三维地震反射波异常区实践

经验人：王 兵 李 帅 李华利 王素军

三维地震反射波异常区实践

经验人：王 兵 李 帅 李华利 王素军

口孜东矿111301工作面切眼东侧存在3#三维地震反射波异常区，采用物探与钻探相结合手段进行的综合探查，结果表明向前掘进不存在水害威胁，保证了安全掘进。

口孜东矿工广标高+27m，该矿111301工作面位于矿井一水平（-967m）中央（13-1）采区东翼，工作面整体布置近东西走向，走向长度1604.2m（风巷）～1784.9m（机巷），切眼斜长185m，开采标高范围为-843.0m～-938.0m。根据已有资料分析，111301工作面切眼东侧存在3#三维地震反射波异常区，虽前期从井上下采用了钻探及物探手段对其进行了探查，但由于井下空间及技术手段的限制，探查范围未对其全覆盖，因此该反射波异常区含导水性不清，可能对111301工作面机巷掘进造成一定的安全隐患，故需对前方岩层赋水性进行探查。

防水煤（岩）柱留设

由于反射波异常区含水情况不清楚，因此3#三维地震反射波异常区防水煤（岩）柱必须按照含、导水断层煤（岩）柱留设，计算公式为

式中：

L— 煤（岩）柱留设宽度，m；

K— 安全系数，一般取2～5，本次取4；

M— 巷高，取4.3m；

P— 水头压力，取9.65 MPa；

KP— 煤的抗拉强度，根据口孜东矿勘探报告，取0.2 MPa。

计算得：L=102.4m

探查警戒线

3#三维地震反射波异常区特性在未探查清楚之前，按含（导）水断层预留设的防水煤（岩）柱其宽度为102.4m，依据《安徽省煤矿防治水和水资源化利用管理办法》第29条规定，掘进工作面在距离异常区安全煤（岩）柱边界80m时，超前对异常区顶底板进行探查，因此在距离3#三维地震反射波异常区182.4m起必须进行探查工作。为确保巷道施工安全，本次探查警戒线为距离111301工作面设计切眼向西200m位置。

钻孔施工情况

钻孔参数及施工情况

钻场位于111301工作面机巷，距111301设计切眼200m处，钻场内设计3个钻孔，共施工探查钻孔3个，其中3#钻孔要求全孔取芯，岩芯采取率＞60％，取出的岩芯必须按顺序排列在岩芯箱内，不得随意乱放，并对钻孔轨迹进行测量；若钻进过程中钻孔出水，须保持正常放水，同时，对钻孔出水深度、水量、水压、水温等进行严格观测和记录，若达到设计孔深后钻孔无水，则须立即全孔封闭。钻孔施工具体情况见表1。

钻孔出水情况

本次探查工程所施工的3个钻孔，仅2#钻孔有出水现象，在2#钻孔钻进至40m位于细砂岩层时钻孔出水，水量0.5m3/h，水温41.5℃，至终孔水量无变化；对2#钻孔采取水样，并经公司水化学实验室进行水质分析，水质类型为HCO3-Na。对比111303工作面顶板淋水、底板出水等钻孔出水的水质化验结果，各类水质参数基本一致且差值较小，各阴、阳离子含量毫克当量百分比基本一致，可以判定出水为13-1煤层底板砂岩裂隙水。

表1　111301工作面机巷3#三维地震反射波异常区探查钻孔施工统计表

物探探查情况

为保证巷道安全掘进，111301工作面机巷距切眼197m处向前方采用瞬变电磁和地震msp进行物探探查工程，瞬变电磁探查成果表明，探查点向前方100m范围内岩层视电阻率值总体较高（基本大于12Ω·m ），为正常地层反映，地层总体富水性较弱，无明显强含水体。探测范围内巷道上帮侧岩层总体视电阻率值较下帮侧偏高，迎头前方25～45m、顶板上3m、底板下15m范围内岩层视电阻率值相对偏低，岩层可能少量含水；地震msp物探成果表明，切眼向后154m处存在1个反射界面R1，该处可能为煤岩分界面、岩石破碎带或断层位置。

探查总结与评价

本次循环探查采用物探与钻探相结合手段进行的综合探查，物探与钻探成果资料相互吻合，均表明巷道前方不受水害威胁。探查工程覆盖范围平面上查明了巷道前方及两侧岩层赋水性，纵向上查明了巷道采掘影响范围内的煤层顶底板岩层的赋水性均较差。根据综合探查成果资料分析，111301工作面机巷自本次探查位置前方125m范围仅有少量砂岩裂隙水影响，不存在水害威胁，巷道向前掘进100m是安全的，巷道向前掘进100m后再次开展探查工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.17.045