浅谈利用物探技术对断层赋水性进行研究的方法
【摘 要】只有了解清楚煤矿地质构造、岩性特点，做好地质预报工作，才能为巷道设计与施工提供充分的参考资料。尤其是鲁西南地区一些水文地质条件复杂的煤矿，在煤炭开采过程中利用物探技术进行地质勘探，更加必要。本文主要对利用物探技术探明断层赋水情况的实践进行研究。
【关键词】物探；断层；赋水性
在煤矿生产中，物探技术主要用来探明工作面构造和含水体情况，它是根据自然界中各种岩石和矿层在磁性、导电性、密度、弹性、放射性等物理性质方面有差异的特点，来采集数据进行分析研究的。
位于滕南煤田最西部的蔡园生建煤矿在开拓五采区过程中，受到掘进迎头突水的威胁。该采区开采12下煤层，煤层为缓倾斜薄煤层，赋存较稳定，结构简单。顶板一般为泥岩，直接底为八灰。在开拓过程中，巷道掘进将穿过F78导水断层。该断层落差约100m，为一导水断层，根据历年来地质情况分析，该断层富水性较强。三灰涌水通过F78断层接受奥灰水的补给，补给通道较为畅通。巷道掘进时，采区轨道大巷通过断层破碎带宽度为21m，皮带大巷通过宽度为14m。
为确保大巷施工安全，该矿采用物探技术对五采区巷道迎头前方赋水情况进行了勘探，并将勘探结果用于地质分析，进行分段式注浆，成功解决了掘进巷道穿越含水断层的问题。
该矿采用瞬变电磁法进行超前水文物理勘探，共进行了3次超前探测。在实际操作中，每次超前探测分为向上30°、向上15°、水平向前、向下15°、向下30°五个方向，探测迎头前方左400～右40070米范围，共探测9次。
1五采轨道4号点前23.3m处超前勘探地质解释（第一段注浆前）
据探测结果，向上20°方向超前向前方的距离越远，视电阻率越低。这说明接近断层，岩层的含水性有所增强，在探测方向上50～90m范围（断层位置附近），视电阻率值很低，视电阻率值低于0.5 ，说明迎头前方断层有一定的含导水性，水量相对较大。
巷道正前方的距离越远，视电阻率越低。这说明接近断层，岩层的含水性增强，在探测方向上50～85m范围（断层位置附近），视电阻率值降低，低于0.5，说明迎头前方断层有一定的含导水性，水量相对较大。
向下20°方向向前方的距离越远，视电阻率越低。这说明接近断层，岩层的含水性有所增强，在探测方向上50～90m范围（断层位置附近），视电阻率值降低，低于0.5 ，说明迎头前方断层有一定的含导水性，水量相对较大。
向下30°方向向前方的距离越远，视电阻率越低。这说明接近断层，岩层的含水性有所增强，在探测方向上50～90m范围（断层位置附近），视电阻率值降低，低于0.5，说明迎头前方断层有一定的含导水性，水量相对较大。
综合分析说明迎头前方50m范围内，巷道顶底板岩层含水性弱。在前方50～90m范围，电阻率降低，并且向底板方向视电阻率值在47m左右就达到0.5，这是因为向底板20°方向上和向底板30°方向上探测点离断层面更近。总体来说，迎头左侧电阻率降低较快，这与断层的走向吻合。
2五采轨道5号点前49.5m处超前勘探地质解释（第一段注浆后）
向上20°方向向前方的距离越远，视电阻率略有降低。但降低程度有限，岩层的含水性有所增强，但整体偏弱。和上一次探测结果相比，视电阻率整体提高，说明注浆起到了很好的效果。
巷道正前方向前方的距离越远，视电阻率略有降低。但降低程度有限，岩层的含水性有所增强，但整体偏弱。和上一次探测结果相比，视电阻率整体提高，说明注浆起到了很好的效果。
向下20°方向向前方的距离越远，视电阻率略有降低。但降低程度有限，岩层的含水性有所增强，但整体偏弱。和上一次探测结果相比，视电阻率整体提高，说明注浆起到了很好的效果。
向下40°方向向前方的距离越远，视电阻率略有降低。但降低程度有限，岩层的含水性有所增强，但整体偏弱。和上一次探测结果相比，视电阻率整体提高，说明注浆起到了很好的效果。
综合分析说明离迎头越远岩层的视电阻率略有降低，断层下盘岩层有弱的含水性，但与上一次探测结果相比，岩层的视电阻率整体增加，注浆效果明显。
3五采轨道5号点前86m处超前勘探地质解释（第二段注浆后（共进行2次超前勘探）
向上30°方向向前距离探测点60m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱；距离探测点60m以外，视电阻率降低，岩层的含水性增强。
向上20°方向上，距离探测点60m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱；距离探测点60m以外，视电阻率降低，岩层的含水性增强。与上一次探测结果相比，视电阻率升高，这是注浆加固使岩层的含水性减弱，说明注浆效果明显。
向上10°方向上，距离探测点80m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱；注浆基本在水平及以下角度上进行的，因此，向上10°方向上探测的视电阻率比向上20°方向探测的视电阻相对高些，进一步说明注浆效果较好。
水平方向上，距离探测点80m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱；与上一次探测结果（图2-13a）相比，视电阻率升高，这是注浆加固使岩层的含水性减弱，说明注浆效果明显。
向下10°方向上，距离探测点80m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱。注浆基本在水平及以下角度上进行的，因此，向下10°方向上探测的视电阻率比水平方向探测的视电阻相对高些，进一步说明注浆效果较好。
向下20°方向上，距离探测点80m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱；与上一次探测结果相比，视电阻率明显升高，这是注浆加固使岩层的含水性减弱，说明注浆效果明显。
向下30°方向超前方向上，距离探测点80m以内，视电阻率较高，岩层的含水性较弱。
综合分析说明迎头前方80m范围内，巷道前方和底板岩层含水性弱。注浆效果明显。
【参考文献】
[1]王振东.浅层地震勘探应用技术[M].地质出版社，1998
[2]石向晨.浅谈矿井物探技术应用现状与发展展望[J].河南科技.2013
[3]韩建光.矿井物探技术在煤矿水害预测中的应用[J].科技信息.2009
