煤矿采区采动过程中陷落柱构造的探测监控分析

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煤矿开采工作面内陷落柱综合物探

煤矿开采工作面内陷落柱综合物探发布时间：2021-06-25T03:50:16.290Z 来源：《科技新时代》2021年3期作者：阮宝军[导读] 在我国煤田发育的过程中，陷落柱本身属于一种以垂直向为主的地质构造。

伊犁州发展和改革委员会 835000摘要：煤层工作面内部陷落柱和煤层之间还存在着电阻率、波速率和密度三类指标，每种指标之间还存在着差异，能够采用无线电波透视法和CT震波法来全面探索煤层内部的陷落便捷。

可以看出，陷落柱内部岩石的发育有着很大的关系。

“xxx矿13228”工作面陷落柱的探测表明：在陷落柱的内部范围内本身就具有较高的电磁波吸收的系数特征和纵波特征，又因为整体工作面底板陷落柱向下范围内部的电阻率本身就低。

在实际操作的过程中，由于该综合物探探测结果和实际的资料基本吻合，所以能够有效地了解本煤层工作面开采和施工工作。

关键词：煤矿开采开采工作面陷落柱综合物探查在我国煤田发育的过程中，陷落柱本身属于一种以垂直向为主的地质构造。

尽管我国的大部分的矿区都会出现不导水的问题，只有少数的矿井会因此发生陷落柱坍塌的事故。

如果不及时进行处理，则会在第一时间诱发淹井事故，从而造成巨大的经济损失。

因此，先要对存在陷落柱威胁的煤矿工作面进行勘察，之后再将物探工作结合在内。

可以看出，钻探和验证工作也会产生巨大的作用。

目前，如果能够在采矿的过程中采用坑透物探的方式，就能够在第一时间寻找陷落柱存在的位置。

另外，采用震波透视和槽波透视的方式也能够有效地提升探测效率。

本文主要就煤矿开采工作面内陷落柱综合物探探查技术进行全面的分析。

1 地质概况先在xxx矿矿东二区针对先勘察地面三维地震的情况，这样才能够更好地反映出东二区和8号煤层下面存在的陷落柱。

可以看出，整个地质工作面长度为1500m，宽度为240m。

在2006年、2007年和2008年3年时间内对概念进行解释，但是所解释的内容都是一致的。

因此，在对工作面内部的回风顺槽和运输槽进行挖掘时，要采用物探的方式来减少陷落柱所带来的影响。

煤矿井下陷落柱的判断和处理

煤矿井下陷落柱的判断和处理陷落柱对井下安全生产构成一定的威胁，因此，煤矿井下对陷落柱的判断和处理至关重要。

本文阐述了井下陷落柱的观测、判断和处理方法，以期为煤矿井下安全生产提供一定的借鉴。

标签：陷落柱；观测；判断；处理当煤层底板存在可溶岩时，如碳酸盐岩，在地下水的不断溶蚀下，可溶岩逐渐塌落，导致其上覆岩层随之冒落而形成柱状的塌陷体，这种柱状塌陷体称为喀斯特陷落柱，简称陷落柱。

陷落柱穿过煤层成为无煤区，减少了煤炭储量。

如果煤矿井下主要开拓巷道穿过陷落柱，将会加大巷道支护和顶板控制的难度，增加掘进和维护费用。

陷落柱发育的地区难以布置出综采工作面；如果工作面内包藏多个陷落柱，采煤机组和液压自移掩护支架无法使用。

在水文地质条件复杂的矿井，陷落柱可能导致涌水量增大，对安全生产构成威胁。

因此，煤矿井下对陷落柱的判断和处理至关重要。

1 陷落柱的观测陷落柱的判断和处理的基础是准确的观测。

对于陷落柱的观测，除了要描述陷落柱的形状、大小和陷落角外，还要详细记录陷落柱填充物的岩性及其所属层位、填充物的密实程度和透水性，对于陷落柱附近煤层的厚度、倾向、倾角和走向也要有所记录。

具体观测内容如下：1.1 陷落柱的形状、大小陷落柱在立面投影图上一般呈现为上小、下大的圆锥形，也有部分陷落柱呈现出上下同样粗的柱状或者上大、下小的漏斗状。

其形状和大小是观测的基础内容。

1.2 陷落柱的柱体物质由陷落柱的成因可知，陷落柱内的填充物都是其上覆岩层冒落形成的，无论从哪一层位观察，岩块都来自其上方的各岩、煤层。

对于柱内填充物，要详细记录其岩性、密实程度和透水性等。

1.3 陷落柱与围岩的接触面可溶岩上覆岩层冒落时，通常为逐步塌陷，所以陷落柱与周围岩层的接触面一般为不规则的锯齿状，这也是由其成因所导致的。

接触面一般呈60°～80°倾角。

当遇到坚硬岩层时，接触面向外突出，当遇到松软岩层则相反。

2 陷落柱的判断（1）煤、岩层产状发生变化。

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用研究

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用研究石向晨，王玉山（内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院，内蒙古赤峰 024005）摘要：随着我国科学技术的不断更新以及煤矿行业的飞速发展，应用到煤矿开采过程中的先进技术也越来越多。

综合矿井物探技术就是诸多先进技术中比较典型的一个，在对陷落柱的探测中发挥了重要的作用，从而保护了煤层的连续性。

本文通过综合矿井物探技术进行系统的分析介绍，并且通过实例来分析器在探测陷落柱中的具体应用。

关键词：综合矿井物探技术；陷落柱；应用研究中图分类号：P631.32文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2012)24-0001-01陷落柱是煤矿开采过程中经常会遇到的一种灾害性的地质异常体，其不仅能够对煤层的连续性造成破坏，而且还容易引发矿井水患，给煤矿的安全生产造成了很大的威胁。

为了能够在生产安全的基础上，提高煤矿的经济效益，就必须要对陷落中的发展规律进行总结，以此为采用矿井物探技术来对其进行探测提供正确的依据。

一、无线电波透视法技术原理由于组成岩层的各种岩、矿石所含有的电性不同，所以，当电磁波在地下岩层中间传播的时候，被它们所吸收的电磁波能量也不尽相同，通常情况下，对电磁波的能量吸收的最强的则要属低阻岩层，当电磁波在前进方向上遇到断裂构造所出现的界面时，则会在出现的界面上产生反射和折射的作用，从而导致自身的能量受到大幅度的消耗。

