1 探测目的及任务
1.1 任务目的
根据地质情况与任务要求，确定勘探任务如下：
采用音频电穿透法、直流测深法、无线电波透视法三种手段查明某工作面切眼后退1100m面内构造发育情况，煤层底板富水性异常的位置、范围及相对强弱，为工作面开采前防治水技术措施的制定和实施提供参考依据。
1.2 探测区域位置及概况
某工作面走向长约1600m，倾向长240m。工作面西部为采区大巷保护煤柱，北部为15103工作面(未掘)，东部为北三盘区，南部为空白区暂未设计工作面。工作面井下平面位置图如下： 2 地质概况
2.1 地质概况
2.1.1 煤层赋存特征
工作面回采煤层为15#煤，煤层赋存稳定，构造简单。煤层厚度4.27m。煤层倾角2°-10°，平均倾角5°。
2.1.2 地质构造
纵观本面，煤层整体发育为一北高南低的单斜构造形态，中部发育次一级的向背斜相间的褶曲造形态，煤层倾角2º-10º，平均5º。根据三维地震解释报告，工作面发育4条断裂构造,预计揭露情况如下；
表2-1断层构造一览表

3 探测方法简介
3.1 无线电波透视技术原理
无线电波透视是用来探测顺煤层两煤巷、两钻孔或煤巷与钻孔之间的各种地质构造异常体。发射机与接收机分别位于不同巷道或钻孔中，同时做等距离移动，逐点发射和接收。或发射机在一定时间内相对固定位置，接收机在一定范围内逐点观测其场强值。 3.2 直流电法测深技术原理
直流电法是电法勘探的方法之一。它是以煤岩介质导电性差异为物理基础，通过天然存在的或由人工建立的电场，观测在其影响下的介质的电场分布，来研究矿井地质构造的一种探测方法。由于煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，其导电性特征在纵向上固定的变化规律，而在横向上相对比较均一。当存在地质构造时，介质电性分布沿水平或垂直方向就会发生变化，观测到的电场空间分布也将发生相应变化，通过对电性异常的分析，进行定性、定量解释，推断出地质构造特征及富水性。
在测量过程中保持测点不变，由小到大或由大到小逐渐改变供电电极间距。对应的垂直层面(或顺层)勘探深度将不断增大，从而可观测到主要反映测点附近垂直层面(或顺层)方向上介质电性变化的电测深视电阻率曲线。同时，将不同测点的电测深观测结果进行对比，可以了解沿测线方向上的电性变化特征。 3.3 音频电透视技术原理
工作面内及煤层底板岩层内的富水区，通常表现为高电导率异常。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，电导率相对变高；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、煤层电导率值相对较低、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，使局部电导率值降低；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。
由于地下各种岩石之间存在导电差异，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。 4 综合地质解释
4.1 无线电波透视勘探综合地质解释
根据无线电波透视探测实测场强曲线值变化特征、反演成像图和矿方提供地质资料综合分析，本次无线电波透视法探测共修正已揭露陷落柱2个，分别为KX1、KX2；解释推测陷落柱2个，分别是KD1、KD2；推测地质异常体区域2处，分别是地质异常A、地质异常体B。
其中地质异常A为F24断层影响区域；地质异常体B为煤层顶底板起伏变化区；KX1为修正X7陷落柱，KX2为修正X10陷落柱. 4.2 直流电法勘探综合地质解释
将单条巷道的电法数据统一拼接成视电阻率数据，利用surfer软件进行结果成图，得到了某回风顺槽底板并行直流电法探测视电阻率成果图及某胶带输送机顺槽底板并行直流电法探测视电阻率成果图，对结果具体解释如下：
本次并行直流电法探测成果整体视电阻率值范围在20-480Ω·m，视电阻率值的色标从冷色到暖色代表视电阻率值从低到高。结合井下实际情况，本次相对低阻阈值取100Ω·m。
(1)图4-3为某胶带输送机顺槽底板并行直流电法探测视电阻率成果图，由图中可以看出，某进风底板100m探测范围内存在3处相对低阻区域，命名为ZL1~ZL3:
ZL1位于横坐标80～110m，纵坐标-70～-100m，视电阻率相对较低；
ZL2位于横坐标375～420m，纵坐标-60～-100m，视电阻率相对较低；
ZL3位于横坐标570～760m，纵坐标-55～-100m，视电阻率相对较低。
(2)图45-4为某回风顺槽底板并行直流电法探测视电阻率成果图，由图中可以看出，某回风顺槽底板100m探测范围内存在4处相对低阻区域，命名为ZL4~ZL7；
ZL4位于横坐标180～390m，纵坐标-50～-100m，视电阻率相对较低；
