矿山井下导水构造带的探测定位方法
【专利摘要】本发明提供一种矿山井下导水构造带的探测定位方法，包括：采用地震波反射法在巷道工作面对巷道预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对巷道预设距离内的导水构造带的发育程度进行分级、标记；预设距离包括第一探层和第二探层，采用瞬变电磁法在巷道工作面对第一探层内的导水构造带进行超前探测，并对第一探层内的导水构造带进行富水性分级、标记；使用地质雷达和红外探水仪在巷道工作面对第二探层进行超前探测，同时预报第二探层内的含水区域，并进行标记；将上述标记绘制成预测图，定位导水构造带。利用上述根据本发明提供的矿山井下导水构造带的探测定位方法，能够精确定位导水构造带，减少超前探测时间，提高施工速度，保障井下施工安全。
【专利说明】矿山井下导水构造带的探测定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿山井下超前探测【技术领域】，更为具体地，涉及一种矿山井下导水构造带的探测定位方法。
【背景技术】
[0002]水害是引起地下金属矿山重大事故的主要因素之一。对于大水矿山，巷道开拓掘进时往往受到突水威胁，因此巷道开挖前，一般先对导水构造带进行超前探测。目前，传统的超前探测方法包括以下几种:
[0003]( I)钻孔超前探水法，钻孔设计布置是探测前方地质情况的关键，钻孔探测未发现涌水，而巷道掘进后突发涌水的情况时常发生，因此，该方法钻孔探测具有较大的盲目性，不能精确定位导水构造带，布孔数量较多，影响施工进度，人身安全没有保证。
[0004](2)地震波反射法，该方法探测距离长(约200米左右)，但不能准确探测前方导水构造带的富水性。
[0005](3)瞬变电磁法，该方法施工快捷，探测距离中长(约60米左右)，但在掘进工作面附近约几十米范围内为盲区，对导水构造带的定向、定位存在不确定性。
[0006](4)地质雷达结合红外探水仪探测法，该方法对导水构造带富水性的探测效果好，但探测距离较短(约20米左右)，施工进度慢。
[0007]因此，需要一种新的矿山井下导水构造带的探测方法。
【发明内容】
[0008]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种矿山井下导水构造带的探测定位方法，以解决现有技术不能精确、快速定位矿山井下导水构造带的问题。
[0009]本发明提供一种矿山井下导水构造带的探测定位方法，包括:
[0010]采用地震波反射法在巷道工作面对巷道预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对巷道预设距离内的导水构造带的发育程度进行分级、标记；巷道预设距离包括第一探层预设距离和第二探层预设距离，在第一探层预设距离内对第二探层预设距离进行超前探测；
[0011]采用瞬变电磁法在巷道工作面对第一探层预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对第一探层预设距离内的导水构造带进行富水性分级、标记；
[0012]使用地质雷达和红外探水仪在巷道工作面对第二探层预设距离进行超前探测，同时预报第二探层预设距离内的含水区域，并进行标记；
[0013]将巷道预设距离内的导水构造带的发育程度的标记、第一探层预设距离内的导水构造带的富水性分级的标记和第二探层预设距离内的含水区域的标记绘制成预测图，定位导水构造带。
[0014]利用上述根据本发明提供的矿山井下导水构造带的探测定位方法，通过采用地震波反射法、瞬变电磁法、地质雷达结合红外探水仪探测法三种方法，相互配合进行探测，能够精确定位导水构造带，减少超前探测时间，提高施工速度，保障井下施工安全。
[0015]为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0017]图1为根据本发明的矿山井下导水构造带的探测定位方法的流程图；
[0018]图2为根据本发明实施例的矿山井下导水构造带的探测定位方法的流程图。
[0019]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0020]在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
