四川省叙永煤矿 周灵

    摘 要：本文分析了我矿首个综采面正确运用综合物探技术和地质灾害防治进行了阐述，简述了依据反射波勘探原理，在单边排列分析基础上选定最佳偏移距，采用多次覆盖观测系统进行数据采集。展望了矿井地质探测仪技术的应用前景，为确保我矿煤矿生产的持续发展，运用矿井地质探测仪技术避免煤矿发生矿井地质灾害，建设和谐社会和提高煤矿经济效益意义重大。
    关键词：矿井地质物探；地质探测；结论；建议
    地质构造是影响煤矿建设和生产诸地质因素中的最主要的因素。地质构造对煤系和煤层的破坏，不仅使矿井的开拓，开采条件复杂化，且还是岩浆侵入，矿井充水和瓦斯赋存条件的控制因素。为了最大限度地减少断层对煤矿生产的不利影响，必须对断层作出正确判断、预测和处理。
    据《煤矿防治水规定》指出，防治水要坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采原则和防、堵、疏、排、截综合治理措施。预测预报、有疑必探的前提是注重科技、发挥仪器的作用。解决上述问题的有效办法是利用井下物探技术、钻探、地质人员现场收集等的技术组合，物探先行、钻探验证，在取得多次验证资料后，依据实际情况逐步减少钻探工作量，在保证矿井安全的基础上提高生产效率。
1 目的任务
    四川省叙永煤矿位于四川省泸州市叙永县，隶属于四川煤炭产业集团威达公司。按上级主管部门要求将叙永煤矿S1224工作面布置综采工作面，根据川煤集团规定，川煤集团下属各煤矿实施综采前必须对工作面进行物探。因此，四川省叙永煤矿委托宜宾芙蓉地质勘测设计有限公司(川煤技术中心地测与防治水研究所)利用物探手段对叙永煤矿S1224综采工作面进行物探工作，目的是利用物探手段与地质手段相结合的方法探明构造延伸方向与长度，为S1224综采工作面回采提供地质依据，为矿井安全生产提供技术支撑。
2 概况
    四川省叙永煤矿S1224工作面位于S12采区北翼中部，上至S1224回风巷(标高：+1025m)、下至S1224运输平巷(标高：+1000m)、南至S12绞车道停采线、北至S1224工作面开切眼。工作面走向长556m，倾向长约74m，开采C20煤层。
    C20煤层为半亮～光亮型煤，结构简单，煤质好，易碎，俗称“小炭”。平均煤厚0.82米，工作面范围内煤层较稳定，煤层倾向46°，倾角16°～18°。
2.1 煤层及构造
(1)煤层
    C19煤层：平均厚度0.9m，半亮——光亮型煤，结构简单，不含夹矸，煤质好，块状，俗称“大炭”。下距C20煤层3.75m。顶板上部为深灰色砂质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩，含植物化石及菱铁矿结核。底板为深灰色砂质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩，含植物化石、黄铁矿、菱铁矿结核。
    C20煤层：平均厚度0.82m，黑色半亮型煤，以亮煤为主，条带状结构，硬度小，脆度大，下距C24煤层14.42m。
    C24煤层：平均厚度0.92m，半暗——半亮型煤，含两层稳定夹矸将煤分为3个分层，俗称“三层炭”。底板为深灰色砂质泥岩、泥岩，含植物化石。
3 物探工作完成情况
    在S1224综采工作面布置测线5条，物探测点780个，物探测线长共计780米。其中，回风巷布置物探测线3条，长328米；运输巷布置物探测线2条，长452米，其工作量见下表。

物探工作量表

4 工作方法
    根据工作区井下地质条件，在保证能够采集较好质量数据及满足测深需要的同时布置物探测线，共布置了5物探测线。现场测线布置完毕后，采用矿井地质探测仪(KDZ1114-6A30-Z)，进行反射共偏移方法探测。反射共偏移探测技术是依据反射波勘探原理，在单边排列分析基础上选定最佳偏移距，采用多次覆盖观测系统进行数据采集。探测时，首先针对测试区域地震地质条件进行现场噪声调查，对排列记录分析对比，确定最佳共偏移接收窗口以及窗口内的检波器间距，并按一定的步距同步前移完成探测任务。只要地质体中存在波阻抗差异，如地质界面，就会产生反射回波，且反射能量受界面特性控制，这是进行地质体分辨的前提。通常在现场实际工作中，常用密集型单道共偏移数据解决实际问题，能满足现场的需要。它在对地质体连续追踪与调查中发挥着重要的作用，施工布置见图1。

