攀枝花煤业集团有限责任公司大宝顶煤矿四川省攀枝花市617000
摘要：以大宝顶煤矿2121-33工作面为例，采用井下无线电波透视对2121-33工作面内揭露F2、F8逆断层的横穿断层进行物探探查，查明了煤层变薄、缺失，物探探测结果与工作面回采揭露资料基本吻合。探查结果证明了井下综合物探的方法对工作面内地质异常体能够进行准确的定位，保证了工作面的正常回采。
引言
随着采煤机械化程度的不断提高，对矿井地质构造发育程度的认知必须得到相应提高，特别是对巷道掘进头及采煤工作面的小构造进行准确的预报预测，以保证煤矿采掘工作面的安全高效生产，这是目前矿井地质工作的首要任务。在工作面内采用无线电波透视技术对工作面内的构造、地质异常和陷落柱进行全面探查。只有全面的对工作面内断层构造的表现特征了解以及认识，才能更好的对地质构造进行判定和解释，从而达到提高工作面的回采效率，为矿井安全生产提供准确的地质资料。因此，为查清采掘工作面面内已知构造和隐伏构造，保证矿井工作面正常顺利的开采，本矿采用无线电波透视技术探查的异常区域提前采取预防措施。
1.工作原理
无线电波透视(坑透)工作原理坑道无线电波透视法，又称坑透法。电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石电性(电阻率P和介电常数)的不同，它们对电磁波能量吸收不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗，致使接收巷道中的电磁波信号十分微弱甚至接收不到透射信号，形成所谓的透射异常(又称阴影异常)。YDT88无线电波透视仪只测固定频率透射电磁波的磁场(或电场)振幅分量。在电磁波射线路径上介质电磁性质的变化和波导阻抗的变化，造成电磁场强度的变化，因此分析电磁场强度的变化就可以预测工作面内介质的物性变化。
2.工作面简介
2121-33工作面位于+1220m水平一采区，回风巷以东为2121-31工作面现已回采完毕，西面为2121-35回风巷，北面该工作面切眼，南止该煤层上山北段。工作面平均走向长580m，倾斜长平均为143m，煤层赋存较稳定,煤层倾角14°～20°,平均16°，煤层结构简单，煤层采高厚2.8～1.8m,平均2.3m。该面水文地质条件复杂，顶板岩性多为粗砂岩、中粒砂岩可能存在淋滴水，底板岩性为泥质粉砂岩。
该工作面共揭露八条地质构造，特别是工作面中上部受18向斜轴的影响煤层产状变化较大。工作面小断层较发育，巷道在掘进过程中实际揭露1.0m以上断层5条，其运输机巷4条，回风巷4条，切眼2条，除切眼一条正为正断层外，其余均为逆断层，最大落差2.3m。位于运输巷的F逆2和回风巷F逆8从断层性质和延展方向基本一至(落差1.6m至2.3m)，在做回采地质说明书预测F逆2和F逆8为同一断层，工作面将少回采250m左右，影响储量为4.5万吨，见图1。
图12121-33工作面储量图
3.探查设计
无线电波透视设计2121-33工作面选用穿透距离相对较大、精度较高的0.365MHz频率，探测f逆2和f逆8是否为同一断层。
2121-33工作面探测方法采用分辨率较高的定点扫描法进行探测。定点法就是发射机在一巷道相对固定，接收机在另一对应巷道一定范围内逐点接收其场强值的一种工作方法。
现场布置测点间距通常为10m，发射点间距为50m。本次探测测点间距设定为10m，发射点间距为50m，每个发射点对应多个接收点。
2121-33回风巷共布置17个测点，5个发射点；运输巷共布置21个测点，5个发射点。其中运输巷从煤层上山口开始标号，测点编号0～210；回风巷从煤层上山口开始标号，测点编号为0～170。
4.探测分析
本次坑透仪采集的数据用无线电波透视CT软件进行反演，反演结果以实测场强曲线图、实测场强分布图和SIRT法反演（CT成像）图表示。实测场强分布图中数值大小用不同色标值表示，其中暖（黄）色调为高场强值，冷（蓝）色调为相对低场强值；SIRT法反演CT成像图为煤岩层电磁波吸收系数值图，数据值大小用不同色标值表示，其中暖（黄）色调为低电磁波吸收系数值，冷（蓝）色调为高电磁波吸收系数值。
根据YDT88矿用无线电波透视仪探测实测场强曲线值变化特征和岩石吸收系数CT成像图综合分析，得出探测区地质解释，本次探测区域内存在2处异常区。工作面煤壁方向80～100m处有一异常区结合资料分析该出为断层，预计工作面回采30～40m之后该断层有减小趋势；第二异常区域位于回风巷20m处，该异常区延展方向为290°～270°，见图2。
图22121-33无线电波透视实测分布图
5.结论
根据2121-33工作面回采物探结果，我矿重新制定开采方案,目前该工作面已安全回采完毕。YDT88矿用无线电波透视仪探测的异常范围内，面内煤层缺失、变薄，并伴有裂隙及小构造发育，与实际揭露基本吻合，证实了通过物探探查技术综合实际揭露构造情况能更好解释工作面地质异常区域，为开采提供更好的地质保障。