[0021]以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0022]针对矿山井下导水构造带不能被精确定位的问题，本发明通过结合三种探测方法相互配合进行探测，将多种探测方法的探查结果相互验证，绘制成探查预测图，从而能够精确、快速地探测导水构造带的位置。
[0023]图1示出了根据本发明的矿山井下导水构造带的探测定位方法的流程。
[0024]如图1所示，首先，采用地震波反射法在巷道工作面对巷道预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对巷道预设距离内的导水构造带的发育程度进行分级、标记；巷道预设距离包括第一探层预设距离和第二探层预设距离，在第一探层预设距离内对第二探层预设距离进行超前探测(步骤S100);其次，采用瞬变电磁法在所述巷道工作面对第一探层预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对第一探层预设距离内的导水构造带进行富水性分级、标记(步骤S110);然后，使用地质雷达和红外探水仪在巷道工作面对第二探层预设距离进行超前探测，同时预报第二探层预设距离内的含水区域，并进行标记(步骤S120);最后，将巷道预设距离内的导水构造带的发育程度的标记、第一探层预设距离内的导水构造带的富水性分级的标记和第二探层预设距离内的含水区域的标记绘制成预测图，定位导水构造带(步骤S130)。
[0025]需要说明的是，巷道预设距离、第一探层预设距离和第二探层预设距离是移动的，随着掘进的进度而向前移动，并且第二探层预设距离在第一探层预设距离内移动，当第二探层预设距离前方的临界点移动到第一探层预设距离前方的临界点时，第一探层预设距离开始向前移动，第二探层预设距离再向前移动，直到第一探层预设距离前方的临界点移动到巷道预设距离前方的临界点，再向前移动预设距离，循环上述步骤直到探测完巷道的预设长度。
[0026]为了更为详细地说明本发明提供的根据本发明的矿山井下导水构造带的探测定位方法，图2示出了根据本发明实施例的矿山井下导水构造带的探测定位方法的流程。
[0027]如图2所示，本发明实施例的矿山井下导水构造带的探测定位方法，包括:
[0028]S200:采用地震波反射法对巷道工作面前方区域进行超前探测。
[0029]在本发明的一个【具体实施方式】中，采用地震波反射法对巷道工作面前方200米内的区域进行探测，探测对巷道工作面前方200米内(即巷道预设距离)的地质情况，重点探测的是地质情况内的导水构造带的发育程度。
[0030]S210:对巷道工作面前方200米内的导水构造带的发育程度进行初步分级。
[0031]在本发明的一个【具体实施方式】中，导水构造带的发育程度分为三个等级，包括:发育区域、一般发育区域和不发育区域；其中，以红色、黄色、蓝色分别标记构造带发育程度的等级，便于区分，红色表示发育区域，黄色表示一般发育区域，蓝色表示不发育区域。
[0032]S220:采用瞬变电磁法对巷道工作面前方区域进行超前探测。
[0033]在本发明的一个【具体实施方式】中，采用瞬变电磁法对巷道工作面前方60米内(SP第一探层预设距离)的区域进行探测，重点探测区域内导水构造带的富水性。
[0034]S230:对巷道工作面前方60米内的导水构造带的富水性进行分级。
[0035]在本发明的一个【具体实施方式】中，导水构造带的富水性分为高、中、低三个等级，以黑色、灰色、绿色标记导水构造带的富水性等级，富水性等级由高到低分别为黑色、灰色和绿色。
[0036]S240:使用地质雷达和红外探水仪对巷道工作面前方区域进行超前探测。
[0037]在本发明的一个【具体实施方式】中，使用地质雷达和红外探水仪对巷道工作面前方20米内(即第二探层预设距离)的区域进行探测。
[0038]S250:预报巷道工作面前方20米区域内的含水区域。
[0039]在本发明的一个【具体实施方式】中，以白色标记巷道工作面前方20米区域内的含水区域。
[0040]需要说明的是，地质雷达只能探测巷道工作面前方20米区域内的破碎带、富水情况，并不能探测出20米区域内包含多少个含水区域，所以需要配合红外探水仪一起探测，先用红外探水仪预报出含水区域，再用地质雷达探测出含水区域的富水情况。
[0041]S260:将所有标记的探测结果相互验证，绘制成预测图，定位导水构造带。
[0042]其中，预测图上黑色、红色、白色相交区为导水构造带重点排查区，绿色、蓝色区域为相对安全区，蓝色和灰色为导水构造带一般排查区。
