采空区及积水范围探测方法的研究现状及趋势
探放老空区积水设计
探放老空水设计及安全技术措施本矿回采工作面9105、9107工作面进回风顺槽工作面东南方向存在老空区，根据生产技术科技术人员调查和我矿有关地质报告等资料考证，确定9105回采工作面和9107进回风顺槽附近有老空区距积水。
为了加强本矿9105、9107工作面的防治水工作，确保9105、9107工作面回采时的安全。
根据《煤矿防治水规定》以及国家有关法律、法规的要求，我矿安全生产领导组决定在9105、9107工作面回采前，对该老空区的积水进行探放。
为确保探放水工作正常有序，特编制本设计及安全技术措施如下：一、探水区地质概况1、概况本工作面所属区域位于鄂尔多斯断块、兴县～石楼南北向褶带的东侧，与离石～中阳菱形复向斜相邻，地层总体倾向南西，呈一单斜构造，由东向西出露地层依次有古生界奥陶系碳酸盐岩、石炭系、二叠系、三叠系碎屑岩和新生界松散岩层。
区域地貌可划分为：剥蚀构造中、低山区、剥蚀堆积黄土丘陵区和侵蚀堆积的河流谷地三种地貌形态。
区域深部奥陶系岩溶地下水属柳林泉域水文地质单元。
柳林泉出露于吕梁市柳林县城东约3km的薛家湾－寨东村三川河河谷中，为侵蚀溢流泉，泉域面积6080.54km2，其中灰岩出露面积1238km2，由大小近百个泉点组成。
泉区东西长2.4km，南北宽0.8km，分布面积约2km2，出露地层为奥陶系中统。
泉水出露标高790～801m，单泉流量最大为60L/s，小者泉流量呈流线。
群泉流量 1.27～4.69m3/s，多年平均3.19m3/s（1956～2003），20世纪90年代以后，泉水流量衰减明显，1991～2003年的年平均流量仅1.97m3/s。
泉水温度15～21℃，水质类型复杂。
溶解性总固体为370～1850mg/L。
本井田位于该泉域的径流区（见柳林泉域图）。
区域地表水属黄河流域的三川河水系，季节性沟谷地表水由南向北汇入三川河，三川河由东向西径流，于柳林城西注入黄河，年平均流量2.88亿m3。
采中积水探测及处理
1.采中积水的探测1．1瞬变电磁法（采空区积水探测方法的研究何学明西安科技大学能源学院，西安）1.1.1综合探测技术原理综合利用瞬变电磁法和电阻率剖面法探测采空区分布范围及积水的物理基础是采空区或富水区相对于周围地层都有明显的电性差异。
在正常情况下，各层位电性在横向上是相对均一的。
当存在局部异常体，如岩溶洞穴、煤矿采空区、断层、裂隙带等并有导电性水体存在的区段则出现局部低电阻率异常区；若采空区等没有充水时，表现为相对高阻异常区。
1.1.2探测准备工作1）探测仪器的选取。
瞬变电磁仪采用TEM-6瞬变电磁仪，直流电剖面法采用DZD-6A 多功能直流电法仪。
2）测区范围的选定。
测区范围应根据工作任务和测区的地质及地球物理工作程度合理确定，应主要考虑以下因素：探测目标的大小、埋深及与围岩的电性差，为了保证所得异常的完整性，周围要有一定范围的正常背景场，以便分析对比；测区范围应尽可能覆盖部分已知区。
3）测网布置。
①井下测点布置。
瞬变电磁法测点布置：在已知的一层采空区布设试验线，选取了4个试验点（段），分别为S1、S2、S3、S4，工作量同时覆盖采空区和正常地层。
选用测区内人为干扰小、具有代表性的测区中部已知钻孔DB1作为试验点S1和东南部已知钻孔DB4作为试验点S2。
选用跨过已知采空区的S25线1号点-32号点作为试验段S3和S29线1号点-32号点作为试验段S4。
电阻率剖面法测点布置：电剖面在跨过已知采空区的P25线做了一条试验线。
②野外测点布置与检测。
野外定点定线测量是地面瞬变电磁勘探野外施工的基础工作，目的是为电法勘探布设合格的测点测线，及时提供设计测点实地位置及高程。
测点分布见图1。
瞬变电磁测线方向为NE40.5°。
布置测线77条，坐标点为1 875个，检测点为104个，试验点工作量132个，计物理点2 111个。
测线总长度35.96km，实际控制面积1.42 km2。
电阻率剖面测线77条，坐标点3 673个，检测点164个，试验点63个，计物理点3 900个。
采空区积水探放技术实践研究
了 尽可能将采空区的积水排出， 不仅安装了排
水管道和排水设备，还据积水情况的严重与否
就 向采空 区探孔施 工『 ４ １ 。 ４ ．采 空 区积 水 的探放 水效 果 ４ ． １辅助运输 巷钻孔疏放水 具体放水情况如下： ①辅助运输巷的三段区域 的尾巷 ， 共施 工了三个放水孔 ，其中有两个孔 用于放水 ， 他们 的最大放 水量和 正常放水 量分 别约 为 ２ １ ５ ｍ３ ／ｈ 、１ ４ ５ ｍ ３ ／ｈ ，疏降水位和放水量累 计达到了 １ ９ ｍ、 ２ ５ ７ １ ７ ２ ｍ ３ ； ②辅助运输巷的 五段 区域 的中部设 置的排水 硐室 处施 工了
矿井 水害 事故 是煤 矿常见 的重 要灾 害 之一 ， 一旦发 生透水 ， 不但影响矿井正常生 产， 而且 有时还会造成人员伤亡 ，淹没矿井 和采区 ，危害 十分严重 ［ １ ， ２ ］ 。而煤矿水害事 故 中有 ３ ０ ％是 由采空区突水造成 的 ， 该种水 害 的破坏性极强 、突水量大、时间较短 ，所 以做好矿井防水 ，特别是解决好采空 区积水 的探放 问题是矿井水 防治 的重任务［ １ ， ３ ］ 。 １ ． 概 况 当前 ，某矿 主采煤层是某组下 ２ 煤层 ，
直 接 冲积 水 的含 水 层 是 砂 岩 含 水 层 ，位 于 下
１ ６ １ 下０ ４ 运输巷沿着 １ ６ １ 下０ ３ 采空区向 前 掘进的，因为 １ ６ １ 下ｏ ３ 采空区的积水具有水量 多、空间大的特点，沿空巷道单纯的直接放水 不但会影响煤矿掘进的速度，而 且 还会给煤矿 生产带来安全隐患。所以。 我们对工作面掘进 的速度和顺序进行了合理的控制和调整 ， 并运 用多法结合的方式进行采空区积水探放 ，以确 保辅助运输巷能在超前于胶带运输巷 ７ ５ ０ ｍ 处 掘进［ ３ ＇ ４ ］ 。 在对辅助运输巷进行施工 过程中， 为
矿井采空区积水及火区调查报告
采空区积水、积气及火区调查报告山西阳泉盂县辰通煤业有限公司由原盂县古咀接替井煤矿、盂县南娄煤矿和盂县东方振兴煤业有限公司及盂县东星煤业有限公司重组整合而成。
重组整合前，各煤矿对各原井田内9、15号煤层已进行了大片开采。
为了详细了解各煤矿的实际开采情况，本次工作在煤矿有关人员的积极配合下，对各煤矿的生产情况进行了详细调查。