由此可见，在矿井地质条件下，如果相关设备所发出的电磁波在穿过岩层的过程中遇到了诸如断层、陷落柱等构造，那么电磁波的大部分能量就会被其中的底层电阻所吸收，从而导致其波能量无法顺利达到接收端，由此造成透视异常区的形成。

通过对介质中某点的实测场强进行计算，我们可以看出，实测场强的值是随着发射机与接收机之间的直线距离的变化以及决定与工作频率、介质电阻率以及介电常数等参数的介质吸收系数的变化而不断变化的。

由于煤层与顶底板岩石介电常数有比较大的差异，然而导磁率的变化又很小，因此，决定与工作频率等参数的介质吸收系数以及实测场强的值就会在煤层与岩层交替的时候出现特别明显的变化。

煤层工作面内陷落柱综合物探探查

中图分类号：Ｐ６３１＿３文献标识码：Ａ
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｏｎＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅＣｏｌｕｍｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉＣｏａｌｆａｃｅｓ
文章编号：１６７４ — １８０３（２０１３）１ｌ一００５１－０４
煤层工作面内陷落柱综合物探探查
方良成，吴荣新，张爱华
（１．淮南矿业集团谢桥矿，安徽颍上２３６２２１；２．安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南２３２００１）摘要：煤层工作面内陷落柱与煤层之间具有显著的电阻率、波速和密度差异，适宜于采用无线电波透视法和震波
Ｃｏｍｍｏｎｌｙ，ｆｉｓｓｕｒｅｓａｒｅｗｅｌｌｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｃｏｌｕｍｎｓ；ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓ，ｗａｔｅｒｒｉｃｈｃｏｌｕｍｎｓｈａｖｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ，ｗｈｉｌｅｃｏｌｕｍｎｓｗｉｔｈｏｕｔｗａｔｅｒｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅ３Ｄｅｌｅｃｔｒｉｃｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｃｏａｌｌｆｏｏｒｌｆｏｏｒｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ

陷落柱的综合探查及治理技术

陷落柱的综合探查及治理技术摘要陷落柱特别是强导、含水陷落柱对煤矿生产有巨大危害性，往往造成淹井停产。

为了避免矿井在回采过程中发生因误揭陷落柱而导致的安全事故，就必须在工作面回采前探查清工作面内是否存在隐伏的陷落柱。

东庞矿2701工作面在回采前通过井下综合物探探查确定一隐伏地质构造异常体K1，根据综合物探所圈定的异常区又进行了两次钻探验证，由钻探验证结果证实了该地质构造异常体为无水陷落柱。

为了确保2701工作面的安全生产，又对该陷落柱进行了注浆加固，通过5个钻孔共注浆48.5t。

关键词陷落柱；地质构造；物探；钻探；注浆1 工作面概况2701工作面位于东庞矿一水平（-300m水平）七采区最上部，工作面底板标高介于-200m～290m之间，工作面走向长约1096m，倾斜长约141m，工业储量93.6万吨，可采储量87.1万吨。

工作面内地质条件较复杂，掘进过程中共揭露断层17条，其中大于1m断层有5条；工作面发育4处冲刷带，冲刷带宽度6m左右，长度约30m～100m，厚度约1m左右。

2 陷落柱的探查2.1 井下综合物探探查掘进完成后，结合该工作面实际情况，利用井下无线电波坑透、幅频电透视手段进行了综合物探探测。

本次综合物探工作，共完成无线电波坑道透视1130m、幅频电透视700m。

探测结论如下：1）井下坑透圈定2701工作面两处地质异常区（K1、K2），其中K1分析为一隐伏地质异常体，K2为上巷85#附近揭露断层QF10在工作面内的延伸反映；2）幅频电透视圈定2701工作面外段两处水文异常区（FP1、FP2），其中FP2应作为重点防水区域。

（见表1“2701工作面综合物探异常区一览表”）。

2.2 井下综合物探异常区的验证针对幅频电透视圈定的水文异常区FP1、FP2，在-300南翼运输大巷共施工了3个底板钻孔对其进行了探查，累计进尺334m，探测结果显示异常区无水文异常。

针对坑透异常区圈定的地质异常区K1、K2，在工作面圈出后，在上巷自切眼开始每20m施工了1个煤层孔对工作面内部构造及坑透异常区进行了探测，共计施工煤层孔68个，累计进尺7700.33m。

陷落柱构造综合探测技术研究及应用

陷落柱构造综合探测技术研究及应用张合喜1，王东伟2（1．邯郸市大力矿业有限公司，河北邯郸056000；2．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008）摘要该文论述了陷落柱的成因与物理特征，在此基础上提出了探测煤矿陷落柱位置及其富水性的矿井物探技术：采用无线电波透视法可准确圈定工作面内陷落柱构造的具体影响范围，利用矿井瞬变电磁法可对陷落柱构造的赋含水性进行定性评价。

关键词陷落柱无线电波透视法矿井瞬变电磁法中图分类号TD166文献标识码C煤矿陷落柱是指煤层下覆石灰岩地层被地下水溶蚀后产生空洞，引起上部的煤系地层陷落而形成的圆形或不甚规则的椭圆状塌陷体。

陷落柱的存在，破坏煤层的连续性，造成煤炭资源的大量损失，更为严重的是导水型陷落柱往往是地下水的良好通道，当工作面直接揭露或接近时，极有可能诱发突水甚至淹井。

因此，如何采取科学有效的技术方法准确查明矿区陷落柱的位置就显得尤为重要。

1陷落柱地球物理特征陷落柱与煤层的电性参数不同，它们对电磁波的能量吸收也有一定差异。

电磁波在煤层中传播时，碰到陷落柱及其周围的断裂构造时，电磁波就会自动发生反射和折射等现象，即发生电磁波能量的衰减。

因此，在发射机与接收机之间若存在着与煤层电性不同的良导体，如陷落柱、围岩破碎带、断层等地质构造时，电磁波能量就会被其吸收或完全屏蔽。

煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，其导电特征在纵向上有固定的变化规律，在横向上则比较均一。