[0043]S270:根据预测图，将钻孔布置于重点排查区，一般排查区适量布孔，相对安全区布置少量布孔。
[0044]另一方面，结合巷道掘进的进度对本发明实施例的矿山井下导水构造带的探测定位方法进行详细说明。
[0045]S300:采用地震波反射法在巷道工作面实施探测，对工作面前方200米内地质情况进行初步分级，以红、黄、蓝三色代表构造带发育程度。红色表示构造带发育区域，黄色表示一般发育区域，蓝色表示不发育区域。
[0046]S310:巷道每掘进50米时，应用瞬变电磁法对巷道工作面进行探测，对前方60米区域内导水构造带进行富水性分级，以黑色、灰色、绿色表示富水性由高到低。
[0047]S320:巷道每掘进20米时，使用地质雷达在工作面进行探测，分析前方20米区域内的破碎带、富水情况，同时应用红外探水仪探测，用白色表示预报含水区域。
[0048]需要说明的是，本发明实施例的矿山井下导水构造带的探测定位方法以地质雷达和红外探水仪探测为基础，在使用地质雷达和红外探水仪对工作面前方20米内区域探测结束后，开始掘进巷道，每掘进20米使用地质雷达和红外探水仪对工作面前方20米内区域进行探测，直到掘进的距离接近瞬变电磁法探测的距离时，然后采用瞬变电磁法向前探测60米，再采用地质雷达和红外探水仪向前探测，再向前掘进，一直循环到掘进的距离接近地震波反射法探测的距离，采用地震波反射法向前探测200米，直到探测完巷道的预设长度为止。
[0049]当巷道有弯折处时，将巷道分成两个直巷段分别采用本发明的方法进行探测，而弯折处只能单独的采用瞬变电磁法或地质雷达和红外探水仪法进行探测。
[0050]如上参照图1和图2以示例的方式描述根据本发明的矿山井下导水构造带的探测定位方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的矿山井下导水构造带的探测定位方法，还可以在不脱离本
【发明内容】
的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【权利要求】
1.一种矿山井下导水构造带的探测定位方法，包括: 采用地震波反射法在巷道工作面对巷道预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对巷道预设距离内的导水构造带的发育程度进行分级、标记；所述巷道预设距离包括第一探层预设距离和第二探层预设距离，在所述第一探层预设距离内对所述第二探层预设距离进行超前探测；第二探层预设距离第一探层预设距离 采用瞬变电磁法在所述巷道工作面对第一探层预设距离内的导水构造带进行超前探测，并对第一探层预设距离内的导水构造带进行富水性分级、标记； 使用地质雷达和红外探水仪在所述巷道工作面对所述第二探层预设距离进行超前探测，同时预报所述第二探层预设距离内的含水区域，并进行标记； 将巷道预设距离内的导水构造带的发育程度的标记、所述第一探层预设距离内的导水构造带的富水性分级的标记和所述第二探层预设距离内的含水区域的标记绘制成预测图，定位导水构造带。
2.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，所述巷道预设距离为200米。
3.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，所述导水构造带的发育程度分为发育区域、一般发育区域和不发育区域三个等级。
4.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，所述第一探层预设距离为60米。
5.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，所述导水构造带富水性分为高、中、低三个等级。
6.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，所述第二探层预设距离为20米。
7.如权利要求1所述的矿山井下导水构造带的探测定位方法，其中，通过不同的颜色区分所述巷道预设距离内的导水构造带的发育程度的标记、所述第一探层预设距离内的导水构造带的富水性分级的标记和所述第二探层预设距离内的含水区域的标记。
【文档编号】G01V11/00GK103472499SQ201310429644
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】何磊, 张连恒, 马银 申请人:中国华冶科工集团有限公司