一、各煤矿生产情况1、古咀接替井煤矿：于1984年建井，1986年投产，采用斜井开拓，矿井生产能力150kt/a，批准开采8、9、15号煤层，其中9、15号煤层为可采煤层，8号属零星可采煤层。
该矿重组整合前已对原井田范围9、15号煤层进行了部分开采。
该矿井下涌水量10-20m3/h，先用水泵由工作面抽至井底东场附近水仓，再用水泵由水仓抽排至地面。
主水仓处水泵房安装有三台型水泵，一台工作，一台检修，一台备用。
沿主斜井铺设有二趟排水钢管至主井井口。
2、南娄煤矿：于1985年建井，1988年投产，采用一对斜井开拓，矿井生产能力150kt/a，批准开采9、15号煤层，重组整合前原井田内9号煤层已全部采空，并已在原井田范围对15号煤层进行了大片开采。
该矿井下涌水量3-5m3/h，先用水泵由工作面抽至井底主水仓，再由主水仓向地面抽排。
主、副水仓设在回风斜井井底。
在水仓附近设有水泵房，安装3台水泵，一台工作，一台备用，一台检修。
沿回风斜井铺设有排水钢管至井口。
3、东方振兴煤业有限公司：1983年建井，1984年投产，采用一对斜井开拓，矿井生产能力150kt/a，批准开采15号煤层。
本次重组整合前已在原井田范围对9、15号煤层进行大片开采。
该矿风井底设有主、副水仓，主水仓容积250 m3，副水仓容积200 m3，水仓北侧设有水泵房，安装有三台潜水泵，一台向地表抽排，一台备用，一台检修。
回风斜井井筒内铺设有排水管道直通地表。
4、东星煤业有限公司：1984年建井，批准开采15号煤层，采用一对斜井开拓，矿井生产能力150kt/a。
2017年度采掘区域采空区积水调查报告
兴文县建设煤矿采空区积水及水害调查报告一、目的根据《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》要求，进一步查清本矿区范围内及周边矿井的水害情况，为矿井防治水工作提供可靠的资料，为探放水设计提供科学依据，确保我矿采掘活动的安全。
我矿组织人员与2017年5月10号30号对本矿区及周边采空区积水进行了走访调查，并结合我矿《矿井水文地质补充勘探报告》、《矿井水文地质类型划分报告》，编制《采空区积水及水害调查报告》，并绘制《矿井水害分布图》。
二、矿井概况四川省兴文县建设煤矿，行政区划属兴文县古宋镇、万寿镇。
位于四川省兴文县川南煤田珙长矿区的南梁坝井田。
是根据《四川省人民政府办公厅关于宜宾市煤炭资源整合方案的复函》(川办函〔2007〕16号)、四川省国土资源厅《关于宜宾市煤炭矿业权设置方案的批复》(川国土资函〔2007〕1218号)精神及兴文县煤炭资源整合方案的有关规定，以兴文县建设煤矿为整合主体煤矿，与兴文县古宋镇打龙沟煤矿整合。
方案批准后，经过协商，原打龙沟煤矿将采矿权转让给原建设煤矿，按矿业权设置方案整合组建为新的四川省兴文县建设煤矿(以下简称建设煤矿)，拟建规模210kt/a。
根据四川省国土资源厅2008年2月（川采矿区审字（2008）第051）号《划定矿区范围批复》，矿区范围由6个拐点圈定（见表2-1-1），矿区走向长约3400m，倾向平均宽约1150m，面积3.92km2，开采深度+400m～-100m，允许开采11号煤层。
该矿保有煤炭资源储量较丰富，煤层生产能力较大、市场前景较好，根据四川省经济委员会《关于兴文县建设煤矿整合工程可行性研究报告的批复》（川经煤炭函【2009】 871号）：“同意该矿整合工程设计生产能力210kt/a”的批复。
整合工程设计生产能力210kt/a，矿井服务年限为16.0年。
2009年10月30日四川省国土资源厅颁发了整合后的采矿许可证，证号为C5100002009121120051146，批采11号煤层。
水下探测技术的应用现状与前景研究
水下探测技术的应用现状与前景研究在人类对未知世界的探索征程中，水下领域一直充满着神秘和挑战。
水下探测技术作为打开这一神秘领域大门的关键钥匙，其重要性日益凸显。
从深海资源的开发到水下考古的推进，从海洋生态的监测到军事领域的应用，水下探测技术正以惊人的速度发展，并展现出广阔的应用前景。
一、水下探测技术的应用现状（一）海洋科学研究海洋占据了地球表面的大部分面积，蕴藏着丰富的资源和未知的奥秘。
水下探测技术为海洋科学研究提供了强有力的支持。
例如，通过使用声学探测设备，如多波束测深仪和侧扫声呐，科学家能够绘制出海底地形地貌图，了解海床的结构和特征。
此外，温盐深仪（CTD）可以测量海水的温度、盐度和深度，为研究海洋环流和水团运动提供基础数据。
海洋生物学家则利用水下摄像和声学监测系统来观察海洋生物的行为和分布，研究生物多样性和生态系统的动态变化。
（二）资源勘探与开发水下探测技术在石油、天然气和矿产资源的勘探与开发中发挥着关键作用。
地震勘探技术可以帮助确定海底地层中的油气储层位置和规模。
随着技术的不断进步，高精度的三维地震勘探能够提供更详细的地质结构信息，提高勘探的准确性和成功率。
在矿产资源方面，磁力探测和电磁探测技术有助于发现海底的金属矿床，为深海采矿提供前期的地质依据。
（三）水下考古水下考古是一门新兴的交叉学科，水下探测技术为其提供了重要的手段。
考古学家使用声呐、磁力仪和水下机器人等设备，对水下遗址进行定位、测量和勘查。
例如，在对古代沉船的研究中，通过声呐成像可以清晰地看到沉船的轮廓和分布情况，水下机器人则能够近距离拍摄和采集文物样本，为了解古代航海、贸易和文化交流提供珍贵的实物资料。
（四）军事领域在军事方面，水下探测技术对于潜艇的作战、反潜作战以及水雷战等具有重要意义。
声呐系统是潜艇和水面舰艇探测敌方潜艇和水下目标的主要手段。
主动声呐通过发射声波并接收回波来探测目标，而被动声呐则依靠接收目标自身发出的噪声来进行监测。
井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况调查报告及安全技术措施
前言根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》(试行)的有关规定，我矿每季度结合本矿实际采掘布置情况，对矿井的水文地质、排水设施、涌水点情况、水源井、井筒、矿井采空积水、积气以及火区情况进行调查分析并提出了切实可行的安全技术措施。
对井田周边矿井（关闭或生产矿井）情况调查时充分利用查阅资料、图纸分析、走访调查等手段进行分析是否对我矿有威胁。
将调查结果形成书面报告，报告编写人、地测防治水科长、地测副总、矿总工程师、矿长签字后，存档备查。