图1 共偏移距记录野外施工示意图

5 探测成果
    通过对四川省叙永煤矿S1224工作面构造进行的现场物探探测工作，获得了可靠的物探资料，成果图通过软件计算和反演所得。通过对物探剖面的分析、处理及解释，得到如下探测成果：
(1)S1224综采工作面回风巷
    测线1：在S1224工作面回风巷i号点开始向切眼方向进行探测，探测长度为94m。
    在长度84m～94m，深度0～15m处存在一处异常，推测为断层(F1断层)，见附图1(S1224工作面测线1探测成果图)。
    测线2：在回风巷j号点向切眼方向33m处开始探测，探测长度138m。
    在长度109m～116m，深度0～20m处存在一处异常，推测为断层(F2断层)，见附图2(S1224工作面测线2探测成果图)。

    测线3：在回风巷09号点向切眼方向68m处开始探测，探测长度96m。
    在长度4m～16m，深度25m～0m处存在一处异常，推测为断层(F3断层)，见附图3(S1224工作面测线3探测成果图)

    测线4：在运输巷停采线处向切眼方向开始探测，探测长度188m。
    在长度167m～177m，深度25m～0m存在一处异常，推测为断层(F1断层)，见附图4(S1224工作面测线4探测成果图)。

    测线5：在切眼处向运输巷方向开始探测，探测长度264m。
    在长度11m～30m、深度10m～0m存在一处异常，推测为断层(F5断层)。
    在长度111m～126m，25m～0m存在一处异常，推测为断层(F4断层)，见附图5(S1224工作面测线5探测成果图)。

6 结论及建议
    本次物探工作方法合理，措施得当，数据可靠。通过对物探成果图的分析、处理、解释，根据收集的地质资料与物探成果综合分析得到如下结论。
(1)物探测线1(S1224回风巷)
    在长度84m～94m，深度0～15m处存在一处异常，推测为断层(F1断层)。与物探测线4(S1224运输巷)在长度167m～177m，深度25m～0m存在一处异常，推测为同一条断层(F1断层)。
    根据以上两处异常段结合地质资料分析，F1断层是一个呈北东至南西方向延展的构造，切割S1224综采工作面，对工作面回采影响较大。
(2)物探测线2(S1224回风巷)
    在长度109m～116m，深度0～20m处存在一处异常，推测为断层(F2断层)。结合地质资料分析，F2断层是一个呈北东至南西方向延展的构造，因断层落差小，对S1224综采工作面回采有一定的影响。
(3)物探测线3(S1224回风巷)
    在长度4～16m，深度25～0m处存在一处异常，推测为断层(F3断层)。结合地质资料分析，F2断层是个呈北东至南西方向延展的构造，因断层落差小，对S1224综采工作面回采有一定影响。
(4)物探测线5(S1224运输巷)
    在长度11m～30m、深度10m～0m存在一处异常，推测为断层(F5断层)。结合地质资料分析，F5断层是一个呈北东至南西方向延展的构造，因断层落差小，对S1224综采工作面回采有一定的影响。在长度111m～126m，25m～0m存在一处异常，推测为断层(F4断层)，与切眼往回风巷方向31m处的F4断层延伸方向基本一致。

    根据以上两处异常段结合地质资料分析，F4断层是一个呈北东至南西方向延展的构造，切割S1224综采工作面，对工作面回采影响较大。
建议：
    根据本次探测及收集资料，该工作面断层较多，为地质条件较复杂采面，回采工作难度较大。F1、F4断层切割S1224工作面，若送补切眼，则井巷工程量较大，割煤机及支架需要搬迁。因此。建议回采至断层附近时应采取放炮剥离岩层方法向前推进工作面，同时加强顶板管理。
参考文献：
1、车树成，张荣伟，编《煤矿地质学》中国矿业大学出版社，1996年.
2、魏可忠，编《矿井地质》煤炭工业出版社，1991年.
3、高国强，刘威.周灵等编《四川省叙永煤矿S1224综采工作面地质构造探测报告》.川煤技术中心地测与防治水研究所，2010年.
4、《煤矿防治水规定》煤炭工业出版社，2009年.
简介：周灵，男，1974.11.7出生，现任四川省叙永煤矿地测副总工程师。