1 概况
1.1 工作面内地质情况
    Ⅳ623工作面长215m，宽95m，Ⅳ623工作面相应地面位置为长山路以东180-270m处，沱河路以北约1100m，地面目前为规划中的中湖公园范围内。Ⅳ623工作面东为Ⅳ2采区深部、西为Ⅳ621工作面(已采)、南为三水平大巷、北为Ⅳ2采区上山。该工作面煤层赋存稳定，煤层结构简单。煤层倾角倾角12-26°，平均17°。煤厚0.9-3.4m，平均2.8m。受断层影响，煤层局部有变薄现象。Ⅳ623工作面，整体构造为一单斜构造，煤层倾向54-72°，倾角12-26°。在掘进过程中风巷将受到Ⅳ621机巷揭露的6条断层影响，落差0.9-3.5m。机巷继续向前施工可能会受到断层63°∠80°H:23m或其派生构造的影响，可能会受到物探断层DF21H=0～10m的影响。根据工作面三维地震时间剖面显示，工作面内无落差大于3m断层，无发育到煤层中的直径大于20m的陷落柱。
1.2 水文地质条件
水文地质情况如下：
(1)、Ⅳ623工作面，水文地质条件中等，主要受6煤层顶、底板砂岩裂隙水及底板灰岩水的影响(1灰距6煤约50m，其上有20m的泥岩隔水层)。
工作面底板灰岩水位在安全水头值以下，突水系数在安全范围以内，工作面掘进期间不受底板灰岩水威胁，为进一步确保巷道安全掘进，继续施工放水孔进行疏放底板灰岩水。
(2)、风巷与Ⅳ621机巷沿空掘进，整体为下坡，加强巷道排水；Ⅳ621机巷C5点有积水，积水量293.9m3，巷道掘进至此时需提前将水放净。
(3)、机巷、切眼(原Ⅳ621放水巷)内有积水，积水量5488m3，需用电泵将水排净。
(4)、Ⅳ621风巷内有积水，积水量1232m3，需提前将水放净。
2 勘探目的与任务
    为确保Ⅳ623工作面的安全开采，工作面开采前需对Ⅳ623工作面底板基岩富水性情况进行探查，为Ⅳ623工作面防治水措施的制定提供技术依据。为此，本次探测确定采用矿井电透视法物探手段探查工作面开采范围内底板岩层富水情况，为工作面安全高效开采提供有效的水文地质依据。结合本工程项目的要求，本次地球物理勘探采用电穿透视法进行探测。具体探测任务包括：
(1)采用电穿透视法探测Ⅳ623工作面底板80m范围内岩层的电性分布特征，圈定Ⅳ623工作面底板相对良导电区。
(2)根据电穿透视法测试结果，结合工作面地质资料，综合分析与评价Ⅳ623工作面底板岩层富水性情况，为矿井防治水工作提供技术依据。
3 测点布置与工作量、技术措施与质量评述
3.1 测点布置与工作量
    本次电透视穿透法技术探测，采用单-偶极观测装置，其中MN间距2m，垂直巷道走向观测。如图3-1所示。自Ⅳ623工作面的切眼开始，分别在工作面风巷、机巷，编点为1#，以10m为点距编号，风巷为1#～23#、机巷1#～23#。发射点间距为50m，每个发射点均在对应巷道进行16-23点扇形扫描接收。在井下施工时，可以根据巷道具体情况、施工中测量发现异常情况及对巷道已揭露断层区域的充分控制，适当调整发射点位和接收范围。设计本次物探工作在风巷、机巷发射点分别为6个和6个，共12个发射点。每个发射点一般对应16-48个接收点(工作面两端发射点除外)，保证每个测点单频覆盖5次以上，并与井下可见的测量导线点取得联系、进行校对，观测系统示意图如图3-1。
    矿井电透视穿透法施工时使用YBT32矿用并行电法透视仪，设置128Hz和16Hz两个频点进行测试，预计1天完成。工作量统计如表3-2。在井下施工时，要根据巷道情况、施工中测量发现异常情况及对巷道已揭露断层裂隙区域的充分控制，适当调整发射点位和接收范围。工作量统计如表3-1所示：
4 物探成果及地质解释
    经过上述处理得出物探成果图件，将物探成果和已知的地质资料相结合，按从已知到未知，从点到线，由线到面，由浅入深的原则进行综合分析得出地质结论。
本项工程提交成果图件3幅：
附图1为Ⅳ623工作面底板0～40m(128hz)层段岩层含水性音频电透视探测成果图；
附图2为Ⅳ623工作面底板40～80m(16hz)层段岩层含水性音频电透视探测成果图；
附图3为Ⅳ623工作面底板物探最终成果图。
    成果图中的参数为两个不同深度层段平行于6煤层底板的曲面附近地层的综合视电导率值。