并将调查结果标注在矿井充水性图和采掘工程平面图上。
井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况调查分析报告及安全技术措施一、基本概况山西柳林xxxxxx焦煤有限公司是山西xxxx焦煤集团有限公司所属的主体矿井之一，位于柳林县城东南方向，距县城***km的**村，行政区隶属于柳林镇。
柳（林）—石（楼）公路从井田内工业广场边通过，和1.5公里外的307国道连接。
工业广场距孝（义）—柳（林）铁路穆村站约3km，交通便利。
矿井井田面积*******平方公里，地理坐标：东经*********，北纬**********。
批准开采4-10号煤层，现开采4号、5号煤层。
生产能力120万吨/年。
为证照齐全有效的合法生产矿井。
二、矿井采掘布置情况目前，我矿采掘布置主要集中在轨道下山大巷北翼及南行人大巷以东。
矿井在4号煤层集中轨道下山北翼布置一个*****综采工作面；5号煤层三采区布置一个******综采工作面和两个掘进工作面。
三、水文地质简述1、水力性质井田边界为人为划定，地表大部被黄土覆盖，沟谷有上石盒子组零星出露。
井田地质构造简单，沿边界无自然河流及构造，采掘揭露的F1断层，落差约8m，近东西走向，东延伸到东边界，并且沿西南方向落差逐渐减小，并逐步消失。
因其落差小，不致沟通各含水层之间水力联系。
地表水系属黄河水系。
三川河是区内最大的一级黄河支流，它的上游是北川河、东川河和南川河，据井田以西的后大成水文站1956～1980年观测资料，三川河平均年径流量2.88亿m3，平均径流模数2.23L/s·km2，洪水期最大流量为2260m3/s。
采空区积水报告
山西襄矿新庄煤业有限公司年度采掘区域采空区积水调查报告二○一三年年度采掘区域采空区积水调查报告山西襄矿新庄煤业有限公司是山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件批复的整合保留矿井，由水碾沟煤矿、崇梁煤矿（2009年12月政策性关闭）、西营煤矿（2009年12月政策性关闭）组成。
按要求2011年3月25日晋煤办基发【2011】488号：关于山西襄矿新庄煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复；2011年12月30日晋煤办基发【2011】1759号：关于山西襄矿新庄煤业有限公司兼并重组整合矿井开工建设的批复；2013年5月21日晋煤基局发【2013】114号关于山西襄矿新庄煤业有限公司兼并重组整合项目延长建设工期的批复。
目前，矿井处于停工状态，井下通风、排水正常。
一、兼并重组前各矿开采情况1、水碾沟煤矿水碾沟煤矿始建于1966年，1968年投产，是下良镇镇办集体煤矿，原批采3号煤层，年生产能力为5万t/a，开采深度20-50m，房柱式采煤，爆破落煤，一次采全高，木柱支护，经多年开采，3号煤层已枯竭，2002年6月停采闭坑。
2003年7月经长治市煤炭工业管理局批准(长煤局生字[2003]14号文)2003年2月，该矿在井田东南新建一主井，并构造生产15-3号煤层采掘生产系统，兼并重组前正进行机械化升级改造建设。
2、崇梁煤矿崇梁煤矿为襄垣县下良镇梁庄村村办煤矿，该矿于 1984年建井，1986年投产，开采15-3号煤层，开采生产21年多，（于2009年12月政策性关闭）。
3、西营煤矿西营煤矿为襄垣县西营镇西营村办集体企业，该矿于1984年建成投产，开采3号煤层，生产近23年。
（于2009年12月政策性关闭）4、老窑港煤矿老窑港煤矿：为襄垣县二轻局下属集体煤矿，开采3号煤层，井田面积1.553km2。
开采3号煤层，生产能力为9万t/a。
该矿于1980年建成投产，到2009年开采近30年。
（于2009年12月政策性关闭）二、采空区积水对矿井充水的影响兼并重组整合前井田内的西营煤矿、老窑港煤矿、原水碾沟煤矿3号煤层已采空，水碾沟煤矿、崇梁煤矿分别开采15-3号煤层（2009年12月政策性关闭）。
矿井采空区积水量的研究
矿井采空区积水量的研究背景介绍矿井是人类在地下开采矿产资源的重要设施，采矿过程中会挖空矿井内的矿石，形成采空区。
采空区由于被采空，失去了原有的支撑作用，产生崩塌、沉降等现象。
同时，矿井内的地下水也会不断涌入采空区形成积水。
积水不仅对矿井工作造成安全隐患，而且还浪费了有限的水资源。
因此，对矿井采空区积水量进行研究，具有重要的实际意义。
矿井采空区积水量的影响因素矿井采空区积水量与多种因素有关。
文献中对影响矿井采空区积水量的影响因素进行了总结。
矿井深度矿井深度是影响矿井采空区积水量的重要因素。
矿井深度越深，地下水压力越大，其向矿井采空区渗透的速度也会随之增加。
矿井状况矿井状况是影响矿井采空区积水量的重要因素。
坍塌、断层、褶皱等地质构造都会对矿井的水文地质条件产生影响，影响矿井采空区积水量。
降雨量降雨量是影响矿井采空区积水量的重要因素。
气候条件异常或者降雨量较大时，可能会导致地下水流动速度加快，增大矿井采空区积水量。
矿井水文地质条件不同的矿井具有不同的水文地质条件，矿井的水文地质条件对其采空区积水量有显著的影响。
矿井采空区积水量的测量方法从实际应用角度上来看，准确测量矿井采空区积水量是非常重要的。
可用以下测量方法实现。
物理方法物理方法是测量矿井采空区积水量的传统方法。
它主要通过测量矿井内地下水面的高度差来计算积水量。
该方法简单易行，但存在误差较大的弊端。
系统方法系统方法是一种测量矿井采空区积水量的新方法。
它基于计算机技术和物联网技术，实现了对矿井内地下水流状态的实时监测。
由于其高效、智能化，可以较精确地测量矿井采空区积水量。
矿井采空区积水量的控制方法对矿井采空区积水量进行有效的控制，可以保障矿井工作的安全稳定。
目前主要的控制方法有以下几种。
开采方式在矿井开采的过程中，选择合适的开采方式可以有效的控制采空区积水量。
常见的开采方式有分段开采、分层开采、留柱开采等方式。
抽水降水抽水降水是其中一种效果比较显著的控制方法。
煤矿老窑采空区积水探测技术
煤矿老窑采空区积水探测技术摘要：本文针对煤矿老窑采空区的积水进行研究，分析了老窑采空区的型态，老窑采空区积水如何探测的技术，及探测数据如何的分析，防治水工作如何开展进行了论述。
关键词：老窑；积水；探测老空水害对矿井安全生产的威胁，近年来，老空水害事故频发。
据统计：多年全国共发生重特大水害事故中：老空水害事故就占到水害事故的88%。