当存在陷落柱或构造破碎带时，若构造不含水，其导电性较差，局部电阻率值升高；若构造含水，其导电性能就好，相当于存在局部低电阻率地质异常体。

由此可知，当煤层工作面内陷落柱、断层、裂隙破碎带等地质构造发育时，无论是否含水，都将破坏地层电性在横向和纵向上的变化规律。

基于这种变化规律，尤以岩石导电性差异为物理基础，利用矿井瞬变电磁法探测技术可以清晰地映射出煤层顶底板内的地质异常的分布规律。

2无线电波透视法工作原理通过研究煤层、各种岩层及地质构造对电磁波传播的影响（包括吸收、反射、二次辐射等作用）所造成*收稿日期：2011－06－29作者简介：张合喜（1963－），男，河北省魏县人，助理工程师，主要从事煤矿安全技术管理工作。

地震勘探在煤矿陷落柱探查中的应用

地震勘探在煤矿陷落柱探查中的应用煤层底板有泥岩、砂岩、灰岩三大类，其中灰岩由于地下水活动作用，发生化学溶解，并形成大量的空洞，空洞围岩抵抗破坏的能力降低。

在地应力和构造应力综合作用下，空洞围岩发生松动、破碎和塌陷，形成陷落柱［1］。

当陷落柱逐步扩大并到达煤层，煤层也因此而遭受破坏，井下掘进至陷落柱位置时，顶板支护困难，底板裂隙发育，深部灰岩水容易大量涌入，造成突水。

陷落柱在形成的过程中对煤系地层中的煤层及其周围的岩石也会造成严重破坏，在一定程度上影响煤矿的开采，并且存在很大的安全隐患。

1赵庄煤矿地质概况赵庄煤矿位于沁水煤田东南部，地层构造形态为一个单斜构造，走向为近北东向，地层平均倾角为24°。

单斜构造上发育了大量次级小褶皱，研究区内小构造发育，根据最新的统计数据，平均每千米巷道内的断层数为12条，矿区内根据揭露或者三维地震解释的陷落柱共计67个。

勘探区内以低山、丘陵为主，地形东西高中间低，北高南低。

区内第四系黄土覆盖，厚度为3～10m。

地层从老到新有：奥陶系中统峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组及新生界第三系、第四系地层。

勘探区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，含煤地层平均厚度147.44m，共含煤层15层，平均厚度12.58m，平均含煤系数8.5%。

二叠系下统山西组3号煤层，总平均厚度为5.58m，全勘探区稳定可采。

2利用三维地震技术解释陷落柱的基础2.1陷落柱解释的物理基础陷落柱是一个平面上为圆锥状，剖面上为一个上小下大的塌陷体。

其在三维地震上的响应取决于野外地震数据的纵向和横向分辨能力。

目前地震资料主要采用剖面解释的方法，因此，地震资料的横向分辨能力是衡量陷落柱探测的物理基础之一。

根据三维地震勘探理论，假设地下地层水平，可以通过地震波的干涉理论分析得出。

通过上述公式来确定陷落柱的半径，当陷落柱半径大于r 时，在三维地震数据的水平叠加剖面能够确定陷落柱的边界;当陷落柱半径小于r时，只表现为连续反射波振幅上的微小变化。

煤矿掘进工作面过陷落柱主要施工技术探析

煤矿掘进工作面过陷落柱主要施工技术探析摘要：在煤矿开采共工作中，陷落柱是常见的地质构造之一，陷落柱存在于地质岩层，容易造成掘进效率低、回采难度大、顶板维护困难等问题，需要采取科学的施工技术，保证煤矿开采工作的安全顺利进行。

关键词：煤矿；掘进工作面；过陷落柱；施工技术引言陷落柱在我国煤矿开采中为常见的地质体，给煤矿的正常开采带来了巨大影响。

在实际生产中，陷落柱对煤矿的危害主要是破坏了煤层的连续性，影响了煤矿采掘施工。

一般来说，由于陷落柱分布情况复杂，岩体松散，工作面地应力叠加，常常需要合适的支护方案，采取可靠的安全防护措施，以确保煤矿的安全生产。

1陷落柱的基本介绍对于广泛分布在石灰岩地层中的岩溶来说，它的流性特质是由于与地下水的长期融合从而形成流性特质而不是成固态的岩石状，在石灰岩的溶洞中存在的时间越长形成的物质的特质就越稳定，也就是说越成熟，在地下水的不断的溶解之下岩溶不断的生长，越来越庞大，最后就会侵蚀岩洞，造成岩洞的洞口变得越来越大。

在一些时间段，地表内部的地质构造力会发生很大的变化，再加上覆岩重力的影响下，就很容易造成溶洞的破裂甚至是坍塌，发生这种情况的时候，就会让矿系统顶部的底层，发生地质性裂变，随即上面的覆盖着的地表就会发生坍塌和陷落，坍塌的形状一般都是圆形或者是椭圆形，很少有不规则图形出现，所以我们管这些圆形的落柱称之为陷落柱。

2煤矿掘进工作面过陷落柱施工技术分析2.1过陷落柱回采工艺技术相关单位要优化陷落柱回采工艺技术，实现更加高效的综采工作面过陷落柱技术应用。

岩块在柱体中的排列杂乱，有砂质泥岩、泥岩等。

相关人员可使用采煤机对煤炭进行截割，之后再使用采煤机进行顶板及底板的扫平。

对陷落柱段可使用风钻机打眼，采用三花眼方式布置炮眼。

陷落柱的岩块排列缺乏一定的规律性，因此一次爆破经常不能达到适合的开采深度要求。

相关人员可以根据现实施工需要，进行补打眼二次爆破。

2.2防治水技术防治水技术在综采工作面过陷落柱技术中占有非常重要的地位。

三维地震勘探解释煤矿陷落柱及探采对比分析_艾劲松

三维地震勘探解释煤矿陷落柱及探采对比分析艾劲松(河北省煤田地质局,河北邢台054022)摘要:简述了煤矿陷落柱的形成和三维地震勘探解释陷落柱的方法,通过对两滚三维地震勘探解释陷落柱的探采对比结果分析,提出了解释陷落柱的一些建议。

关键词:陷落柱;地震勘探;解释中图分类号:TD15文献标识码:B文章编号:1007-1083(2005)04-0003-02Study on the coal mine fall column by three-dimensional earthquake explorationAI Jin-song1概述随着煤炭开采的不断深入,陷落柱引起的矿井突水问题已成为制约煤炭资源开发的因素之一,陷落柱的存在直接影响着采区工作面的布置。

三维地震勘探技术,以其细网格(一般CDP网格5m@10m)探测煤层构造和地质体精度高、工程周期短的特点被煤矿企业广泛用于陷落柱的勘探,目前可以探测到直径大于20m的陷落柱。

