YTD400(A)矿井全方位探测仪在同忻矿井下巷道中应用

杨耀霞

摘要：水害是影响矿井安全生产的五大灾害之一。在矿井开采过程中,查明采掘工作面前方及顶板富水异常区位置是煤矿安全生产亟待解决的水害问题。为解决此类难题，提高矿井安全生产效率，同忻矿引进了YTD400(A)矿井全方位探测仪，对掘进巷道前方，顶底板及回采工作面内进行了探测。

关键词：水害  富水异常区  安全生产  探测

1、矿井概况

同忻煤矿位于大同煤田北东部，是同煤矿集团旗下第二个年产千万吨级的现代化矿井。煤系地层为石炭系上统太原组和侏罗系大同组。同忻矿现开采为石炭系3-5^#层，由于上覆侏罗系煤层11^#，12^#，14^#，15^#层均已采空，形成大面积的采空区，在水源补给下，形成大量采空区积水，对下伏开采C3-5#层造成严重影响。

2、理论基础

鉴于电法勘探是目前国内地球物理勘探中最成熟的勘探技术，同时也是地球物理勘探中方法最多，应用面最广，使用性最强的勘探手段。在煤矿防治水方面，由于煤矿水文地质的要求和煤矿强干扰环境及岩石导电性对含水的敏感性，在一定程度上极大提高了电法勘探应用。

2.1 原理

YTD400(A)矿井全方位探测仪采用采用目前国内地球物理勘探中最成熟的“电法勘探”手段，以岩石、矿石与含水地质体之间的导电性差异为物质基础，通过在井下巷道周围岩层中建立全空间稳定人工电场，测量电场的变化规律，求取岩层的视电阻率。结合全空间电场理论以及相应的资料解释处理系统，达到掌握巷道周围岩石中引起电场变化的水文地质构造情况。

电法探测原理图

2.2 用途

巷道掘进头和侧帮前方导水构造的探测；巷道顶、底板富水区域探测；回采工作面内含水地质异常体的探测

全方位探测示意图

3、应用情况

经多次验证，YTD400(A)全方位探测仪探测精度较高，探测结果与实际揭露情况相符。

YTD400(A)矿井全方位探测仪探测距离大、抗干扰性强、对低阻体更加敏感、准确度较高，是矿井探测水体及含水构造的有效方法。

可以预见，这种方法在探测煤矿井下巷道及工作面内水体及含水导水构造中将发挥重要作用，具有较广阔的应用前景。表-1、表-2为YTD400(A)全方位探测在同忻矿井下巷道使用的实例。

表-1    二盘区回风巷1406米探测成果表

表-2   2107巷1540米超前探测成果图

4、结论

YTD400(A)全方位探测仪成本低，一台全方位探测仪的功能相当于一台直流电法仪和一台瑞利波探测仪或者一台瞬变电磁仪和一台瑞利波探测仪的作用；数据采集速度快，只需五小时，即可完成对掘进巷道迎头前方或侧帮及顶底板100米的探测，同时不受井下复杂环境影响，抗干扰性强、对低阻体更加敏感、准确度较高，解译方便，效率高；提高了地质及水文地质预测预报的准确度，避免了透水事故的发生；为合理设计巷道，展布采面提供依据，确保了巷道掘进和工作面回采的安全，是矿井探测水体及含水构造的有效方法。

作者简介：杨耀霞，男，山西大同人，本科，太原理工大学，同煤国电同忻煤矿有限公司地测部技术主管