在全国因老空积水造成的水害事故也时有发生，老空水害对矿井的安全生产造成了很大威胁，因此，老空水害已经成为当前矿井灾害防治的一项十分艰巨的任务。
探查老空积水的几种有效的技术手段目前国、内外的技术能勘查到的程度工作面采煤遗留的采空区，能够可靠探测；开采强度较大的房柱式采煤范围，能够可靠圈定；浅埋、充水的小窑巷道，能够准确探测；不充水、年代久远以至于塌陷的巷道，难以探测；采空区的静态水量，暂时无法准确测算；物探手段的还存在多解性、普适性等问题。
采空区的形态目前探测老空水采用的先进技术周边煤矿采掘活动监测技术（监测技术简介——定位基本原理）利用多个台站的地震波的监测，组成方程组，求解震源的空间坐标和时间.瞬变电磁超前探测技术探测目的采用矿井瞬变电磁法超前探技术，查明巷道前方存在的地质构造，尤其是针对独头掘进巷道，查明巷道前方25米-110米内的构造情况与含水状况。
瞬变电磁法超前探测原理瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM），利用不接地回线向岩层中发射一次脉冲电磁场，在脉冲电磁场间歇期间，利用线框观测二次涡流场。
测量这种由地下介质产生的二次感应电磁场随时间变化的衰减特征，从测量得到的异常分析出地下不均匀体的导电性能和位置，从而达到解决地质问题的目的。
1、在电流断开之前（t<0）发射电流，在岩层中建立起一个稳定的磁场。
2、在t=0时刻，将电流突然断开，一次磁场的剧烈变化通过地下导电介质传至回岩层中，并在岩层中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场。
采空区积水积气调查报告
山西煤销集团左权盘城岭煤业有限公司采（古）空区积水、积气、及火区调查报告调查单位：山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业地测防治水中心矿方：山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业时间：2017年12月山西煤销集团左权盘城岭煤业有限公司采（古）空区积水、积气、及火区调查报告山西左权盘城岭煤业有限责任公司和山西左权平兴煤业有限责任公司进行兼并重组，重组后矿井名称为山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司。
重组前原山西左权盘城岭煤业有限责任公司井田面积6.2432km²，批准开采4、15#煤层，生产能力为60万吨/年；原山西左权平兴煤业有限公司（关闭）井田面积0.6813km²，批准开采4、15#煤层，生产能力为30万吨/年，重组整合后生产能力为90万吨/年，采矿证证号：C1400002009121220049236，批采4#、15#煤层，井田面积8.0341km²。
一、矿井生产现状矿井批准开采4、15#煤层，现开采15#煤层，全井田目前设一个开采水平，水平标高+990m，开采15号煤层，现矿井安排一采二掘，即150103回采工作面、掘进150104运输顺槽；150105工作面高抽巷。
150103工作面开采标高+816-+878m，150104运输顺槽最低826.2m，150105高抽巷最低标高820.4m。
15#煤回风石门标高766.2m，采区水仓标高747.3m。
二、矿井排水设施能力现状（一）排水系统矿井建有完善的排水系统，见图1、图2所示。
1、主排水线路：主水仓——地面水仓容积2800m³（主仓2200m³、副仓600m³）。
中央水泵房排水设备技术参数：水泵型号MD-280-43×6 (离心式水泵)，数量3台，单台额定流量280m³/h；管路：φ273mm管路两趟，单管设计流量350m³/h；最大排水能力700m³/h。
采空区探放水技术的应用研究
采空区探放水技术的应用研究摘要：晋泰实业有限公司二矿受周边小煤矿采空区积水的威胁严重，其中矿井西翼采空区积水达32万m3，严重威胁着矿井的正常生产，为有效的治理西翼水害隐患，文章对西翼探放水工程进行了详细设计，共施工探放水工程3 708 m，有效防止了水害事故的发生，对保证矿井的安全生产具有重要意义。
关键词：采空区；水害；探放水；煤层煤矿采空区积水水压通常较大，一旦在煤矿巷道掘进过程中掘透采空区积水，大量积水涌入巷道，往往会造成人员伤亡甚至发生淹井的重大事故，严重威胁矿井的安全生产，所以，利用探放水技术查明矿井在掘进及回采过程中采空区积水的位置和产状，消除采空区积水隐患，为有效治理矿井水害事故，保证矿井的正常安全生产及人员的人身安全具有重要的意义。
1矿井采空区及其积水情况1.1矿井采空区情况阜康市晋泰实业有限公司二矿（以下简称二矿）开采中大槽、八尺槽、丈二槽煤层。
采空区主要来自原晋泰井、东一井、东二井、西一井、西二井已采过的生产区，对各采空区的位置及标高分述如下：①原晋泰井采空区：位于矿井东采区的中大槽、八尺槽和丈二槽中，东西长354 m+160 m=514 m，标高在+1 042 m 以上；②东一井采空区：位于东采区的八尺槽和丈二槽中，东西长258 m，标高在+1 028 m以上；③东二井采空区：位于东采区中大槽煤层中，东西长134 m，标高在+1 028 m以上；④西一井采空区：位于西采区西翼丈二槽煤层中，东西长126 m，标高在+1 024 m以上；⑤西二井采空区：位于西采区西翼中大槽和八尺槽煤层中，东西长518 m，标高在+983 m以上。
1.2老窑积水情况分析根据二矿在+980 m、+1 000 m水平南大槽西翼准备巷道的揭露情况，南大槽是保存比较完整的煤层，没有受到采动影响，主要的老窑积水区在中大槽、八尺槽和丈二槽煤层中。
矿区目前老窑积水情况可分为两块，一是西翼+983 m以上水平的老窑积水，主要是已关闭西一井和西二井，经估算静态积水量约为33万m3；二是东翼1 028 m水平以上的老窑积水，主要是已关闭东一井、东二井和原晋泰井，经估算静态积水量约为32万m3。
矿井采空区积水及火区调查报告
矿井采空区积水及火区调查报告一、调查背景近期，我单位接到投资方的委托，对某矿井的采空区积水及火区情况进行调查和评估。
该矿井是一座规模较大的煤矿，历经多年开采，采空区积水问题日益突出，同时存在火灾隐患。
本报告旨在详细分析矿井采空区积水及火区情况，并提出相应的解决方案。
二、调查方法与过程1. 调查方法本次调查采用会议讨论、现场勘察和数据统计分析等方法，充分利用专业技术和经验来评估矿井的采空区积水及火区问题。
