瑞利波探测仪在矿山中的应用.pdf

S e r i a l No ． 4 8 1 Ma v ． 2 0 09 现代矿业 M0RDEN MI NI NC 总 第4 8 1 期 2 0 0 9 年 5月第5期 瑞利波探测仪在矿 山中的应用 李景涛 双鸭山矿业集团公司东荣二矿； 辽宁工程技术大学资源与环境工程学院 摘要 利用瑞利渡探测仪 ， 对煤矿井下独头巷道进行超前探 测， 确定巷道掘进方 向一定范围 内的地质异常情况， 从而为巷道的安全掘进提供 了可靠依据。实际探测表 明， 在 3～ 8 0 m 区域探测 的结果极为准确， 是矿井掘进超前探测的有效工具。 关键词 瑞利波探测仪 ； 超前探测 ； 地质异常 中图分类号 P 6 3 1 ． 8 3 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 4 - 6 0 8 2 2 0 0 9 0 5 - 0 1 3 0 - 0 2 独头巷道在掘进过程 中， 由于对掘进前方的地 质条件掌握不明 ， 在掘进过程中容易出现一些突发 事故 ， 比如煤与瓦斯突出、 涌水 、 塌方等地质灾害 ， 严 重影响着矿井的安全生产 。有效探测巷道掘进前方 未知地质构造 ， 及时准确做出地质灾害预测和预防， 是煤矿生产过程中尚未完全攻克的技术难题 。采取 井上、 井下相结合的立体式综合物探勘查模式， 用有 效的技术手段和方法进行地质构造的超前探测 ， 是 目前妥善解决矿井地质问题的有效方法叫J 。 “ Y T R D 瑞利波探测仪” 为多道瞬态瑞利波便 携式设备 ， 可在井下进行微观地质构造勘查。先后 在陕西 、 河南 、 山西、 河北 、 四j i I 、 重庆等地完成 了可 行性应用研究 ， 取得了矿井超前地质预报 8 0 m以上 的突破性探测效果 - 5 ] 。Y T R D 瑞利波探测仪具 有定向性 点状 目标 好 ， 可用 于井下全方位探 测 既可以用于掘进头前方 ， 也可以用于巷道侧帮、 煤 层顶底板探测等 ， 且探测距离大 、 施工快捷、 3～ 4 人即可在井下进行施工勘查等优点 ， 具有推广应用 价值。 1 瑞利波探测原理 瞬态法瑞利波勘探的工作过程是在放炮点上产 生一个瞬态冲击振动作为震源， 该震源产生一定频 率范围的瑞利波 ， 不同频率 和振幅的瑞利波叠加在 一 起向前传播， 在距震源 处的测线上， 采用纵观 测系统 ， 即震源和传感器排列在一条直线上 ， 以道间 距为 安置有两个或两个 以上单分量加速度传感 器， 对于布置传感器的道间距 ， 理论上讲 越 大 ， 所接收瑞利波频谱的低频成分越丰富， 对加大勘 李景涛 1 9 7 9一 ， 黑龙江双鸭山人 ， 副总工程师 ， 1 5 5 1 4 2黑龙 江 省双鸭山市。 l 3 O 探深度越有利。如果 太小 ， 所接收的各道信 号 就没有足够的相位差 ， 从而无法保证资料处理。多 道瞬态法瑞利波探测原理见 图 1 。 图 1 多道瞬态法瑞利波探 测原理 2 探测应用实例 以东荣一矿为工程背景 ， 运用瑞利波探测仪对 独头巷道进行超前探测 ， 准确测 出了巷道前方地质 构造所在位置， 为巷道超前注浆提供了可靠依据 ， 明 显提高了巷道掘进速度 ， 减少了矿井涌水量。 2 ． 1 东荣一矿涌水情况 东荣一矿 由于地处第四系含水层天窗地带 ， 在 建井期面临着矿井涌水量过大的严重威胁， 一直制 约着井巷的正常施工。通过对涌水原 因分析， 地质 构造破碎带与含水层 的贯通是涌水 的主要原 因之 一 。尤其是在独头巷道掘进 时， 大量的涌水严重制 约着巷道掘进速度， 因此对巷道前方地质构造的超 前探测是目前超前注浆， 提高巷道掘进速度的有效 手段 。 2 ． 2 探测结果 2 0 0 8年 7月初 ， 采用西安煤炭科学研究院生产 的Y T R D 瑞利波探测仪， 在东荣一矿轨道石门掘 进工作面进行超前探测， 施工布置方式见图 2 ， 其中 Ax 根据现场条件取 7 0 c m 。 在轨道石门工作面测点进行两次测量取得两组 数据， 其中第二组数据需经过某道的删除才能得出 李景涛 瑞利波探测仪在矿山中的应用 2 0 0 9年 5月第5期 速度曲线 ， 所 以取第一组数据为准 。