[发明专利]工作面煤层采前立体探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测方法，尤其是一种工作面煤层采前立体探测方法，属于煤层采前物探技术领域。

背景技术

传统的工作面采前物探，属于以工作面内部及工作面底板为主要探测对象的狭义探测。只能对工作面内部及工作面底板有无隐伏导水构造及突水隐患进行探测、评价，属于半空间探测，是基于工作面采前自然状态的一种静态探测，没有考虑到回采对工作面上部及周围岩层破坏影响范围内可能存在隐伏导水构造或水体，而引发突水的情况。

1991年10月29日，盐城矿务局南庄矿-130水平南三采区停采后103天，特大滞后突水事故，水量2820m3/h，全矿停产。主要原因是在矿压、水压综合作用下，2030工作面外侧100米位置韩1断层阻水性发生变化，奥灰水沿断层带突出，酿成特大突水事故。

2009年，吉林通化梅河口市中和煤矿“11.２7”顶板溃水(泥)事故，16名矿工遇难。直接原因就是工作面回采，顶板采动裂隙沟通上部积水老空区，导致水、泥、沙俱下，淹没工作面巷道造成的。

2011年5月29日，贵州省贵阳市朱昌镇富宏煤矿发生透水事故，死亡13人；5月31日，贵州省黔南州一处非法采煤窝点发生透水事故，死亡8人。事故原因均是开采过程中上部采空区积水情况不清，采动破坏带沟通老空区导致透水事故。

绝大多数工作面回采突水和采后突水，均与采动破坏有关，是采动破坏裂隙与隐伏导水通道（或水体）导通的必然结果。而且这些突水隐患既存在于工作面底板下方，也存在于工作面顶板上方、工作面外围等空间各个方位。这些突水隐患既可能是奥灰水、老空水，也可能是导水陷落柱或导水断层、导水裂隙密集带等。对于诸如工作面顶板上方、工作面外围这些隐伏突水隐患探测，传统采前探测方法都未予以考虑，因此容易导致事故发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工作面煤层采前立体探测方法，能够实现对工作面煤层回采破坏影响范围内突水隐患情况的全方位立体探测，有效避免突水事故的发生。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种工作面煤层采前立体探测方法，其方法步骤如下：

（1）采用无线电波坑道透视技术探测工作面煤层层位是否存在隐伏地质构造，并确定其具体位置及范围；

（2）采用幅频电透视技术，对工作面底板或者顶板范围内是否存在隐伏导水构造进行探测，并确定其具体位置及范围；

（3）采用直流电测深技术，对巷道底板下方是否存在隐伏导水构造进行探测并评价；

（4）采用瞬变电磁探测技术，对工作面内部、底板、顶板及外围是否存在隐伏导水构造进行全面探测。

所述步骤（1）中坑道透视接收点间距为10米，发射点间距小于等于50米，发射点单点对应接收巷道长度不小于150米。

所述步骤（3）中电测深点间距小于等于20米，测深控制进入奥灰30米或工作面底板下方70米。

所述步骤（4）中在同一空间方向的探测角度为两个以上。

上述方法将常规探测范围由采前工作面内部、底板扩展到工作面采动影响范围的全空间，实现立体探测，探测范围涵盖工作面内部、底板、顶板、外围等多个方位。探测方法也在传统的煤层采动工作面无线电波坑电透视技术、工作面底板电透视技术以及巷道电测深技术基础上，增加了工作面全方位瞬变电磁探测技术。由于该技术充分考虑到工作面回采对四周的动态破坏影响，实现了真正意义上的空间探测，可以最大限度地探测、查明工作面回采破坏影响范围内的突水隐患情况，因此，能够科学有效地避免回采中及回采后的突水事故。

本发明的有益效果如下：本发明在传统工作面煤层采前物探方法的基础上，增加工作面顶板及外围方向的探测，采用瞬变电磁探测技术实现工作面煤层的全方位立体探测，实现了真正意义上的空间探测，能够最大限度查明工作面煤层回采破坏影响范围内的突水隐患情况，有效避免事故发生，保证人们的生命财产安全。 

具体实施方式

本发明所述的工作面煤层采前立体探测方法，具体步骤如下：

（1）采用无线电波坑道透视技术探测工作面煤层层位是否存在隐伏地质构造，并确定其具体位置及范围。坑道透视接收点间距为10米，发射点间距小于等于50米，发射点单点对应接收巷道长度不小于150米。

（2）采用幅频电透视技术，对工作面底板或者顶板范围内是否存在隐伏导水构造进行探测，并确定其具体位置及范围。

（3）采用直流电测深技术，对巷道底板下方是否存在隐伏导水构造进行探测并评价。电测深点间距小于等于20米，测深控制进入奥灰30米或工作面底板下方70米。