2. 调查过程（1）会议讨论：召集矿井相关管理部门和专业人士，就矿井采空区积水及火区问题进行讨论，了解问题的现状和原因。
（2）现场勘察：组织专业人员前往矿井现场，对采空区积水和火区进行实地勘察，详细记录现有问题和可能存在的风险。
（3）数据统计分析：收集矿井的历史数据和现场监测数据，进行分析，以了解采空区积水和火区问题的发展趋势和程度。
三、调查结果1. 采空区积水情况经调查发现，矿井采空区积水问题比较严重，存在以下情况：（1）采空区含水层压力大，造成地下水涌入采空区，导致采空区积水现象。
（2）采空区存在漏水现象，采空区埋深较大，渗水量较大，导致积水量逐渐增加。
（3）采空区积水给矿井的安全生产带来严重威胁，需要采取有效措施进行治理。
2. 火区情况经过调查，矿井存在以下火区问题：（1）采空区内存在可燃气体积聚的风险，一旦发生火灾可能引发爆炸，对人员和设备造成巨大危害。
（2）采空区及其周边存在一定程度的煤尘积聚，存在火灾扩散风险。
（3）火灾报警设备和消防设施存在缺陷和不足，对火灾的预防和控制能力有限。
四、解决方案针对矿井采空区积水及火区问题，我们提出以下解决方案：1. 采空区积水治理（1）加强采空区地质勘察和水文地质调查，提前获取有关采空区地下水的信息，制定有效的地质灾害防治方案。
（2）采用抽水井或灌浆等措施，降低采空区内的含水层压力，减少地下水向采空区的涌入。
（3）加强对采空区渗水情况的监控，及时发现并采取措施修补漏水点，防止采空区积水持续扩大。
矿井采空区积水量的研究
矿井采空区积水量的研究背景矿井采空区是指开采矿石等矿产资源后形成的空洞，它对矿山地质环境和采煤过程安全具有重要影响。
在矿井开采过程中，由于地下水的涌入和井下设备故障等原因，矿井采空区内经常会形成水体，如果不能及时排放，将会对安全生产产生较大的危害。
因此，研究矿井采空区内的水位变化规律及积水量对提高矿井安全生产水平具有重要的意义。
研究方法本文通过矿井采空区内现场实践调查，结合水文地质和水文学原理，分析矿井采空区内积水量变化的原因和规律，以及对矿井安全生产的影响。
矿井采空区积水量的变化规律形成原因矿井采空区内水体的形成，主要是由于地下水的涌入和井下设备故障等多种因素共同作用引起的。
地下水经过采矿区域破坏后，排泄的水流大量进入采空区，其次，煤层内含水量较大，因采煤活动引起煤层变形后，水会渗入采空区。
变化规律矿井采空区积水量随着采煤深度的增加而不断增大，其增加速率也会加快。
然而，在采煤转移时，由于加固和排水措施的实施，矿井采空区内积水量会相应减小。
而在采煤高峰期，由于煤层应力过程的突变和采煤周期内煤层的变形累积等原因，矿井采空区内积水量也会相应增大。
矿井采空区积水量对矿山生产的影响安全生产方面的影响矿井采空区积水量增加，可能引起采空区顶板坍塌、井壁冻结、地下爆炸、井下设备受损等意外事故的发生。
同时，矿井采空区内的积水会影响到通风和煤气等矿山安全因素，严重时还会引发火灾和爆炸事故。
生产效率方面的影响矿井采空区内的积水会阻碍运输设备的正常运行，影响采煤效率。
暴露在空气中的矿石，与空气中的氧气发生反应，形成氧化物，降低矿石品质和场地情况，从而影响矿山生产效益。
总结综合上述分析，在矿井采矿活动中，矿井采空区内积水量的变化规律和对矿山安全生产的影响十分重要。
因此，在采煤活动过程中，应采取积极措施进行排水和加固等安全防范措施，以保障矿山的安全生产和高效开采。
井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况调查报告及安全技术措施
矿井及周边矿井调查报告根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》（试行）的有关规定，我矿每季度结合本矿实际采掘布置情况，对矿井的水文地质、排水设施、涌水点情况、水源井、井筒、矿井采空积水、积气以及火区情况进行调查分析并提出了切实可行的安全技术措施。
对井田周边矿井（关闭或生产矿井）情况调查时充分利用查阅资料、图纸分析、走访调查等手段进行分析是否对我矿有威胁。
将调查结果形成书面报告，报告编写人、地测防治水科长、地测副总、矿总工程师、矿长签字后，存档备查。
并将调查结果标注在矿井充水性图和采掘工程平面图上。
井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况调查分析报告及安全技术措施一、基本概况山西柳林xxxxxx 焦煤有限公司是山西xxxx 焦煤集团有限公司所属的主体矿井之一，位于柳林县城东南方向，距县城***km 的** 村，行政区隶属于柳林镇。
柳（林）—石（楼）公路从井田内工业广场边通过，和1.5 公里外的307国道连接。
工业广场距孝（义）—柳（林）铁路穆村站约3km，交通便利。
矿井井田面积******* 平方公里，地理坐标：东经********* ，北纬********** 。
批准开采4-10 号煤层，现开采4 号、5 号煤层。
生产能力120 万吨/年。
为证照齐全有效的合法生产矿井。
二、矿井采掘布置情况目前，我矿采掘布置主要集中在轨道下山大巷北翼及南行人大巷以东。
矿井在4 号煤层集中轨道下山北翼布置一个***** 综采工作面；5 号煤层三采区布置一个****** 综采工作面和两个掘进工作面。
三、水文地质简述1、水力性质井田边界为人为划定，地表大部被黄土覆盖，沟谷有上石盒子组零星出露。
井田地质构造简单，沿边界无自然河流及构造，采掘揭露的F1 断层，落差约8m，近东西走向，东延伸到东边界，并且沿西南方向落差逐渐减小，并逐步消失。
因其落差小，不致沟通各含水层之间水力联系。
地表水系属黄河水系。
相邻矿井及采空区积水情况的调查报告
山西中阳沈家峁煤业有限公司相邻矿井及采空区积水情况调查报告一、概况：山西中阳沈家峁煤业有限公司隶属于山西中阳钢铁有限公司，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发［2009]45号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》，山西中阳沈家峁煤业有限公司由原山西祥荣煤业有限公司煤矿、原山西一恒煤业有限公司煤矿、原山西钢原煤业有限公司煤矿兼并重组整合而成。
生产规模90万t/a，批准开采4号-10号煤层，井田面积。
695km2，开采深度：由1220m至830m标高。