    一般而言，在地层岩性切向相对均一的条件下，同一频率建立的电场所获得的视电导率值越高，说明地层的综合导电性越好，含水也就越丰富。为此，按照频率域电场理论及实际探测经验，判定工作频率为128Hz复电导率勘探结果的有效勘探深度为40m，即对应0～40m岩层段；16Hz复电导率勘探结果的有效勘探深度范围为40～80m岩层段。为确定不同深度岩层的电性异常区域，按照上节的统计解释原则，获得：
(1)Ⅳ623工作面底板0～40m段岩层的复电导率值在10～33S/m间变化，平均值为16.5S/m，标准偏差为1.5S/m，该岩层段的异常阈值为17S/m；
(2)Ⅳ623工作面底板40～80m段岩层复电导率值在14.5～29S/m间变化，平均值为20.89S/m，标准偏差为1.68S/m，该岩层段的异常阈值为21.45S/m；
按照上述异常阈值标准，对比分析0～40m和40～80m段岩层的复电导率分布特征，确定Ⅳ623工作面底板存在4个异常区，编号为1-1、1-2、1-3、2-1号异常。下面就该4个电性异常区进行分析与综合评价：
5 结论及建议
5.1 探测结论
从以上分析，获得如下探测结论：
(1)矿井音频电透视探测在Ⅳ623工作面底板80m范围内的岩层中发现4个异常区，分别为1-1、1-2、1-3、2-1异常区。其中：
1-1异常区位于Ⅳ623工作面风巷85～130m(参考图中坐标，下同)、工作面内最大延伸20m左右；该区内复电导率值为21.45S/m以上，结合已知地质条件，分析判断1-1异常区受断层影响裂隙发育，推断该区域工作面底板下三灰相对富含水。异常区垂向位置位于工作面底板下40～80m范围内，异常阈值为大于21.45S/m。
1-2异常区位于Ⅳ623工作面机巷68～150m、工作面内最大延伸33m左右；该区内复电导率值为21.45S/m以上，结合已知地质条件，分析判断1-2异常区受断层影响裂隙发育，推断该区域工作面底板下三灰相对富含水。异常区垂向位置位于工作面底板下40～80m范围内，异常阈值为大于21.45S/m。
1-3异常区位于Ⅳ623工作面机巷160～215m、风巷160～215m、纵向18～78m；该区内复电导率值为21.45 S/m以上，结合已知地质条件，分析判断1-3异常区受断层影响裂隙发育，推断该区域工作面底板下三灰相对富含水。异常区垂向位置位于工作面底板下40～80m范围内，异常阈值为大于21.45S/m。
2-1异常区位于Ⅳ623工作面风巷150～215m、机巷205～215m、纵向0～45m；该区内复电导率值为17S/m以上，结合已知地质条件，分析判断2-1异常区为工作面底板下Ⅰ灰相对富水异常区，推断该区域工作面底板砂岩裂隙相对富含水。异常区垂向位置位于工作面底板下0～40m范围内，异常阈值为大于17S/m。
(2)复电导率异常区是相应部位裂隙发育并相对富水所致。
(3)其中1-3异常区与2-1异常区在垂向联通性相对较好，为重点异常区。
5.2 建议
(1)根据复电导率值大小、分布形态，结合已有的地质资料及水文地质资料等综合考虑，本次物探测试获得的1-1、1-2、1-3、2-1等四处异常区。针对以上各异常区，应积极采取钻孔探放水措施。
(2)以上探测结论是根据电法探测资料的实际反映并结合有关水文地质资料分析而来。由于井下电法探测深度的限制，实际上成果资料反映的水文地质信息仅局限于一定深度(或高度)范围内地层的水文条件。而矿井涌水的变化不仅受井下电法涉及区域地层的水文地质条件，还与测区外的含水构造的发育、连通情况、补给源、水头压力及煤层厚度、采煤方法、回采速度等诸多因素相关。随着上述因素的不同变化，涌水量、涌水位置、时间也会在一定程度上变化。因此建议有关技术部门在回采前加强异常区探放水及治理工作；回采期间加强水文观测及资料收集工作，发现异常及时反馈给有关主管部门，以便及时采取防治水技术措施，确保生产安全。
附图1 Ⅳ623工作面底板0～40m(128hz)层段岩层含水性音频电透视探测成果图
附图2 Ⅳ623工作面底板40～80m(16hz)层段岩层含水性音频电透视探测成果图
附图3 Ⅳ623工作面底板物探最终成果图