山西阳泉煤业集团新景矿是一个陷落柱较为发育的矿井,已开采区域内揭露了较多的陷落柱,严重阻碍煤矿生产。

为了达到矿井高产高效的生产目标,阳煤集团在新景矿芦南二区进行了三维地震勘探,以进一步查明测区内煤层的赋存形态及陷落柱的发育程度。

通过三维地震勘探,全区解释了9个陷落柱,部分陷落柱已经有了探采对比验证,现就两个比较典型的陷落柱的解释情况进行分析探讨,提出解释陷落柱的一点建议。

2陷落柱的形成及构造成因陷落柱是在一定的地质条件下,在漫长的历史时期中可溶性岩层溶蚀形成空洞,上覆非可溶性岩层向下塌陷而形成的一种特殊地质构造,对煤炭开采、矿井水文地质环境都有很大的影响。

能够形成古岩溶的岩、矿层就成为陷落柱形成的最基础条件。

它是岩石的水化学作用、机械搬运作用、应力作用、构造运动等诸因素综合作用的结果。

近千米厚的寒武奥陶系石灰岩、白云岩、膏层都是易溶于水的岩矿层。

由于煤层下部的岩层中形成了溶洞,根据地下硐室围岩的变形破坏理论,溶洞上部岩层将发生张裂塌落,这种塌落是逐渐进行的。

煤矿掘进工作面过陷落柱主要施工技术探析

科技风2019年10月工程技术DO#10.19392/ki.1671-7341.201930095煤矿掘进工作面过陷落柱主要施工技术探析曹耀华中国平煤神马集团总调度室河南平顶山467000摘要：为促进掘进工作面安全顺利的通过陷落柱，本文介绍了掘进工作面过陷落柱的主要施工技术，分析了其主要支护技术及回采技术，研究了其具体施工方法及主要安全措施，以期对掘进工作面安全顺利的通过陷落柱有所助益。

关键词：掘进工作面；陷落柱;施工技术;安全措施陷落柱存在于地质岩层中，与四周煤层相互混合,极大提高了煤炭的开采难度。

由于陷落柱的存在，煤层的回采难度极大提升。

在实际生产中应当运用陷落柱技术，促使掘进组在陷落柱的另外一端进行开采，为生产提供有效的技术支持，提高生产的效率，降低生产的成本，同时为企业产量的提升提供技术支持。

1掘进工作面过陷落柱施工技术1.1掘进工作面过陷落柱在开采的过程中,工作面时常会产生陷落柱。

陷落柱的形成主要是由于地下水连续溶蚀岩层,地表上方岩石出现坍塌所致。

它的产生极大地破坏了掘进工作面的煤层，阻断了煤层，增加了开采的难度，并且煤炭的回收率不断降低。

通常来讲,陷落柱的形状大多为不规则状，呈现为上小下大，其剖面呈现为卵形。

在开采的过程中,器械应当穿过陷落柱才可以到达另一端煤层进行开采。

1.2掘进工作面过陷落柱施工技术在开采过程中，掘进工作面过陷落柱是最普遍的生产问题。

大部分陷落柱中，其岩石硬度都过大，并且边角较为尖锐，运用机械来打通陷落柱具有较大的难度。

在实际生产的过程中，掘进工作面要迅速穿过陷落柱的关键在于陷落柱周围巷道支护技术所具有的可操性是否与实际生产相满足。

2掘进工作面过陷落柱施工中的支护技术及回采技术现状在掘进工作面迅速通过陷落柱的施工过程中所运用到的支护技术主要有两类，分别为工字钢棚与锚网,这两类技术相结合运用在过陷落柱的施工中有着广泛的应用。

2.1锚网支护技术在掘进工作面穿过陷落柱的施工中，通常使用锚网来对陷落柱周围的顶板进行支护。

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用国内各大矿井都极为重视煤炭生产安全性，强调应将安全生产作为第一要素，通过对各种先进技术的运用，实现科学化煤炭生产作业。

而综合矿井物探技术作为煤炭生产主要探测技术，自然也是煤矿企业关注的重点。

本文将对该项技术在陷落柱探测中的运用方式展开全面论述，旨在提高陷落柱探测水平，保证煤炭生产质量。

标签：探测技术；综合矿井物探技术；信号强度；陷落柱由于地下水长期作用，石灰岩地层中会发育形成岩溶，加之上部岩层重力与地质构造力的持续作用，岩溶溶洞面积会不断增加，极易发生溶洞坍塌事故，而上层覆盖的煤系地层也会隨之发生陷落，进而形成不规则椭圆性柱状体或圆形柱状体，即“陷落柱”。

该现象的形成，不仅会对采煤层造成破坏，导致煤炭储量极具减少，同时还会对煤炭采掘效率造成影响，会直接增加生产成本，并不利于煤矿企业发展，对其进行探测极有必要。

1 矿井瞬变电磁技术该项技术属于非接触探测技术范畴，是时间域电磁法中的一种。

在间歇发射时，由于电性影响煤岩体中的不均匀体感应二次场会因为时代变化而发生改变，相关人员会利用这一原理，对地质目标体具体情况进行分析，这就是所谓的矿井瞬变电磁技术。

通常在按照采掘空间断面面积完成接收回线边长与发射选择后，还需要通过增加接收回线匝数与发射功率的方式，强化二次场信号强度，以便对瞬变电磁法垂直以及顺层勘探深度进行增强。

若磁导率与电导率属于均匀分布状态，发射线圈属于附设面积某定值，此时在电流断开前，回线周围会形成稳定性磁场，且在电流中断之后，磁场也会消失。

这种变化在传入到巷道周围岩层中后，岩层内部会产生一定的感应电流，能够保证电流断开后仍然存在磁场。

此过程中会造成介质欧姆过渡损耗的问题，致使磁场持久性受到影响，会快速被很消耗掉。

因为煤系地层沉积序列清晰度较高，在原声地层中其导电性特征会呈现出一定的规律，即纵向会按照固定规律进行变化，而横向变化较为均衡。

如果构造破碎带中不含水，则结构中的导电性水平就会较低，部分地区电阻率呈现出了逐渐增长的趋势；但若构造中不含水，则其导电性便会到达一定水平，局部地区电阻率较低。

综采工作面过陷落柱技术探析

综采工作面过陷落柱技术探析随着煤矿井下地质条件的不断变化，综采工作面构造的不断增多，这些不利因素的存在将严重制约煤矿的安全生产。

本文重点论述综采工作面过陷落柱技术，通过过陷落柱回采工艺技术的确定，陷落柱的截割与顶板的控制技术，防治水的技术，煤质的管理技术和相关的管理技术等保证了综采工作面推进的不间断性，不但使陷落柱对生产造成的影响程度大大地减轻，而且使回收煤炭资源的效率提升，这从技术上有效地指导了将来的工作面过陷落柱。