所得探测数据 比较处理后显示 出巷道工作 面超前 2 0 m与 5 0 m处 地质情况出现异常。根据地质资料可确定 2 0 m处 异常为断层地质构造 ， 5 0 m处异常为 2 4 煤层。 机械 震 源 A 、13 ⋯ ⋯c 为传 感 器 圆 图 2 超前探测 施工布置 示意 图 3 探测成果验证 通过瑞利波超前探测确定了地质构造位置后 ， 在工作面推进 至距构造 2 0 m 时开始 预注浆 。在巷 道继续掘进至地质构造处时 由于超前注浆已将涌水 通道几乎封死 ， 未 出现大量涌水情况。巷道掘进速 度得以提高 ， 同时减少了涌水量 ， 给矿井正常建设提 供了保障。 4 结论 1 瑞利波探测技术可对地质异常的情况进行 较 为准确的定位 ， 对于地质情况异常的判断还需要 结合矿井地质资料进行综合解释。探索地质异常的 定性解释方法 ， 是瑞利波探测技术亟待解决 的主要 技术难题之一。 2 通过瑞利波探测技术对煤矿井下进行超前 探测 ， 结合矿井地质资料进行综合解释 ， 可做为井田 内未知地质构造定位的合理技术手段 。瑞利波探测 技术 目前在矿井的应用还不够广泛 ， 在矿山领域的 推广是 目前矿井数字化建设 的重要内容。 参考文献 [ 1 ] 赵存 明， 沈斐敏 ， 张燕清 ， 吴存兴． 瑞利波探测公路 施工隧道含 水断层破碎 带[ J ] ． 煤田地质 与勘探 ， 2 0 0 8 ， 3 6 0 2 7 2～ 7 5 ． [ 2 ] 张文昌， 张军． 瑞利波探 测仪 在 屯兰矿地质构 造超 前探测 中 的应 用[ J ] ． 华北科技 学院学报 ， 2 0 0 8， 5 0 2 1 6～1 9 ． [ 3 ] 肖书安 ， 吴世 林． 复 杂地质 条件 下的 隧道地质 超前探 测技 术 [ J ] ． 工程地球物理 学报 ， 2 0 0 4， 5 0 2 2 3～ 2 5 ． [ 4 ] 杨 勤海 ， 李洪涛 ， 昊悦． 瑞利波勘探技 术在 水库勘 察 中的应 用[ J ] ． 物探 与化探 ， 2 0 0 4 ， 4 0 1 2 1～2 4 ． [ 5 ] 杨果林 ， 杨立伟 ． 隧道施 工地质超前预报 方法与探测技 术研 究 [ J ] ． 地 下空间与工程学报 ， 2 0 0 6 ， 2 0 4 1 8 2 1 ． 收稿 日期 2 0 0 8 - 1 2 - 2 2 信息平台 江西理工氰金尾矿的回收处理方法获得国家专利 由江西理工大学罗仙平教授领衔主持研发的项 目一种氰金尾矿的回收处理方法， 获得国家专 利 专利公开号 C N 1 0 1 4 0 3 0 4 2 。该项 目实现 了氰 金尾矿 的合 理再利用 ， 金矿 物 的单独分 离 和最终 “ 无尾化” 。 该项 目主要涉及硫 、 铁含量高的含金氧化矿氰 化提金后尾矿的回收再利用 ， 特别是一种氰金尾矿 的回收处理方法。 此项 目通过浮选选硫一 硫精矿制酸． 酸渣氰化提 金收铁 ， 磁化焙烧． 磁选 收铁 ， 选硫尾矿脱水作水泥 添加剂技术 ， 实现了氰金尾矿的合理再利用， 实现了 金矿物的单独分离和最终 的“ 无尾化 ” ， 为氰金尾矿 的再利用提供 了合适的工艺技术路线。 同时 ， 该发明具有处理成本低 、 适用范围广的优 点 ， 是一种经济、 简单、 适用、 处理效果好的氰金尾矿 回收再利用工艺技术。 武钢有意收购澳洲和柬埔寨铁矿石 资源 中国武汉钢铁集 团董事长邓崎琳 2 0 0 9年 3月 6日表示 ， 武钢集 团有意在澳洲和柬埔寨收购铁矿 石资产。同时， 武钢仍准备参与马达加斯加铁矿石 项 目开发。该项 目由于当地政府原 因推迟招标 ， 武 钢仍在等待通知。2 0 0 9年中国进 口铁矿石年度谈 判两轮过后 ， 尚无结果。但在欧美及 日本市场钢材 需求疲软的形势下 ， 铁矿石定价应更多地 由中国主 导， 铁矿石出口商唯有降价才能维持。 他 同时表示 ， 武钢 已向商务部建议进一步提高 优势钢材的出 口退税率。他还希望政府强制淘汰钢 铁行业落后产能， 释放优质企业产能， 认为钢铁行业 需要进一步兼并重组。 1 31