关于18306物探异常区的分析预测

张旭庆

（山西焦煤西山煤电集团马兰矿，山西 古交 030205）

1 18306物探异常区概况

18306工作面位于山西焦煤西山煤电集团马兰矿南一下组煤采区，两条顺槽均开口于南一下组煤进风轨道下山。工作面走向长1 221/1 271 m，倾斜长194 m。工作面褶曲构造发育，向斜轴部位于轨道巷710 m，皮带巷715 m，两翼倾角平均为9°，轴向320°；屯兰河背斜轴部位于轨道巷1075m，皮带巷1049m，见图1。

图1 18306工作面褶曲构造

18306工作面形成后，经使用WKT-E型坑透仪进行物探，所得CT分析图分析反映，本工作面有一大的异常区位于轨道巷里程700～650，皮带巷750～680 m，见图1。该异常区恰好位于向斜轴部。

2 物探异常区的分析与钻探

2.1 物探异常区的分析

由于异常区位于向斜轴部，并且区内皮带巷底板标高为873m左右，而轨道巷底板标高为907 m左右，两巷标高相差很大，所以预计异常区的形成有以下原因：

（1）坑透仪在高差较大的两巷中工作，其电磁波被与煤层完全不同的顶板岩体给吸收或完全屏蔽了，导致信号显著减弱甚至接收不到，形成透视异常（或称“阴影区”）。

（2）异常区内有大的地质构造，如落差较大的断层，甚至陷落柱，工作面局部出现无煤区，导致坑透仪信号被显著减弱甚至屏蔽，见图2。

2.2 物探异常区的钻探

图2 坑透仪显示的坑透异常区（“阴影区”）

所有对物探异常区的分析预测都必须进行实际的钻探、巷探等手段来判断和验证。虽然实施巷探所得成果比较准确，但成本较高，耗时耗力。采取钻探施工成本较小，省时省力，但是成果跟实际会有很大差距。在时间紧迫的情况下，只有采取简单易操作的钻探施工。在工作面实地标定异常区后，开始进行认真细致的钻探。根据两巷的底板等高线以及结合实际标高，笔者设计了与推算的煤层倾角相同的钻孔角度，设计钻孔和钻探结果见图3。钻探结果显示，钻孔大部分都打在了煤层底板上。实际煤层倾角比理论煤层要大，没有探到构造，钻探没有达到预期效果。

图3 物探异常区钻探成果图

3 物探异常区的实际揭露情况

在工作面推进至物探异常区边界时，工作面开始揭露构造。工作面38#架先揭露落差为1.5 m的正断层，随着工作面缓慢向前推进，工作面断层的断距不断变大，最终成为落差为7.0 m的大断层，并同时伴生两条落差在2～3 m的正断层，严重影响了回采进度。在推进至皮带巷里程718 m时，工作面27#～32#架揭露一陷落柱，柱体内以泥岩、细砂岩为主，局部含水，并且陷落柱内还有一条断层，工作面地质情况变的异常复杂见图4。

图4 坑透异常区内实际揭露构造图

同时，工作面18#～62#架坡度开始变大，局部达到28°，并且出现了全岩，岩石为钙质胶结的细砂岩，致密坚硬，采煤机根本割不动，严重影响了生产，见图5。

4 物探异常区内构造变化趋势分析

面对工作面当前的构造，地质工作人员迫切需要认真分析预测构造的变化趋势，以指导队组施工，尽量把其对生产的影响减小到最低。通过认真研究图2的坑透CT图，结合对异常区周围地质条件的综合分析，以及工作面对应上部已采2#煤层所揭露的地质情况分析判断，得出以下预测：

图5 坑透异常区内工作面局部剖面图

（1）异常区内轨道巷地质条件正常，没有任何构造；皮带巷正处于向斜轴部，地势最低，在里程620左右有一个面积为108 m2的陷落柱。到皮带巷里程680 m后，地势才开始上升，煤层也趋于稳定。对应上部2#煤层也没有揭露断层，因此，预计断层走向将是随工作面向皮带巷方向延伸，落差将不断减小，在皮带里程680 m左右，预计断层尖灭。推进到这里工作面地质条件才要相对好转，生产才能正常。预计在里程620 m左右有陷落柱伴生小断层，不过对生产影响已经不大。

（2）物探异常区内陷落柱是断层形成后由于断层带岩性疏松造成岩层塌陷形成的，地表没有明显异常，另外，工作面上部2#煤层也没有揭露过，结合坑透CT图反映，预计陷落柱变化不大，很快就将甩掉。

5 结论

通过对18306工作面异常区的分析研究，物探异常区确实存在大的地质构造，对生产造成了很大影响。地质工作对生产的指导显得尤为重要。这反映出了地质工作的局限和不足：一是地质钻探水平迫切需要提高；二是坑道无线电透视法仅在宏观上发现问题，在具体地质构造的分析判断方面存在局限；三是地质预测工作准确程度也将有待提高。在今后的地质工作中，必须解决好上述问题，完善不足，地质工作才能为煤炭生产发挥坚强有力的指导作用，地质工作人员也才能更好地服务于矿井生产。