1、探测目的及任务
1.1、任务目的
某煤业XX工作面本次勘探目的任务为：
本次使用底板直流电法和音频电法探测方法在XX工作面进行综合物探工程，要求施工单位探查工作面内底板下100m范围内的富水异常区的位置、范围情况；综合分析富水异常区与工作面两巷揭露地质构造的水力联系情况。
1.2、探测区域位置及概况
XX工作面位于3#煤层一水平五采区，工作面走向长2162.7m，倾斜长219.8m，埋藏深度450.5-638.3m。 2、地质概况及地球物理特征
2.1、地质概况
2.1.1、煤层赋存特征
XX工作面所采3#煤层，煤层厚度1.60-2.84m，平均2.20m，煤层倾角2°～10°平均4°。煤层赋存稳定，结构较简单，属中灰、低硫的优质贫、瘦煤。煤层以亮煤为主，内生裂隙发育。煤层中一般含1～2层泥质夹矸，厚度一般为0.02—0.05米，平均0.03m。
2.1.2、地质构造
工作面位于蔡庄向斜北翼，倾角一般为2º-10º，平均4º。该面掘进顺槽巷道期间，揭露10条断层。
根据坑透及实际掘进资料：该面回采范围有16条(F1-F16)，均为正断层，1个蔡庄向斜，1个背斜，对正常回采有一定影响。
1、根据坑透资料显示：该面共圈定8个陷落柱，6个异常体，其中陷落柱X2、X4为巷道实际揭露，X1(22m×217m)、X2(142m×37m)、X3(29m×25m)、X4(91m×36m)、X5(27m×27m)、X6(28m×20m)、X7(26m×26m)、X8(54m×36m)；A1(煤层变坡点)、A2(预测为小型陷落，不排除瓦斯聚集)、A3(预测为小型陷落，不排除瓦斯聚集)、A4(预测为底凸或瓦斯聚集)、A5(预测为多个小型陷落，不排除瓦斯聚集)、A6(预测为断裂构造条带，不排除瓦斯聚集)。
2、根据实际掘进地质资料显示：该面共圈定2个陷落柱：X217(50m×35m)、X222(70m×50m)及一条冲刷C-17(XX工作面、XX进风巷、XX辅助进风巷实际揭露)。
3、探测方法简介
3.1、并行直流电法
3.1.1、物性解释基础
电性上分析，不同岩性的地层其一般规律为：灰岩、煤层电阻率值相对较高、砂岩次之、粘土岩类最低。即泥岩、粘土岩、粉砂岩等与灰岩、煤层的导电性差异明显。
地层在原生状态下，其导电性特征在纵向上有其固有的变化规律，而在横向上相对比较均一。当存在构造破碎带时，如果构造内不含水，则其导电性较差，使局部电阻率值增高；如果构造含水，由于含水体具良好导电性，它与围岩产生明显的电性差异，其导电性较好。
总之，一旦存在断层等含水地质构造，都将打破地层原有的电性分布规律。这种变化特征的存在，给以导电性差异为应用基础的电法探测技术的实施提供了良好的地球物理前提。
3.1.2、技术原理
将直流电源的两端通过埋设地下的两个电极A、B向大地供电，在地面以下的导电半空间建立起稳定电场。该稳定电场的分布状态决定于地下不同电阻率的岩层(或矿体)的赋存状态。所以，从地面观察稳定电场的变化和分布，可以了解地下的地质情况。
为测定均匀大地的电阻率，通常在大地表面布置四极装置，即两个供电电极A、B，两个测量电极M、N(如图3-1)。 3.2、音频电透视法
3.2.1、物性解释基础
工作面内及煤层顶底板岩层内的富水区，通常表现为低电阻率异常。工作面内的较大落差断层(>1/2煤厚)，在断层两侧常存在煤层变薄现象，电阻率相对变低；而厚层煤区则表现为相对高阻。因此，富水区范围和煤层变薄区等与正常煤层间存在明显的电性差异，可以进行电法探测来查明相关问题。从电性上分析，不同岩性的地层其一般规律为：灰岩、煤层电阻率值相对较高、砂岩次之、粘土岩类最低。即泥岩、粘土岩、粉砂岩等与灰岩、煤层的导电性差异明显。
地层在原生状态下，其导电性特征在纵向上有其固有的变化规律，而在横向上相对比较均一。当存在构造破碎带时，如果构造内不含水，则其导电性较差，使局部电阻率值增高；如果构造含水，由于含水体具良好导电性，它与围岩产生明显的电性差异，其导电性较好。
总之，一旦存在断层等含水地质构造，都将打破地层原有的电性分布规律。这种变化特征的存在，给以导电性差异为应用基础的电法探测技术的实施提供了良好的地球物理前提。
3.2.2、技术原理
由于地下各种岩石之间存在导电差异(表3-1所示)，影响着人工电场的分布形态。矿井电透视穿透法就是利用专门的仪器，在井下观测人工场源的分布规律来达到解决地质问题的目的。 从大的范畴来说，矿井电透视穿透法仍属矿井直流电法。因其施工方法、资料处理技术的差异及主要针对性(探测采煤工作面内部富水性异常)等原因而形成矿井电透视穿透法分支。
4、综合地质解释
4.1、并行直流电法探测综合地质解释
(1)XX辅助进风巷底板并行直流电法探测探测范围内存在3处相对低阻区域，命名为ZLYC1～ZLYC3；
