浅谈孔中直流电法探测小窑采空积水施工方法的有效性

戴香华

（大同煤矿集团有限责任公司地质勘测处山西大同037003）

0 引言

晋能控股煤业集团部分矿井在巷道掘进过程中，存在同层小窑采空区或煤层上分层破坏区，小窑破坏情况及积水情况不清，往往给安全掘进带来严重隐患。瞬变电磁法和直流电法是目前井下超前探测最常用两种物探方法[1]，业界对直流电法超前探测的效果一直存在争议，包括国内著名的地球物理学者阮百尧、王家林等都曾对该方法提出异议，提出传统的直流电法三极超前探测掘进迎头前方采空积水有效性较差，低阻反应不明显。因此，从实际出发，开展直流电法超前探测小窑采空积水的正演模型试验。通过室内建立各种模拟不同导电性的采空积水，研究目前传统直流电法三极超前探施工方法的是否有效性，总结出一套新的施工方法。

1 直流电法超前探测的基本原理及施工方法

直流电法超前探测的施工布置见图1，施工时一般采用将一个供电电极置于巷道迎头附近（图中的A电极），另一供电电极置于无穷远处（图中的B 电极），并在巷道内布置一系列的测量电极（图中电极1、2、3……，n），这种施工装置被称为三极装置[2]。

图1 直流电法超前探测施工布置

那么置于巷道迎头后方的的电极如何实现对迎头前方地质异常体的探测呢？支持该方法的人给出了如图2 所示的球壳理论进行解释：假设巷道前方有低阻异常体存在，在全空间效应的影响下，后方的测量电极的电压也会变低，因此就能实现对前方地质异常体的超前探测。