我矿奥灰水位标高为+803m-+809m，不受奥灰水威胁.排水系统为:水泵房安装有D155—30×10型排水泵3台，主排水泵1台工作，1台备用，1台检修，电机为YB2—4501—4型电动机，可满足矿井生产需要.调查时井下排水一直在进行,该矿生产能力为90万t/a，现矿井井下正常涌水量6－8m3/h，雨季最大为10m3/h.二、井田周边生产矿井建设现状：井田北邻山西桃园腾阳容大煤业有限公司及山西中阳张子山煤业有限公司，南邻山西中阳联盛苏村煤业有限公司，西邻离柳朱家店煤矿,东部无矿。
见井田四邻关系示意图（图1-1）,现将现将井田周边生产情况分述如下:(一)、山西中阳张子山煤业有限公司1、简要概况：由原山西晶鑫盛煤业有限公司煤矿、原山西易航煤业有限公司煤矿、原山西大土河永华煤业有限公司煤矿、原山西中阳昶昊煤业有限公司煤矿整合而成,兼并重组整合主体为地方骨干企业山西中阳钢铁有限公司.与本矿井相接壤的是整合的四个矿井中的山西中阳昶昊煤业有限公司.即原中阳县古家岭煤矿南侧生产坑口，始建于1997年，2001年11月投产，设计生产能力6万吨／年，经多年建设和采煤方法改革，2007年核定生产能力为15万吨／年。
现有山西省国土资源厅于2007年3月颁发的第1400000711838号采矿许可证，有效期自2007年3月至2011年3月。
年度采掘采空区积水调查报告
大竹县大硐坪煤矿年度采掘区域采空区积水调查报告编制单位：大竹县大硐坪煤矿生技科编制日期：二〇二〇年七月十八日年度采掘区域采空区积水调查报告根据四川省安全生产监督管理局、四川煤矿安全监察局于2019年6月下发的《关于印发“四川省煤矿防治水细则”的通知》（川安监[2010]157号），细则要求全省煤矿企业均要开展煤矿水患现状调查工作，水患现状调查工作必须严格按照关于印发《四川省煤矿水患调查技术要求》的通知（川安监[2014]173号文）中的技术要求执行，我矿每年对采空区老窑积水调查一次。
大竹县大硐坪煤矿按照相关规定于2020年7月开展了矿井采空区积水情况调查工作。
目前我矿属于正常生产矿井，井下通风、供电排水运行正常。
一、矿井概况1、概况大竹县大硐坪煤矿于2014年4月28日获四川省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号C5100002011081120117600，有效期2014年11月28日至2024年4月28日，批准开采三夹连、内连、硬炭、独连共四层煤层，允许开采深度850～300m标高，企业性质为私营合伙企业，生产规模15.00万吨/年。
矿区面积2.5629km2。
矿区北边与大竹县城西煤矿、大竹县大河沟煤矿相邻，无矿权纠纷现象。
2、地层矿区内出露及工程揭露的地层由老至新依次为三叠系上统须家河组（T3xj）至侏罗系中统新田沟组（J2x）。
局部有少量第四系洪冲积层（Q4Pal）和残坡积层（Q4esl），现简述如下：1)三叠系上统须家河组（T3xj）为含煤地层，一般厚度525m。
据岩性、古生物、岩相和旋回结构等特征划分为六个岩性段（第一段缺失）。
其中三、五段（T3xj3、T3xj5）为含煤段；二、四、六段（T3xj2、T3xj4、T3xj6）为砂岩段。
第二段（T3xj1+2）：为灰色、灰白色中～细粒砂岩。
厚140m；第三段（T3xj3）：灰色、浅黄色页岩、砂质页岩，厚50m；第四段（T3xj4）：灰色厚层状砂岩，底部为0.1～1.5m厚的砾石层。
煤矿采空区积水探放技术研究与应用
以防漏掉 老 空水 ， 如 图 ３所示 。
２ 钻 孔设 计
矿井 １ ２ 煤 与 １ ６煤 层 间 距 为 ５ ０ ｍ一 ６ ０ ｍ， １ ６煤 运 输
顺 槽 掘进 的前 上 方 为 １ ２ 煤 老 空 积 水 区 ，选 择 在 １ ６煤 １ ６ １ １ １中运 巷道掘 进 了放水硐 室 ， 开展 放水 工作 。
一
图３ １ ６ １ １ １中运 巷 道探 放 水 钻 孔 布 置 图
钻孔孔径为 ７ ５ ｍｍ， 但钻 孔 到 达积 水 区后 ， 可 根 据 水
钻场 ９ ７ ． ５ ６ ｍ 处布 置第 二钻场 ； 沿 １ ６ １ １ １中运巷 道在 距 量、 水压 、 排 水 能力 等情 况适 当进行 扩 孔。 离第 二钻 场 １ １ ８ ． ８ ｍ 处布 置第 三钻 场 。第 一 钻场 与第 二钻 ２ 。 ４ 钻 孔 施 工 工 艺设 计 ） 开 孔用 １ ３ ３ ｍｍ 圆径钻 场布 置 二个 钻 孔 ， 第三 钻场 布 置一 个钻 孔 。 １ ６ １ １ １中 运巷 头扩 孔钻 进至 ６ ｍ， 下 １ ０ ８ ｍｍ 孔 口管 ６ ｍ。 清水 冲孔
不 能一 次打 透 时 ， 必须从 浅部 探 起 ， 边探 放边 掘进 ， 保持 足 够 的超前 距 ， 直至 威胁 解 除。沿 １ ６ １ １ １中运巷 道共 布 置三
个 钻场 ， 第 一钻 场 与 第 二钻 场 设计 不 同 方位两 个孔 ， 第 三 钻 场设计 一 个 孔 ，钻 孔 的开 孔层 位 应选 择在 完 整岩 石 中 ，
充水 系数 为 ： Ｋ ＝ １ 一 ＼ ／ Ｖ ／ Ｍ：１ — ０ ． ５÷Ｏ ． ８ ＝ ０ ． ３ ７ ５
积水 量 ： Ｑ＝Ｋ ＳＭ／ ｃ ｏ ｓ ｏ 【
采空区物探勘察技术研究现状与发展趋势
同相轴连续性破坏。地质雷 达适用于探测深度较浅的 目 标体 ， 在基岩裸露 瞬变电磁可采用不接 地 回线装置 ，适宜于在各种 地理环境下工作 ， 地区， 其探测深度一般为３ ０ ｍ， 由于可以更换不 同频率的天线 ， 适用 面较广 ， 在沙 漠 、 冻 土带 更显其 独特 特性 ， 不受高 阻层 的屏蔽 影响 ， 对低 阻体 灵 且分辨率高 。程久龙等人采用地质雷达成功查明了采空区的分布范 围 ［ ３ １ 。
ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ＧＰＲ，ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｓ ｕ ｖｅ ｒ ｙ ，ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ； ｈ ｉ ｇ ｈ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｉ ｖ ｉ ｙ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ＴＥ Ｍ，ＣＳ ＡＭＴ ，ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｔ ｒ 技 术 ，该 方法利 用一个 天线 发射 高频 ｆ １ ０ ６ Ｈｚ ～ １ ０ ９ Ｈｚ ） 宽带电磁波 ， 另一个 天线接 收来 自地下介 质界面的反射波 。 电磁 波在介质中传播时其路径 、电磁场强度与波形将 随通过介质 的电性 质及几何形态 而变化 。因此 ， 根据接收波的旅行 时间（ 亦称双程走时） 、 幅度 与波形 资料 ， 可推断介质的结构 ｌ 。 当有采空 区存在时 ， 在雷达剖面 图上 ， 出现明显的雷达波强反射异常 ，
了埋 深为２ ０ ｍ的采空区＿ ｌ １ 。
（ ５ ） 瞬 变 电磁 法
区勘察方法 ， 目前 ， 利用 的物探技 术主要有地质雷 达 、 重力 、 地震映像 、 高 密度电法 、 瞬变 电磁法 、 大地 电磁 、 微动 、 激 光３ Ｄ、 地震反射和氡气测量等 ，
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采空区及积水范围探测方法的研究现状及趋势一、采空区及积水范围探测方法的研究现状采空区及其积水情况的探测，目前国内外主要是以采矿情况调查、工程钻探、地球物理勘探为主，辅以变形观测、水文试验等。
其中，美国等西方发达国家以物探方法为主，而我国目前以钻探为主，物探为辅。
在美国，采空区等地下空洞探测技术全面，电法、电磁法、微重力法、地震法等都有很高的水平。
其中，高密度电阻率法、高分辨率地震勘探技术尤为突出，且近年来在地震CT技术方面也发展迅速。
日本的工程物探技术在国外同行业中处于领先地位，应用最广泛的是地震波法，此外，电法、电磁法及地球物理测井等方法也应用得比较多，特别是日本VIC公司80年代开发研制的“GR-810”型佐藤式全自动地下勘察机，在采空区、岩溶等空洞探测中效果良好，且后续推出的一系列产品都处于国际领先水平。
欧洲等国家工程物探技术也较全面，在采空区的探测上，俄罗斯多采用电法、瞬变电磁法、地震反射波法、井间电磁波透射、射气测量技术等，英、法等国家以地质雷达方法应用较好，微重力法、浅层地震法也有使用。
国内近年来在利用地球物理勘探技术查明地下采空区及其积水情况方面作了大量的工作，采空区及其积水情况的探测成了工程地球物理的热点和难点问题，引起了地球物理学者的广泛关注，投入了各种各样的方法和技术，在各种物探方法中,根据其所研究地球物理场的不同,通常可分为以下几大类:①以地下介质密度差异为基础,研究重力场变化的方法称为重力勘探；②以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的方法称为磁法勘探；③以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的方法称为电法勘探(或电磁法勘探)；④以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的方法称为地震勘探；⑤以介质放射性差异为基础,研究辐射场变化特征的方法称为放射性勘探；⑥以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的方法称为地热测量等。
1、重力勘探方法重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余,在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。
采空区因开采形成质量亏损,从而形成低重力异常。
在煤矿采空区保存完整时,形成低值剩余重力异常。
在采空区塌陷而不充水时,质量亏损值不变,但负密度值减小而影响厚度增大；充水时,亏损质量得到一定补偿,比在不充水的同样情况下,负密度值减小。
无论在采空区实际存在哪种情况,按一般规律都可测出局部剩余重力异常。
使用高密度、高精度微重力测量和适当的资料处理解释方法,在面积上控制采空区范围。
采用数字地形多剖分体高精度地改方法及三维解释方法,以达到提高解释精确性。
2、电磁方法(1)高密度电阻率层析成像法在现场测量时,将全部电极设置在一定间隔的测线上,然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换器上,使电极布设一次完成。
为了准确、快速地采集大量数据,测量时通过程序控制实现电极排列方式、极距和测点的快速转换。
并利用与系统配套的电法处理软件,对采集的数据进行各种处理,结果进行图示,使解释工作更加方便、直观。
李清林等利用某电厂采空区和电阻率层析成像测量的结果,探讨了电阻率层析成像测量在煤矿采空区和斜风井巷道中的应用，结果表明,电阻率层析成像二维测量方法在煤矿采空区和斜风井巷道的探测和定位是准确和可行的；煤矿采空区和斜风井巷道内若没有水体存在,电阻率层析成像二维测量成果图中一般都是高阻异常封闭圈,如有水体存在则表现为低阻异常封闭圈。
(2)瞬变电磁法瞬变电磁法是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间,观测由地下地质体受激引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场,二次场的大小与地下地质体的电性有关:低阻地质体感应二次场衰减速度较慢,二次场电压较大；高阻地质体感应二次场衰减速度较快,二次场电压较小。
根据二次场衰减曲线的特征,就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等,由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势,对二次电位进行归一化处理后,根据归一化二次电位值的变化,间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题。
该方法具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小、能穿透高阻覆盖层等优势,迅速发展成为高效、快捷的物探方法。
刘君将瞬变电磁法应用于某采空区探测,效果良好，不仅推断出地下采空区的范围,而且判断了采空区的积水情况。
(3)甚低频电磁法甚低频电磁法一般用频率为15～25kHz电台发射的电磁波作为场源。
