处存在岩性变化界面，23m处(即小川前端27m处)存在裂隙或岩性界面。但此次探测由于受瞬变电磁探测范围的限制，故对前方水域边界范围未能做到精准的控制。
　　4.2 验证结果
　　矿方针对前方可能含水构造在右帮小川打3个钻：1号钻孔，方位角123°，倾角-21°，孔深35.7m出水;2号钻孔，方位角127°，倾角-8°，孔深40m出水;3号钻孔，方位角103°，倾角-32°，孔深40m出水。与探测结果相符。钻孔出水有压力，水流量达38m³/h，在暗井巷道继续前掘17m左右后再次打钻，水量达60m³/h。　　作者简介：
　　白永利，男，中国矿业大学资源与地球科学学院地球物理学专业，福州华虹东北办事处物探技术员。