标签：综采工作面；过陷落柱；技术探析0 引言煤系地层之下奥陶系灰岩通过地下熔岩水较强冲击影响而形成的溶洞，就是陷落柱，其通过地下水与地质构造的整合，导致上覆岩层的塌陷以及失稳，从而使筒状的柱体形成。

在主体增大到相应程度的情况之下，因为受到上覆岩层与地壳运动的作用，垮落的溶洞使陷落柱形成。

采煤作业规程中往往出现的地质情况就是陷落柱，其能够对可采煤层造成破坏，进而使煤炭的产量大大地降低，且对应用综采工作面的机械装置造成影响，导致生产效率的降低。

为此，务必选用适宜的过陷落柱技术，以及实施过陷落柱过程中的安全策略，进而实现过陷落柱速度的提升，最终实现理想的煤矿效益。

1 综采工作面过陷落柱技术（1）过陷落柱回采工艺技术的确定。

由于柱体当中岩块的排列缺少有序性，组合的岩性缺少规律，存在致密构造，存在中粒、铝土质泥岩、砂质泥岩、大块的细粒砂岩、泥岩，以及煤质泥岩等，陷落柱岩石改变强度十分之大，纵观现场的实际情况来讲，可以借助采煤机直接截割或者是放松动炮的方式进行落矸，再通过采煤机扫平顶板和底板来装矸。