当电磁波在传播过程中遇到地质体时,使其极化而产生二次电流,从而引起感应二次场,一般情况下二次场和一次场合成后的总场与一次场的振幅方向、相位均不相同,即引起了一次场的畸变。
使用专门的仪器通过测量某些参数的畸变,可发现采空区的存在。
甚低频电磁法工作方法通常又分倾角法和波阻抗法两种，在探测高阻体时,一般选用波阻抗法进行甚低频电磁法测量,测线方向尽量与发射台方向一致或与该方向夹角最小。
(4)探地雷达探地雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲,从地面通过天线T送入地下,经反射体反射后返回地面,通过天线R接收。
在介质中传播时,其电磁波强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。
所以,根据接收到波的双程走时、幅度与波形资料,可推断介质的结构。
探地雷达适用于探测深度较浅的目标体,由于可以更换不同频率的天线,适用面较广,且探测分辨率高,在工程中的应用已经得到认同。
探地雷达数据可采用专用软件进行处理,着重进行振幅恢复、滤波、F-K滤波、反褶积处理,获得信噪比较高的时间剖面,提高了有用信号的识别,雷达时间剖面比较真实全面地反映了地下介质的变化情况,保证了资料质量,并利用地下介质的电性差异来进行分层及查明地下异常地质体。
该方法具有快捷、精确的特点,尤其是对地下采空区、人防工程洞室、地下溶洞等的探测更具有优越性。
(5)MT、AMT、HMT和CSAMT法大地电磁法（MT）、音频大地电磁法（AMT）和高频大地电磁法（HMT）本质上都属于采集天然场信号的被动源频率域电磁方法，差别在于采集信号的频率不同，相应的探测深度和分辨率不同。
高频大地电磁法（HMT）采集的信号频率较高，最高可达100KHz，研究的深度较浅，从地下的十几米至上千米。
这个深度范围内恰是人类矿山开采、地下工程建设、地下水资源开发等生产活动最活跃的深度。
因此，高频大地电磁法在短短的十多年来无论在理论研究，还是仪器实现方面都获得了极大的发展，已成为中深度采空区探测的主要方法。
该方法不需要人工场源，成本低廉，具有较大的勘探深度，不受高阻层屏蔽的影响，对低阻层有较高的分辨能力。
可控源音频大地电磁法（CSAMT）是利用两端接地的有限长导线作为发射源，使用人工源激发交变电磁场，在地表观测电磁响应并计算波阻抗以及视电阻率进行勘探的一种方法。
由于可控源电磁法具有高分率的特点，能够在电性上地质异常，成为采空区探测的方法之一。
该方法的最大的特点是采用人工场源，大大增加了电磁信号的强度，弥补了天然场源信号微弱，不易观测等缺点。
但是该方法由于场源的存在，也有着其固有的不足，如场源附加效应，近区效应，场源阴影效应，过渡带效应及设备笨重等，在一定程度上影响了该方法的应用。
3、地震勘探地震勘探是利用地层和岩石的弹性差异来探测地质构造、寻找有用矿产资源的重要地球物理勘测方法。
波在传播过程中,当遇到弹性分界面将产生反射、折射和透射,接受其中不同的波,就构成了不同的地震勘探方法。
在采空区探测中,地震方法也得到广泛的应用。
(1)浅层地震反射波法地震反射波法是利用人工激发的地震波在地层的传播过程中,在波阻抗界面上产生的反射信号进行分析,用以推断界面深度、构造形态及其物性参数。
在煤层采空区引起的上覆岩层破坏对地震波有很强的吸收频散衰减作用,使反射波频率降低,破碎围岩及裂隙对地震波衰减还表现为反射波波形变得不规则、紊乱甚至产生畸变,采空区下方则由于岩层相对完整而变化不明显,是在地震时间剖面上识别煤层采空区的另一个重要标志。
即煤层采空及其顶板遭受破坏后,在地震时间剖面上反射波组的中断或消失,同时煤层顶部结构的不规则破坏,也将产生各种低频干扰。
(2)瑞雷波法常规物探方法在对“房-柱”式开采造成的面较小、埋深较浅的采空区进行探测时存在漏报或误报的情况。
而瑞雷波法在采空区探测中更具实用性和有效性。
瑞雷波是一种沿着自由界面传播的面波,如地层与空气、水之间形成的界面。
瑞雷波在层状介质中传播时,相速度随频率变化而变化,有明显的频散特性,频散特性与地层瑞雷波相速度及空间分布有惟一的对应关系;瑞雷波与横波、纵波相比能量强、波速较小,容易分辨且分辨率高,重复性好;瑞雷波相速度与层内的横波速度有着明显的相关性,当地层的泊松比较大时,瑞雷波的相速度与横波速度相差小于5%；瑞雷波的穿透深度与激发波长有关,其穿透深度为一个波长,激发的频率越低,勘探深度越大。
当采空区未发生塌陷时,瑞雷波传播到这些位置时将突然消失或散射,频散曲线在采空区顶板处表现为“之”字形拐点,而且速度迅速下降,从而可以在纵向上确定未塌采空区的范围;当采空区发生塌陷后,引起煤层上部地层结构疏松,瑞雷波速度降低,在频散曲线上,受影响地段瑞雷波速度显著降低,据此可以在横向上确定出塌陷区的范围,在纵向上确定出塌陷影响范围。
(3)钻孔弹性波CT弹性波CT方法,又称地震波层析成像技术。
这种技术利用大量的地震波速度信息进行专门的反演计算,得到测区内岩土体弹性波速度的分布规律。
钻孔弹性波CT是近年来随弹性波CT技术发展起来的,旨在探测钻孔间的地质构造情况。
方法是在一个钻孔内不同深度放炮,在其他钻孔内安置检波器接收,从所获得的地震记录中拾取地震纵波初至,通过不同的数学方法在计算机上重建探测区内速度场,利用速度分布对应各种地质异常的分布或应力分布,直观地以剖面形式给出两钻孔间地质异常体赋存的状态,从而确定异常范围。
4、放射性测量自然界中存在的天然放射性同位素广泛存在于岩石、土壤和水体中,不同岩性和不同类型的土壤放射性元素含量不同。
在采空区探测中常用的放射性方法是氡气测量。
由于该方法测试场地的适应性较强,而且不受地电、地磁影响,探测深度较大,在采空区探测中有良好的应用效果。
氡是天然放射性铀系气体元素,直接母体是镭,铀又是镭的母体,母体元素的含量水平在一定程度上决定了岩石、土壤中氡浓度的高低。
由于团族迁移、接力传递、扩散、对流、抽吸等作用,其表现出很强的迁移作用,容易从深部向上扩散并进入土壤中。
因此,在铀镭富集地段、地质构造破碎带上方、采空区上方都可形成氡的富集,而在其附近地段氡含量明显减少。
这是寻找铀矿体、构造破碎带、采空区、陷落柱及地下水资源等的重要依据。
山西煤田水文地质队多次将氡气测量法应用于地下采空区的探测,为了查明山西万家寨引黄工程北干线1号隧洞附近煤矿采空区及对引水隧洞的影响,对采空区进行综合地质勘查时使用了氡气测量法,收到了很好的应用效果。