狄應龍，賈繼平

(山西寧武榆樹坡煤業(yè)有限公司，山西 寧武 036000)

在煤礦開采過程中常因遇到未探明的地質(zhì)異常體使開采難度加大，甚至引起災難性事故，因此在開采之前，探明地質(zhì)構造展布情況，對煤礦的開采計劃、儲量估計、危害評價以及礦山管理等至關重要。目前，對于井下地質(zhì)構造的超前探測方法主要有物探和鉆探。礦井物探方法作為一種長距離、快速無損探測方法，在隱伏地質(zhì)構造超前預報中發(fā)揮著重要作用，常用的物探方法有三維地震勘探技術、槽波地震探測技術、瞬變電磁超前探測技術。鉆探是最直接有效的方法，但與物探手段相比較，鉆探工程用時長、效率低、探測范圍有限，很難全面反映區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)構造情況，但其可以直接探測地質(zhì)構造的位置、大小等，通常作為驗證物探結果的常用手段。

榆樹坡礦1201小2工作面地質(zhì)構造條件復雜，使得單一物探方法的處理和解釋困難，為了準確查明工作面內(nèi)的隱伏構造，為工作面設計和回采提供可靠的地質(zhì)資料，減少無效進尺，在三維地震解釋斷層DF10的基礎上，通過反射槽波探測技術，進一步修正解釋結果，并結合鉆探驗證，確定斷層的準確位置。

1 地質(zhì)、構造概況

山西寧武榆樹坡井田位于寧武煤田軒崗礦區(qū)北部鄂爾多斯盆地東部邊緣，井田面積15 km2，地質(zhì)儲量3.89億t，可采儲量1.43億t，主采2號、5號煤層，為石炭二疊系煤系地層。其中，2號煤層平均厚度4.5 m、5號煤層平均厚度15 m，均為穩(wěn)定可采煤層。井田北部發(fā)育一條走向NE-SE的大斷層(F1、斷距130 m)，區(qū)外南部發(fā)育一條走向NEE～SWW的寧武大斷層(F4、斷距200 m)，受南北兩斷層的控制，井田內(nèi)主要以NNE向的新華夏系構造為主，NE區(qū)域性斷裂與NW向橫向張性斷裂較發(fā)育，造成斷層規(guī)模較大，其性質(zhì)多為壓扭斷層，其次為斜交斷層或垂直于向斜軸的斷層，一般規(guī)模較小，區(qū)域構造復雜。

2 三維地震解釋

為了能夠預先查明礦區(qū)內(nèi)煤層的賦存形態(tài)和不同類型、不同規(guī)模的地質(zhì)構造分布情況，榆樹坡公司對全井田分3次進行了三維地震勘探，并進行精細解釋。

1201小2工作面為2號煤第二個準備回采工作面，工作面走向長680 m，煤層平均厚度為4.5 m，該工作面以東發(fā)育三維地震勘探解釋斷層DF10，落差10 m.DF10斷層的地震縱剖面見圖1.由圖1發(fā)現(xiàn),2號、5號煤層各自形成的反射波T2、T5能量強，連續(xù)性較好，信噪比較高，構造斷點較為清晰，剖面品質(zhì)較好。

圖1 DF10在三維地震剖面的展示圖

3 反射槽波探測

該次槽波反射法探測主要是對1201小2工作面DF10斷層進行探測，工作面設置道間距10 m，炮間距10 m，共68個物理點。反射槽波探測布置情況見圖2.

圖2 反射槽波探測布置圖

通過反射槽波探測發(fā)現(xiàn)1201小2工作面內(nèi)三維解釋DF10斷層往北進行了偏移(圖3)，槽波重新解釋為CF13，走向NE-SW，傾向SE，落差大于煤厚。

圖3 槽波解釋DF10斷層圖

4 鉆探與巷探驗證

為了驗證查明構造的準確位置，在工作面回風巷進行鉆探驗證，即從巷道開口處往里每隔100 m施工一個鉆孔，深度超過斷層位置，傾角按煤層傾角順層布置，共施工了5個鉆孔(圖4).其中，1號、4號和5號孔鉆探結果與斷層位置吻合，2號、3號孔鉆探結果與斷層位置較吻合。

圖4 鉆探驗證DF10斷層情況圖

為了進一步查明2號、3號鉆孔探測的異常情況，在2號和3號鉆孔中間施工一條探巷進行巷探，結果顯示CF13斷層真實存在，與槽波探測位置相符，斷層落差5 m.

5 結 論

1)利用三維地震結合反射槽波方法探測的DF10斷層，通過鉆探和巷探驗證，槽波探測修正結果較準確。

2)三維地震解釋存在一定的偏差，可利用井下槽波地震進行輔助探測，兩種物探方法因槽波地震是直接在煤層中激發(fā)與接收，準確率較三維地震高。

3)在構造發(fā)育較為復雜的地區(qū)，前期開展三維地震，圈定大的構造，其次進行井下槽波探測進一步探查較小構造，然后采用鉆探與巷探方法進一步驗證可以準確查明工作面內(nèi)的隱伏構造，為礦井安全高效開采提供可靠的地質(zhì)保障。