对于陷落柱的打眼来讲，通过风钻湿的方式有效地开展，炮眼的布置方式是三花眼。

因为陷落柱岩块的排列是毫无次序的，这导致不具备规律性组合岩性的形成，所以一次性的爆破较难达到适宜的深度，在需要的时候，进行第二次爆破以及补打眼。

（2）陷落柱的截割与顶板的控制技术。

在陷落柱岩石强度比较低的时候，割岩通过采煤机开展，在进行割岩的时候，需要仔细地执行前滚筒割顶岩以及后滚筒割底岩。

综合物探方法掘进面前方陷落柱探测中的应用

收稿日期:2022 12 26作者简介:王㊀立(1987-),男,山西浮山人,助理工程师,从事煤矿地质研究工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.09.021综合物探方法掘进面前方陷落柱探测中的应用王㊀立(霍州煤电汾河焦煤公司,山西临汾㊀041602)摘㊀要:在井下煤炭回采时,发育的陷落柱会给采面布置㊁巷道掘进等带来较大影响,给巷道围岩支护㊁煤炭开采安全等带来较大威胁,因此对陷落柱发育位置及富水性等进行超前探测,对确保煤矿安全高效生产有显著促进意义㊂文章提出将瞬变电磁超前探测㊁瑞雷波超前探测综合应用到陷落柱探测中,对物探技术进行分析,并以山西某矿西翼回风大巷掘进为工程实例,对瞬变电磁超前探测㊁瑞雷波超前探测成果进行综合分析㊂综合物探发现掘进迎头前方22~55m 范围内有富水性较弱的陷落柱,后通过钻探方式验证了综合物探成果㊂现场应用表明,以瞬变电磁㊁瑞雷波为核心的综合探测技术可实现井下陷落柱构造的详细探测,成果可为巷道掘进㊁煤炭回采等提供较为可靠的地质资料,避免误揭陷落柱带来的各种安全风险㊂关键词:煤炭开采;陷落柱;综合物探;安全生产中图分类号:TD166㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)09 0076 03㊀㊀陷落柱是华北地区煤炭回采时常见地质构造类型之一,根据已有物探㊁钻探以及井下采掘活动揭露显示,部分矿区陷落柱发育高度可达到500m㊁陷落柱长轴可达到200m.陷落柱发育区会破坏含煤地层㊁煤层等稳定性及连续性,导致煤炭资源大量损失;同时发育的陷落柱会影响井下采掘作业面正常布置,部分区域坚硬矸或者煤层倾角波动等会影响综合机械化设备使用效率,制约煤炭资源的回收[1-4]㊂由于陷落柱影响范围内裂隙发育,往往是较为理想的导水通道,若导水陷落柱探测精度偏低,当出现误揭或者无计划揭露陷落柱时,容易出现涌水量增大,甚至诱发突水事故㊂如河北某矿在回采揭露9号陷落柱时呈出现突水事故,导致多人伤亡并造成严重的经济损失;内蒙古某矿在回采期间未重视陷落柱探测,回采期间揭露有导水陷落柱,导致淹井事故发生并造成多人伤亡[5-7]㊂山西某矿井田开采范围内地质构造发育,井下巷道多是沿着回采的2号煤层掘进,现阶段巷道掘进已揭露有11个陷落柱,陷落柱内主要充填有泥质胶结的杂乱岩块,同时陷落柱多不富水㊁不具备导水性㊂2号煤层回采期间水源主要为顶板砂岩裂隙水且受地面大气降水补给,不排除陷落柱在回采扰动下出现导水可能㊂为实现煤炭安全回采,针对井田开采范围内陷落柱发育特点,提出综合采用瞬变电磁㊁瑞雷波超前探测方法对巷道掘进前方陷落柱发育位置㊁富水性等进行探测,以期为巷道安全掘进提供较为详实的地质资料㊂1㊀综合物探技术分析1.1㊀综合物探技术1.1.1㊀瞬变电磁超前探测瞬变电磁法是通过人工激发电磁场,在探测目标附近会产生二次感应场,通过分析二次感应场分布规律即可实现探测区域地质探测㊂在进行瞬变电磁探测时,由于受巷道全空间影响,获取到的电磁感应信号为巷道顶㊁底板的空间的综合电磁感应,瞬变电磁探测具备有双烟圈效应,具体如图1所示㊂图1㊀瞬变电磁双烟圈效应示意㊀㊀结合煤矿井下情况,在巷道前方陷落柱探测时选用YSC2000瞬变电磁仪,该设备具有自动化程度高㊁轻便㊁抗干扰能力强等优点㊂结合矿井地层特点,瞬变电磁仪设定发射频率为12.5Hz㊁叠加200次;瞬变电磁波用边长2m㊁20匝回线的正方形线框发射,采用磁探头接收,采扇形探测方式(多角度㊁多方向)㊂将探测装置布置在掘进迎头,探测顶㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀第9期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年9月板㊁迎头前方及底板各方向探测收发装置布置如图2所示㊂图2㊀瞬变电磁布置示意1.1.2㊀瑞雷波探测瑞雷波是通过人工震源激发,在作业面不同位置布置检波器用以接收震波信号,通过两路不同频率信号的相位差,即可实现探测区域内瑞雷波的传播速度㊁时间㊂具体巷道掘进迎头内瑞雷波探测布置如图3所示㊂图3㊀瑞雷波探测布置示意㊀㊀在巷道掘进前方陷落柱探测时选用YTR(D)仪,该设备可同时连接5个检波器,结合矿井现场实际情况,通过瑞雷波可实现掘进巷道前方60m范围内超前探测㊂1.2㊀数据处理及解释瞬变电磁探测数据通常处理分为3步: 1)㊀对采集的数据进行回放,剔除畸变电,并通过多组滤波处理,采用晚期视电阻率计算公式将不同采集时间获取的感应点位值转换成视电阻率值;2)㊀将时间信息转换成深度信息,后通过坐标转换将矩形断面坐标转换成扇形坐标;3)㊀采用Surfer软件绘制视电阻率等值线扇形断面图㊂瑞雷波探测是对采集的瑞雷波进行分析,并依据两路不同频率信号的相位差确定瑞雷波传播速度㊁时间㊂2㊀现场应用分析2.1㊀地质概况山西某矿西翼回风大巷设计为矩形断面,沿2号煤层底板掘进,煤层厚度均值3.6m㊁倾角2~ 4ʎ,赋存稳定,全区可采,煤层顶底板岩性以粉砂岩㊁炭质泥岩以及砂质泥岩等为主㊂西翼回风大巷设计采用EBZ260综掘机掘进,净宽5.0m㊁净高3.6m,设计采用锚网索支护围岩㊂2.2㊀综合物探探测为确保巷道掘进安全,避免误揭地质构造带来的问题,西翼回风大巷在掘进期间综合采用瞬变电磁法㊁瑞雷波探测法进行超前探测,并采用钻探方式进行验证,提高超前探测效率㊂具体西翼回风大巷在掘进至390m位置的超前探测结果如图4㊁图5所示㊂图4㊀瞬变电磁探测成果图㊀㊀从图4(a)中可以看出,在巷道迎头对30ʎ仰角方向进行探测时,获取的探测区域内视电阻率等值线呈发散状态分布,且视电阻率均在24Ω㊃m以上,推断探测方向煤岩体分布较为稳定,探测区域内77第9期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王㊀立:综合物探方法掘进面前方陷落柱探测中的应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀含水性较差㊂从图4(b)可以看出,顺着巷道掘进方向,在与掘进迎头相距22~54m位置内发育有视电阻率小于24Ω㊃m低电阻区,且该低电阻区呈椭圆形;对比掘进前方80m范围内视电阻率分布情况,发现该低电阻区视电阻率未明显变小,表明探测区域内岩体富水性较弱,该低电阻区主要是地质构造导致煤岩体岩性出现变化且富水性较差㊂从图4 (c)看出,在巷道迎头按照30ʎ俯角进行探测时,在迎头前方22~55m范围内有视电阻率在24Ω㊃m 以下的低电阻区,且该低电阻区形态呈现椭圆状㊂按照30ʎ俯角确定的低电阻区范围与顺巷道方向探测的低电阻区重叠,形态上均呈现为封闭的椭圆形㊂从图5可以看出,在西翼回风大巷掘进迎头前方距离掘进迎头23m㊁55m位置均形成有波幅变化较大的尖峰,表明波峰对应位置附近有较为剧烈的构造,煤岩体连续性遭受破坏㊂图5㊀瑞雷波探测成果图㊀㊀通过综合比瞬变电磁探测成果(巷道迎头30ʎ仰角㊁顺着巷道掘进方向以及30ʎ俯角瞬变电磁探测成果)以及瑞雷波探测成果,综合确定巷道掘进迎头前方22~55m范围内发育有陷落柱且该陷落柱富水性较弱㊂2.3㊀钻探验证为验证综合物探成果,在西翼回风大巷迎头布置3个探测钻孔,钻孔均布置在煤层中,其中1号钻孔㊁3号钻孔均有15ʎ外插角,2号钻孔垂直煤壁布置,具体布置如图6所示㊂图6㊀探测孔布置示意㊀㊀1号钻孔0~28m㊁28~60m㊁60~80m钻进时分别揭露煤㊁泥-岩混合物㊁煤;2号钻孔0~25m㊁25~57m㊁57~70m钻进时分别为煤㊁泥-岩混合物㊁煤;3号钻孔在0~27m㊁27~60m㊁60~80m.通过钻探验证,综合物探异常区确定为陷落柱,该陷落柱内充填物为泥质胶结的砂岩,陷落柱内富水性较差㊂后续西翼回风大巷掘进也验证,综合物探异常区为陷落柱,巷道在陷落柱内掘进时围岩较为破碎,顶板仅有少量淋水,陷落柱内部富水性较差㊂钻探以及掘进揭露限制,综合物探探测成果可信度较高,可在一定程度上为巷道安全掘进提供支撑㊂3㊀结㊀语煤矿井下掘进巷道空间狭小,采用综合物探技术对掘进前方潜在地质构造进行探测,可为巷道掘进提供较为可靠的地质资料㊂当巷道掘进前方发育有陷落柱时,陷落柱边缘以及内部与煤岩体间会出现明显的电性差异,同时由于岩性差异会导致瑞雷波波速出现明显变化,因此综合使用瞬变电磁法以及雷瑞波法可实现煤矿井下陷落柱的探测,较为精准的圈定陷落柱发育位置及影响范围㊂文中就对瞬变电磁法以及雷瑞波法技术分析基础上,以矿井西翼回风大巷掘进为工程背景,对综合物探应用情况进行综合分析,现场确定在巷道掘进迎头前方22~ 55m范围内发育有陷落柱,该陷落柱富水性较弱㊂后通过钻探方式验证综合物探异常区内陷落柱㊂在西翼回风大巷揭露陷落柱前,综合采用超前注浆㊁强化围岩支护等方式,避免了误揭陷落柱存在的围岩变形量大㊁顶板冒落㊁围岩支护体系失效或者突水等问题㊂综合物探成果在一定程度为西翼回风大巷安全掘进提供了较为可靠的地质资料㊂参考文献:[1]㊀贺建鹏.地质构造复杂工作面中综合物探技术的应用[J].矿业装备,2022(4):9-11.[2]㊀马㊀健.矿井陷落柱的综合物探技术研究[J].山西冶金,2022,45(3):65-67.[3]㊀王宗涛.综合物探方法在陷落柱位置及富水性探测中的应用[J].智能城市,2021,7(11):53-54. [4]㊀任菲菲.煤矿陷落柱综合物探技术[J].西部探矿工程,2021,33(6):194-196.[5]㊀李㊀刚,廉玉广,王国库.综合物探在陷落柱精确定位探测中的应用[J].山西煤炭,2021,41(1):1-5. [6]㊀蒋泽金.综合物探技术在矿井陷落柱识别的应用研究[J].煤炭与化工,2021,44(2):82-84,108. [7]㊀李贤忠.综合物探方法在掘进面前方陷落柱探测中的应用[J].山西化工,2020,40(5):174-176.[本期编辑:王伟瑾]87㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷。

