煤矿老窑采空区积水探测技术

煤矿老窑采空区积水探测技术

刘新文

黑龙江省鸡东县煤炭生产安全管理局黑龙江鸡东158200

摘要：本文针对煤矿老窑采空区的积水进行研究，分析了老窑采空区的型态，老窑采空区积水如何探测的技术，及探测数据如何的分析，防治水工作如何开展进行了论述。

关键词：老窑；积水；探测

老空水害对矿井安全生产的威胁，近年来，老空水害事故频发。据统计：多年全国共发生重特大水害事故中：老空水害事故就占到水害事故的88%。在全国因老空积水造成的水害事故也时有发生，老空水害对矿井的安全生产造成了很大威胁，因此，老空水害已经成为当前矿井灾害防治的一项十分艰巨的任务。

探查老空积水的几种有效的技术手段

目前国、内外的技术能勘查到的程度

工作面采煤遗留的采空区，能够可靠探测；

开采强度较大的房柱式采煤范围，能够可靠圈定；

浅埋、充水的小窑巷道，能够准确探测；

不充水、年代久远以至于塌陷的巷道，难以探测；

采空区的静态水量，暂时无法准确测算；

物探手段的还存在多解性、普适性等问题。

采空区的形态

目前探测老空水采用的先进技术

周边煤矿采掘活动监测技术

（监测技术简介——定位基本原理）

利用多个台站的地震波的监测，组成方程组，求解震源的空间坐标和时间.

瞬变电磁超前探测技术

探测目的

采用矿井瞬变电磁法超前探技术，查明巷道前方存在的地质构造，尤其是针对独头掘进巷道，查明巷道前方25米-110米内的构造情况与含水状况。

瞬变电磁法超前探测原理

瞬变电磁法（TransientElectromagneticMethod，TEM），利用不接地回线向岩层中发射一次脉冲电磁场，在脉冲电磁场间歇期间，利用线框观测二次涡流场。测量这种由地下介质产生的二次感应电磁场随时间变化的衰减特征，从测量得到的异常分析出地下不均匀体的导电性能和位置，从而达到解决地质问题的目的。

1、在电流断开之前（t<0）发射电流，在岩层中建立起一个稳定的磁场。

2、在t=0时刻，将电流突然断开，一次磁场的剧烈变化通过地下导电介质传至回岩层中，并在岩层中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场。由于介质的欧姆损耗，这一感应电流将迅速衰减，由它产生的磁场也随之迅速衰减，这种迅速衰减的磁场又在其周围的地下介质中感应出新的强度更弱的涡流。

瞬变电磁法烟圈效应图示

瞬变电磁法超前探测方法

当线圈以仰视角度架设时（图a），探测方向指向顶板，即顶板探测，可以超前探测顶板一定深度范围内含水异常体分布规律；当线圈直立于巷道时（图b），即顺层探测，可以超前探测掘进头正前方含水体的发育位置。

测点布置于巷道两帮与掘进头处，依次对左帮、掘进头左前方、掘进头正前方、掘进头右前方、右帮进行探测，获取完整的前方空间信息，而后对采集数据进行处理，进行视电阻率转换、时深转换，绘制视电阻率等值线剖面图，最后结结合已有地质资料对异常作出解释。

做好走访调查，掌握基础资料

为做好矿井防治水工作，煤矿要始终坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。在对小窑走访调查的同时，还采取了多种先进探测手段，如：“地面三维地震勘探、地面电法勘探、井下瞬变电磁法超前探测”等，形成了“一查、一震、两电、一钻”的防治水模式。

在严格执行“探掘分离”制度的过程中，摸索了一条适合掘进面实际生产情况的“探、掘流程”管理体系。还构建了防治水信息化管理平台，通过这一平台既实现了所有水文地质信息的共享，又能将防治水部门、探放部门、掘进队三个部门的防治水管理工作进行了联网。

实践证明：通过流程化、信息化的管理，既简化了科室与区队之间的工作步骤，又让各个队、组互相监督，互相制约，起到了齐抓共管，共同防治的作用。防治水方面做的一些工作

实践证明：通过流程化、信息化的管理，既简化了科室与区队之间的工作步骤，又让各个队、组互相监督，互相制约，起到了齐抓共管，共同防治的作用。

完善管理体系，促进安全生产

煤矿矿成立了专职的探放水队伍和防治水队伍。在严格执行“探掘分离”制度的过程中，摸索了一条适合掘进面实际生产情况的“探、掘流程”管理体系，成功实现了防治水科、探放水队、掘进队的日常工作流程化作业。

通过防治水现场的流程化管理，做到了“有掘必探、不探不掘、先探后掘”的探水优先机制。实践证明：实行流程化管理后既简化了科室与区队之间的工作步骤，又让三个队、组互相监督，互相制约，起到了齐抓共管，安全防治的作用。

规范作业顺序、狠抓现场流程化管理

具体做法：

1、防治水队伍根据巷道的掘进计划，向探放水队下发探水通知单；

2、探水队伍接到通知后，按设计要求进行探水。通过现场验收，确认安全后，向防治水队伍递交探水日报表；

3、防治水队伍对探水钻孔日报表分析，确定无误后，向掘进队下发允许掘进通知单；

4、掘进队依据允许掘进通知单要求，进行掘进作业，掘进计划完成后，向防治水队伍递交进尺报表；

5、防治水队伍分析掘进报表后，向探水队伍下达第二天的探水通知单。

构建防治水信息化平台，发挥信息共享作用

通过防治工作的信息化平台，不仅实现了所有防治水信息的快速共享，而且将防治水队伍、探放水队伍、掘进队三个部门的防治水工作进行了联网办公，成功实现了全矿井防治水管理的远程监视、动态管理等工作，使矿井的防治水管理更加快捷和准确。

加强职工培训，提高水害安全意识

认真了吸取各方面防治水经验，采用各种形式，组织开展了全员防治水培训活动，进一步提高我矿防治水专业技术人员的安全意识及业务水平。每年初，我们都要制定培训计划，开展形式多样的培训活动，强化和提高防治水技术和管理水平。同时，在井下建设了透水模拟现场，让职工切身体会水害的危害程度，使职工能深刻领会防治水工作的重要性和必要性。

不断完善防治水各项规章制度，不断学习、借鉴、探索防治水方面的先进技术和经验，不断加大水害防治监管力度，进一步完善和加强防治水各项基础工作，推动煤矿安全、健康、可持续发展！