基于钻孔瞬变电磁法的断层富水性三维空间探测

陈 强，杨建华，韦 华，邢修举

(1.兖州煤业股份有限公司 济宁三号井煤矿，山东 济宁 272000；2.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

水害是煤矿巷道掘进中面临较为突出的地质问题，断层、破碎带、陷落柱是常见的导含水通道，其发育范围及位置严重影响煤矿安全生产[1-3]。在巷道掘进时，提前做好超前地质预报工作，为巷道掘进提供较准确的地质参考资料就显得尤为重要。大量文献资料详细阐明了断层构造发育规律和突水、涌水特点以及相关预防预测技术，但对于复杂地质条件或地质资料不详的区域，如何有效预测巷道前方潜在的地质构造异常仍然是技术难点。目前用于巷道掘进面的地质预报方法有钻探法和物探法，其中钻探方法具有一定的盲目性，施工周期较长、效率低；物探方法因其无损、高效被广泛应用[4]。目前探测富水断层的物探方法有矿井直流电法和矿井瞬变电磁法等，传统的瞬变电磁法具有工作效率高、纵横向分辨率高和对低阻反应灵敏等优点，同时极易受到巷道内金属体等干扰，影响探测成果解释精度[5-6]。相对于传统的瞬变电磁法，钻孔瞬变电磁法改变收发装置的尺寸及探测方式，将收发装置推送进钻孔中，同时探测3个分量的瞬变电磁响应信号，由于更靠近目标体的探测，通过分析解释可以有效分辨异常在钻孔四周的分布范围。如果钻孔有出水，结合异常分布范围，可以有效辨别出水是来自钻孔顶部还是底部，指导后续采取措施。……