煤矿陷落柱地面地球物理探测方法概述

2020年第2期No. 2 20201煤炭科技COAL SCIENCE & TECHNOLOGY MAGAZINE文章编号：1008-3731( 2020) 02-0001-04煤矿陷落柱地面地球物理探测方法概述（1.华北有色工程勘察院有限公司，河北石家庄050021 ；2.河北省矿山地下水安全技术创新中心，河北石家庄050021）摘要：陷落柱与围岩物理性质的差异,导致电磁场、弹性波场、重力立场和放射性物质等地球物理性质发生变化#在分析陷落柱地球物理特征的基础上，总结了探测陷落柱的技术方法及其原理和应用现状,通过对联合物探方法组合方式的分析,为不同介质充填陷落柱探查方法的选择提供依据，减少单一物探多解性，提高了探测精度$关键词：陷落柱；地质勘察；地球物理探测中图分类号:P631文献标志码:BOverview of ground geophysical exploration methods for coal mine collapse columnsLI Cong-ran 1,2(1.North China Engineering Investigation Inst i t u te Co.,Ltd., Shijiazhuang, Hebei, 050021;2.Technological Innovation Center for Mine Groundwater Safety of Hebei Province, Shijiazhuang,Hebei,050021)Absrtact : The differences of materical composition and characteristics between collapse columns and surroundingrock, and causes changes in the geophysical properties of electromagnetic fields, elastic wave fields, gravitational positions and radioactive materials. Based on the analysis of the geophysical characteristics of the collapse col umn, this paper summarized the technical methods, principles and application status of the detection of the col lapse column. Through the analyzed of the combination of geophysical methods,it has provided basis for the ex ploration methods selection of different media filling collapse columns, reduced the single geophysical multiplicityand has improved the detection accuracy.Key words : collapse columns;geological investigation;geophysical exploration method CLC number:P631Document identification code:B陷落柱又称无炭柱,以柱状、锥状及不规则形态隐伏于煤田地层中，可位于煤层上部、下部或贯穿煤层。

矿井物探技术在探测回采工作面导水陷落柱的应用

矿井物探技术在探测回采工作面导水陷落柱的应用摘要：随着社会的发展，我国的矿产工程的发展也突飞猛进。

2009年2月，某煤电集团公司煤矿回采8煤18306工作面时，在距离停采线4m处遇到陷落柱，顶部有空洞，内部有水涌出，并伴有硫化氢、瓦斯气体。

为保证矿井安全生产，为后期治理提供地质依据，设计并采用了地质雷达与高密度电法探测相结合的综合物探方法，查明了该陷落柱的空间形态及其导、含水性，并进行了钻探验证。

关键词：矿井物探技术；探测回采工作面；导水陷落柱；应用引言采用地质雷达与高密度电法探测相结合的综合物探方法，查明了马兰煤矿18306工作面回采中遇到的陷落柱空间形态及其导、含水性，并进行了钻探验证，结果表明综合物探方法能够较准确地探查陷落柱的基本形态及导、含水特性，有效圈定富水区域，为后期治理提供了地质依据，保证了马兰煤矿18306工作面的安全回采，对类似地质情况下的陷落柱探查具有一定的借鉴意义。

1地质概况马兰煤矿18306工作面长194m，平均煤厚4.10m，煤层倾角3°～4°，工作面停采线附近有一条走向北东H=1.2m，倾角53°～24°的斜交断层。

工作面遇陷落柱处煤层底板标高为891m，奥灰水静水位标高为900m。

工作面揭露的陷落柱上部空洞高约1.0m，柱面及充填物为结晶钟乳状方解石晶体，柱体呈接触式钙质胶结。

陷落柱顶界在8煤之中，而大量方解石物质的出现说明附近有火成岩体，使得地下水含有大量CaCO3（石灰岩）溶解物。

地下水位发生变化，特别是水位下降造成的负压形成陷落柱，水上升到顶部空洞压力减少，岩溶水中大量CaCO3物质沉凝下来而充填裂隙空隙，和陷落柱顶的煤块胶固成白色钟乳石的奇异空洞。

2物探设计与施工考虑到探测目的涉及构造的形态及富水性，选择了对地质构造探测精度较高的地质雷达和对富水性反映灵敏的高密度电法进行综合探测。

2.1地质雷达探测地质雷达探测时，利用发射天线定向发射高频短脉冲电磁波，电磁波在介质中传播时遇到存在电性差异的地质构造（如空洞、分界面等）时，会发生反射被接收天线接收。

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用摘要：随着我国经济的发展，煤炭行业的发展也越来越快，同时，我国各个矿井对于煤炭的开采都极为重视，尤其是开采时的安全性。

目前看来，我国各个煤矿在生产时的第一要素大多都是相同的，那就是煤炭的安全生产。

而且，各个煤矿采用了先进的技术，使其加入到煤炭的生产中，从而实现了科学化的煤炭生产作业。

当然，各大煤矿企业对综合矿井物探技术比较重视，这种技术在陷落柱中应用，从而确保煤炭生产的质量水平。

关键词：物探技术；探测陷落柱；应用一般情况下看来，在进行煤矿开采工作的时候，陷落柱是一种比较常见的地质异常体，当然，这种现象是有着相应的灾害性质的。

陷落柱是可以对煤层的连续性产生负面的影响的，同样也可以影响到矿井的安全性。

而且陷落柱可能会使煤矿出现水患，使煤矿出现损失。

一、无线电波透视法技术原理无线电波透视法，还可以叫做坑透法，使用这种方法可以使工作人员安全有效的进行矿井的探测工作。

使用这种技术的过程中，是利用电磁波在地下岩层中传播的方式，在工作人员进行工作期间，因为矿井内部各种岩石、矿石电性的差异，导致各种物质在电磁波传播期间对电磁波能量吸收的程度是不大相同的，是具有差异性的。