ZL5位于横坐标380～480m，纵坐标0～-47m，视电阻率相对较低；
ZL6位于横坐标420～540m，纵坐标-55～-100m，视电阻率相对较低；
ZL7位于横坐标680～760m，纵坐标-55～-100m，视电阻率相对较低。
4.2 音频电透视勘探综合地质解释
(1)某工作面底板下0～50m层段岩层的视复电导率值在6.35～18.17S/m间变化，平均值为14.32S/m，标准偏差为17.25S/m，该岩层段的异常阈值为20.07S/m，根据该段岩层异常阈值确定2处异常，命名为YC1、YC2；
YC1位于横坐标400～450m，纵坐标130～235m范围，视电阻率相对较低，为相对高电导区域；
YC2位于横坐标395～445m，纵坐标0～85m范围，视电阻率相对较低，为相对高电导区域。
(2)某工作面底板下50～100m层段岩层的视复电导率值在7.38～26.30S/m间变化，平均值为10.34S/m，标准偏差为15.74S/m，该岩层段的异常阈值为15.58S/m，根据该段岩层异常阈值确定2处异常，命名为YC3、YC4；
YC3位于横坐标95～170m，纵坐标95～240m范围，视电阻率相对较低，为相对高电导区域；
YC4位于横坐标200～770m，纵坐标0～240m范围，视电阻率相对较低，为相对高电导区域。
5 结论与建议
本次工作面无线电波透视、直流测深、音频电透视综合物探的勘探范围为某工作面切眼后退1100m，为探查面内构造发育情况，煤层底板富水性异常的位置、范围及相对强弱，为工作面开采前防治水技术措施的制定和实施提供参考依据。
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，并结合直流测深与音频电透视电导率成果进行综合分析而得到结论；工作面内底板的富水性进行评价主要基于直流测深与音频电透视成果进行分析并得到结论。某工作面无线电波透视、直流测深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)本次某工作面电法探测综合物探成果共提出4处相对低阻异常区，异常编号为ZHYC1~ZHYC4。
ZHYC1位于横坐标400～450m，纵坐标130～235m，位于顶板上0~50m范围内，为相对高电导区域，推测是受到底板局部富水所致；
ZHYC2位于横坐标395～445m，纵坐标0～85m，位于顶板上0~50m范围内，为相对高电导区域，推测是受到底板局部富水所致；
ZHYC3位于横坐标95～170m，纵坐标95～240m，位于顶板上50~100m范围内，为相对高电导区域，推测是受到底板奥灰富水所致；
ZHYC4位于横坐标200～770m，纵坐标0～240m，位于顶板上50~100m范围内，为相对高电导区域，推测是受到底板奥灰富水所致。
根据工作面标高，ZHYC3、ZHYC4异常区域位于奥灰水带压开采范围之内，ZHYC1、ZHYC2异常区域位于奥灰水带压开采范围之外。因此，分析认为，ZHYC3、ZHYC4异常区富水性较强，ZHYC1、ZHYC2异常区富水性较弱。
结合水文地质情况和电法成果，某工作面中未发现存在构造导(含)水情况。
（2）本次某工作面无线电波透视探测，根据无线电波透视探测实测场强曲线值变化特征、反演成像图和矿方提供地质资料综合分析，本次无线电波透视法探测共修正已揭露陷落柱2个，分别为KX1、KX2；解释推测陷落柱2个，分别是KD1、KD2；推测地质异常体区域2处，分别是地质异常A、地质异常体B。
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，对本次综合物探异常区域进行钻探探查验证处理，确保某的安全回采；
(2)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，矿方应对断层及陷落柱附近底板破坏情况及水情水害异常变化情况进行监测，加强工作面地质调查及地质预报工作；回采过程中对出现的地质异常详细记录，并及时反馈给我公司，及时进行动态解释，通过实际探采对比，进一步提高资料解释的精度。
6 验证情况
根据物探标注的异常区位置，矿方进行了钻探验证。验证情况如下：
(1)探测成果提交后，矿方根据电法探测成果对ZHYC1与ZHYC2异常区进行钻探验证；其中钻孔总出水量15m³/h，与物探结果相符。
(2)对地质异常A、B进行钻探验证，钻孔开孔层位位于15#煤层，终孔于预测陷落柱体内。在钻探过程中出现泥岩破碎，塌孔卡钻现象，且煤层厚度由正常4.2m变薄至0.3m，证实陷落柱存在，与物探结果相符。
(3)通过验证，进一步确定电法探测与无线电波透视法在工作面回采探测中的准确与实用性，可为矿井安全生产提供技术指导。同时在实际过程中要严格按照“物探先行、钻探验证、化探跟进”综合探测验证制度执行，确保煤矿安全生产。