摘 要：晓南矿 SW1403 工作面运、回顺以 14# 煤层顶板稳定层作为巷道顶板沿层施工，工作面掘进过程中会进入 SW1402 和 SW1405 工作面采空区积水警戒区域，目前 SW1403 工作面运顺正在前掘过程中，为确保安全生产，采用井下瞬变电磁技术对 SW1402 采空区富水性进行目的性探测。通过瞬变电磁测深法探测煤层上方岩层电阻率及其变化，可以判定晓南矿 SW1402 采空区存在积水、且在 J4 点前区域范围富水性强，且富水最高点与最低点与 SW1403 运顺呈现倾角范围在+20°～-10°范围，主要在 J4 点附近及之后富水性明显减弱或积水较少，推断为积水线位置附近，因为富水情况存在动态性，故随时间变动积水情况会存在变动。
关键词：勘探;富水性;安全
1、地质概况与任务
1.1 地质概况
1.1.1 工作面概况
晓南矿 SW1403 工作面地表位于晓南矿工业广场南部;为平坦耕地，有一条村级公路、三条高压线、三条通讯线路、两条管路。 地表标高为 68.32- 75.23m。
晓南矿 SW1403 工作面位于南翼采区西部。南以 SW1405 工作面(2012.10 采终)相邻;北与 SW1402 工作面(回采中)相邻;东为二水平南翼皮带中巷;西部为 FW2- 5 断层。工作面运顺长 1096m，回顺长 1070m，开切眼长 356m。面积 311700m2 。
1.1.2 地质构造特征
晓南矿 SW1403 工作面总体为一单斜构造，煤层倾向 294° ~308°，倾角 3°~8°，平均为 6°。开切眼区域临近 FW2- 5 断层，参数：153°∠40°落差预计 0- 10m。
1.1.3 水文地质情况
晓南矿 SW1403 工作面的水文地质情况复杂，相邻 SW1405 采空区和 SW1402 采空区内均有积水，上部为九层采空区，间距 74- 88m，平均 81m，SW1402 开采前已对 W2- 900、901 采空区积水进行探放，预计工作面最大涌水量 10m3 /h。
1.2 探测任务
采用井下瞬变电磁法来探测 SW1403 运顺前掘方向右侧 SW1402 采空区富水情况。主要探测任务为：
(1) 查明勘探范围内 SW1402 采空区富水性及主要富水异常区分布区域;
(2)初步判断勘探范围内积水线位置。
2 现场施工布置及探测条件
2.1 现场施工布置
井下探测工作步骤：前期资料收集——明确探测任务——方案设计——施工——数据处理——成果图初步分析——结合矿井地质及水文地质资料进行综合评价——提供应用报告。
根据勘探目的及任务，并结合现场环境及地质资料，本次井下瞬变电磁探测施工在晓南矿 SW1403 运顺开门前 50m开始，共布置 5 条测线。
2.2 现场探测条件
探测地点在晓南矿 SW1403 运顺中进行，探测条件如下：(1)供电情况：施工侧帮存在多组供电电缆，无法停电，对探测深度及分辨率造成影响;(2)支护情况：锚杆网支护，巷道中间部分加设钢梁柱，造成背景场不同，并对结果分辨率造成影响;(3)底板有铁器堆放，特别在 4#、 31# 测点位置，造成对应位置前部存在干扰假异常。
3 数据处理与结果解释
3.1 数据处理
YCS512 矿用本安型探水仪采集的原始数据为电压对电流的对数值。将数据室内回放，原始数据打开后呈现如图 4- 1 所示的两部分曲线，纵坐标表示某个测点的实测 V/I 值，从上到下依次为 1~80 道，0、 E- 1、……、E- 6 分别表示值为 0、0.1、……、1000000，以对数方式显示，单位为“微伏 / 安培”;横坐标表示该记录的若干个测点记录，即实际采集了多少个采样点;“x=**”表示第几个测点记录，“y=**”表示该测点的实测 V/I 值。下半部分的曲线为选中曲线测道显示，其中“x=**”表示上半部分 x表示测点的测道显示。
软件处理主要流程为：数据上传 - 格式转换 - 数据滤波处理 - 计算晚期视电阻率 - 时深转换 - 结果成图。
3.2 处理结果
经过 YCS512 矿用本安型探水仪配套软件处理后形成的视电阻率等值线图。通过对视电阻率低值区域的确定，从而确定出低阻异常区，图中由深蓝色→浅蓝色→绿色→黄色→红色过度，代表视电阻率值增大方向，一般将蓝色、浅蓝区域划分为低阻异常区。本次处理得到各个视电阻率等值线剖面图中将 3.5Ω·m以内的区域(蓝色、浅蓝色区域)定义为低阻异常区。
4 结论及建议
4.1 结论
晓南矿 SW1402 采空区存在积水、且在 J4 点前区域范围富水性强，且富水最高点与最低点与 SW1403 运顺呈现倾角范围在 +20° ~- 10°范围，主要在 J4 点附近及之后富水性明显减弱或积水较少，推断为积水线位置附近，因为富水情况存在动态性，故随时间变动积水情况会存在变动。
4.2 建议
4.2.1 建议对本次物探结果进行钻探验证，结合物探与钻探结果综合分析，为巷道的安全掘进提供有效技术依据。
4.2.2 建议根据富水区验证情况严格按《煤矿防治水规定》完善排水系统。
4.2.3 本次勘探工作为该台设备在本矿的首次使用，对于视电阻率系数、深度系数等经验参数目前尚且总结不足，可能对富水强弱定性存在些许偏差，经过多次本矿实际应用总结合理的经验参数，方可保证后期进一步探测的精准度，建议在多个异常区打钻验证过程中，当验证第 1~2 异常区后，根据打钻情况，对结论中解释的各个异常区，按同等级别进行动态二次解释，方可满足需要。
4.2.4 施工过程中横向距离因为巷道标高变化及横向纵向的轻微变化，同时加上测点布置无法规范化，异常在横向位置上可能会略有偏移。
相关论文推荐：关于地下水勘查中大地电磁测深法的应用分析
摘要:我国地大物博，幅员辽阔，在西北地区，还有很多居民因为没有丰富的水资源在生活上受到困扰。对于内陆荒漠区而言，区内高寒干旱，降水稀少，植被覆盖面积少，生态环境脆弱，可以加大开采地下水资源的力度。开采地下水资源需要选择最合适的探测方法，大地电测测深法很适用于荒漠地区的水资源开采，本文主要介绍了大地电测测深法，结合实际应用分析可控源音频大地测深法寻找地下水的优势，为其它类似找水工作提供了一定的借鉴，仅供相关人士参考。