一般情况下看来，低阻的岩层在吸收电磁波方面相较于高阻岩层来说要有着比较好的能力，电磁波在传播期间，当其前进方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波可能将在该界面上产生些许的作用，这种作用就是反射和折射作用，这种现象的出现可能会造成能量的损耗。

所以，工作人员在进行矿井工作的过程中，当电磁波在进行传播期间穿过煤层的途中遇到断层、陷落柱、含水裂隙或者其他构造的时候，电磁波的能量可能会被某些物质所吸收或者被完全屏蔽，这些问题的发生可能会出现在接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号的现象，从而形成透视异常区。

当电磁波在煤层中进行传播期间，假若矿井中存在着某些地质异常的现象，比如说陷落柱等等异常构造的出现。

而且因为各种物质的电性参数的差异，会出现一些现象，那就是这些物质在电磁波传播期间对电磁波能量的吸收程度同样存在着差异。

桃园煤矿D2疑似陷落柱探查验证

桃园煤矿D2疑似陷落柱探查验证摘要：桃园Ⅱ2采区三维地震资料发现一疑似陷落柱，通过地面定向钻孔探查，圈定了陷落柱边界。

关键词：定向钻孔；陷落柱；探查1.工程背景桃园煤矿隶属于淮北矿业集团，位于安徽省宿州市南11km，矿井年生产能力185万吨。

生产采区有：北八、南三、Ⅱ2、0采区；开拓采区有Ⅱ1、Ⅱ6采区，目前回采10煤和82煤。

10煤为主采煤层，下距太原组灰岩平均61m左右。

本区见灰岩11层，单层厚度0.39～19.04m，以第三、四、五层和第八、十一层灰岩最厚，太原组总厚约190m，灰岩厚度占全组厚度的40%左右。

图1 陷落柱边界和基本形态平面图桃园煤矿受陷落柱突水威胁，2013年曾发生陷落柱突水淹井事故。

根据三维地震资料，Ⅱ2采区存在一疑似陷落柱（D2，下图1绿色与青色圈）。

为避免再次发生类似突水事故，Ⅱ2采区采用地面定向钻孔沿薄层灰岩顺层钻进超前探查高压注浆加固的方法，查治隐伏垂向导水通道，其中D2#、 D6#孔组对D2疑似陷落柱区域进行重点探查验证。

2. 陷落柱定向钻孔探查分析D2#与D6#孔组共完成2个主孔、13个分支孔，终孔间距不大于50m，完成钻探进尺8303.47m，三灰层段3743.7m。

根据钻探资料，从多个方面证实了陷落柱的存在。

2.1钻井液漏失根据陷落柱发育特征，即使陷落柱内岩层整体塌落，岩层受扰动较小，裂隙不发育，但陷落柱顶部裂隙在发育过程中难以得到及时有效的填充，钻进过程中会发生冲洗液大量漏失，且陷落柱边缘部位的环状裂隙多为张性裂隙，发育较好，且一般与顶部裂隙相互连通。

根据冲洗液的漏失与相邻钻孔相比较，如出现较大异常，可判定是否进入陷落柱内。

D2#孔、D2-1#分支孔和D6-1#分支孔均揭露了钻井液全部漏失岩层段，且漏失量大于泥浆泵的流量，漏失量大于72m3/h。

其中D2-1#分支孔钻进过程漏失次数多且密，岩层出现明显异常。

具体钻井液漏失情况见表1。

2.2异常声响根据陷落柱发育特征，柱体内岩层受过扰动，岩层完整性和整体强度较原岩差，在岩层受到新的扰动时，岩层内应力受到影响易产生重新分布，致使岩层内部分岩体或岩块发生错动、断裂、挤压等现象，伴随产生异常声音。

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用

综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用综合矿井物探技术在陷落柱的探测工作中起到至关重要的作用，能在一定上确保煤层的连续性。

本文将对综合矿井物探技术加以详尽的分析，并分析综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用。

标签：综合矿井物探技术；陷落柱；应用在煤矿开采工作中，陷落柱是一种比较常见的具有一定灾害性质的地质异常体，这种地质异常体会影响煤层的连续性，并有造成矿井水患的可能，这给矿井工作造成了很大的安全隐患。

为了在最大程度上避免陷落柱给煤矿带来的损失，一定要重视总结分析陷落柱的发展规律，这样才能给用综合矿井物探技术对其进行探测工作提供科学准确的依据。

1.无线电波透视方法的工作原理一般情况下，低阻岩层对电磁波能量的吸收能力是最强的，电磁波在岩层中前进时遇上断裂的构造时，会在这个断裂结构出现的界面上出现反射和折射，这样的反射和折射会大大减少电磁波的能量。

由此可见，矿井中工作的设备发出的电磁波，在传播过程中如果碰到陷落柱这些有灾害性质的构造，其能量就会被这些构造吸收大半，导致电磁波的能量不能全部到达接收端，形成透视的异常区。

煤层中，任意一点的电磁波的场强计算公式为 E = E0（e-BC/r ）sinH，其中的E表示介质中某点的场强实际测量数值，E0能够决定发射功率和周围介质的初始辐射场强，r表示的是发射机器与接收机器之间的距离，B是表示工作频率、介质电阻率以及相关常数的介质吸收系数，H是观测点方向间和天向轴线之间的夹角。

这样显而易见，r和B的变化会直接引起B值的变化，而B值在射线路径上出现的变化，是E值出現反常变化的关键原因：B=X LE#1/ 2{ [ 1+R2/ （X2E2）]1/2- 1}。

根据这个公式可以得知，当（X= 2Pf ）时，B值表示的是煤炭或者岩石的相关常数的关联函数。

但是因为煤层顶端岩石的介电常数和煤层低端的介电常数相差数值比较大，而导磁率相差的比较小，所以电磁波射线在煤层和岩石层交汇的地方穿行的时候，我们会发现B与E值变化比较显著。