ZLYC1位于横坐标520～700m，纵坐标-50～-100m，视电阻率相对较低；
ZLYC2位于横坐标1450～1560m，纵坐标0～-80m，视电阻率相对较低；
ZLYC3位于横坐标1680～1880m，纵坐标0～-100m，视电阻率相对较低。
(2)XX回风巷底板并行直流电法探测探测范围内存在3处相对低阻区域，命名为ZLYC4～ZLYC6；
ZLYC4位于横坐标100～340m，纵坐标-30～-100m，视电阻率相对较低；
ZLYC5位于横坐标540～720m，纵坐标0～-100m，视电阻率相对较低；
ZLYC6位于横坐标840～940m，纵坐标-40～-100m，视电阻率相对较低。
4.2、音频电透视勘探综合地质解释
本次音频电透视法探测在工作面底板探测范围内发现4处高电导率异常区域，分别命名为YC1～YC4；
YC1位于XX回风巷一侧，横坐标100～340m，纵坐标0～110m，为相对高导异常区域，结合现有水文地质资料综合分析，推测YC1受A6异常体、X8陷落柱以及F15、F16断层影响，底板岩层砂岩、灰岩局部裂隙发育，电性产生变化；
YC2贯穿XX工作面，横坐标460～780m，为相对高导异常区域，结合现有水文地质资料综合分析，推测YC2受C-17冲刷带、A5异常体、X7、X6陷落柱以及F11、F12、F13、F14断层影响，底板岩层砂岩、灰岩局部裂隙发育，电性产生变化；
YC3位于XX辅助进风巷一侧，横坐标1420～1600m，纵坐标70～195m，为相对高导异常区域，该区域与X217陷落柱重合，结合现有水文地质资料综合分析，结合现有水文地质资料综合分析，推测YC3受X217、X3陷落柱和F6断层影响，底板岩层中砂岩、灰岩局部裂隙发育，富水性增强；
YC4位于XX辅助进风巷一侧，横坐标1720～2020m，纵坐标80～195m，为相对高导异常区域，该区域与X222陷落柱重合，结合现有水文地质资料综合分析，推测YC4受X222陷落柱和F3断层影响，底板岩层中砂岩、灰岩局部裂隙发育，富水性增强。
4.3、综合对比地质解释
本次XX工作面综合物探工程共提出4处地质相对富水异常区，分别命名为DZYC1～DZYC4，其与音频电透视法探测异常成果解释中的YC1～YC4异常区相对应。
结合实际揭露资料，DZYC1异常范围内揭露F15、F16断层，DZYC2异常范围内揭露C-17冲刷带、11、F12、F13、F14断层，DZYC3异常范围内揭露X217陷落柱和F6断层，DZYC4异常范围内揭露X222陷落柱和F3断层，因此，推测XX工作面异常区内的异常响应与工作面实际揭露的地质构造有关。 5、结论与建议
本次xx工作面(外段)无线电波透视及音频电透视综合物探的勘探范围为巷口停采线位置至往切眼方向1085m，并需要完成勘探任务如下：
(1)探查与评价xx工作面(外段)底板下40m深度范围内富水性；
(2)探查xx工作面(外段)内落差大于1/2煤厚的断层、直径大于20m的陷落柱的发育情况。
经过现场踏勘、方案设计、数据采集、数据处理和资料解释几个阶段，落差大于1/2煤厚的已揭露及隐伏断层延展发育情况、工作面内直径大于20m以上隐伏陷落柱的分布情况主要基于无线电波透视勘探，并结合音频电透视128HZ电导率成果进行综合分析而得到结论；工作面内底板40m范围内的富水性进行评价主要基于音频电透视成果进行分析并得到结论。xx工作面(外段)无线电波透视及音频电透视综合物探工作最终完成了项目规定的工作量和地质任务，并形成勘探结论与建议。
5.1、结论
(1)本次XX工作面综合物探成果共提出4处地质相对富水异常区，异常编号为DZYC1~DZYC4，异常区范围内均揭露地质构造，DZYC1异常范围内揭露F15、F16断层，DZYC2异常范围内揭露C-17冲刷带、11、F12、F13、F14断层，DZYC3异常范围内揭露X217陷落柱和F6断层，DZYC4异常范围内揭露X222陷落柱和F3断层，因此，推测工作面异常区内的异常响应与工作面实际揭露的地质构造有一定的水力联系。
5.2、建议
(1)井下电法与其它物探方法一样，不排除异常区域的多解性，在物探成果应用时，矿方应结合回采过程中揭露地质资料进行综合分析，尽量减少误判；
(2)建议对本次综合物探异常区域进行钻探探查验证处理，确保工作面的安全回采；
(3)工作面存在陷落柱，工作面回采，煤层底板会受到不同程度的破坏，地质及水文地质等会发生变化，可能会形成新的导水通道，工作面回采过程中，矿方应采取相应措施。
(4)本报告仅对矿方提供的地质资料、现场实测时物探数据所得出的结论负责。
(5)本报告中未尽事宜请遵照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》执行。