对掘进工作面进行综合物探，查明掘进工作面迎头前方100m范围地质构造发育情况、煤层赋存情况，根据物探异常区设计施工迎头超前钻孔，验证物探异常区。
矿用地质探测仪DTC1800、瞬变电磁仪YCS75、矿用侧向电阻率视频成像测井仪YZD18.5，如下图所示：
图1-1-1 DTC1800矿用地质探测仪设备图
图1-1-2 YCS75瞬变电磁仪设备图
图1-1-3 YZD18.5矿用侧向电阻率视频成像测井仪设备图
MTRT法在现场施工时,激发点与接收点均布置在巷道左帮同一煤岩层层位中，见图1-1-4所示；MTRT法探测掘进工作面迎头前方探测范围，见图1-1-5所示。
图1-1-4 MTRT现场施工测点布置图
图1-1-5 MTRT超前探测范围示意图（紫色区域为探测范围）
瞬变电磁法测线布置，根据探测位置地质资料及现场情况综合分析，设计探测测线，见图1-1-6所示；瞬变电磁法探测掘进工作面迎头前方探测范围，见图1-1-7所示。
图1-1-6瞬变电磁测线布置示意图
图1-1-7 瞬变电磁法探测范围示意图（紫色区域为探测范围）
待采用地震MTRT法迎头超前探测后，根据地震探测划定的异常区进行打钻验证，利用迎头超前钻孔采用矿用侧向电阻率视频成像测井仪对每个钻孔进行综合测井，通过对钻孔自然伽马、视电阻率、自然电位、激发电位、钻孔轨迹、窥视、井温等数据的采集，经过软件处理后，结合地质资料及现场情况综合分析，依据测井曲线、轨迹数据、窥视数据，综合解释测井成果，出钻孔煤岩层柱状图，计算异常区断层构造落差范围。
图1-1-8 钻孔施工图
图1-1-9 地震波探测成果图
图1-1-10 地震波探测异常范围成果图
图1-1-11 瞬变电磁法探测成果图
图1-1-12 钻孔测井成果图
神火集团某矿29020切眼底抽巷掘进迎头受到断层构造影响，为了确保煤矿安全生产，采用震波超前探测（MTRT）技术方法与钻孔测
井技术相结合的方法进行探测。查明29020切眼底抽巷前方的断层构造发育情况，为巷道的安全掘进提供可靠地质资料。
图1-1-13 震波探测成果图
①MTRT探测成果图中可以看出在迎头前方存在二个反射界面，命名为R1 、R2。R1位于迎头前方7m左右位置为断层影响所致；R2位于迎头前方38～45m左右位置为构造发育。
②钻孔测井探测通过自然伽玛曲线、视电阻率曲线、自然电位曲线综合分析为17.7m见煤19m过煤，19.9m见煤23m过煤，46.9m见煤塌孔未探测至孔底。
③结合震波超前探测与钻孔测井成果，A层煤与B层煤为同一层煤，分层为受断层（R1反射界面）影响所致。
图1-1-14 震波（MTRT）超前探及测井探测综合成果图
在平煤某矿机巷底抽巷开口向里68m位置进行综合物探超前探测。
瞬变电磁在45°向上探测、顺层探测、45°向下探测三个方向上40m-60m范围内均出现低阻反应，结合地震探测在迎头前方40m-46m范围内存在明显异常界面，综合分析推断在巷道迎头前方40m-46m范围内存在地质构造。
图1-1-15 瞬变电磁探测成果图
图1-1-16 地震探测成果图
某矿115掘进工作面沿11号煤层底板掘进，矿井在巷道迎头设计施工4个超前探测钻孔，拟探明工作面前方煤层赋存状态及地质构造发育情况，钻孔施工完毕后，仍无法判断煤层赋存状况。受矿井委托，徐州瑞拓采用矿用侧向电阻率视频成像测井技术，对掘进工作面超前钻孔进行测井并综合分析测井数据资料。
根据自然伽马、自然电位、视电阻率、激发电位四条测井曲线，结合钻孔轨迹、巷道掘进资料综合分析，在工作面迎头前方发育2条断层。F1断层倾角约为54°，F2断层倾角约为55°，落差均约5.5m左右。
图1-1-17 钻孔综合柱状图
图1-1-18 巷道迎头测井成果综合分析图
对回采工作面进行综合物探，采用无线电波透视法查明工作面内落差大于1/2煤厚、长轴直径大于30m陷落柱及其他地质异常体的分布情况，利用钻孔精准数字测井技术与物探探测技术，综合分析工作面揭露资料和物探成果，研究回采工作面煤层赋存状态、地质构造发育等规律，根据数字测井数据构建工作面三维地质模型，从而达到回采工作面的透明化开采。
采用矿用无线电波透视仪YDT150、矿用侧向电阻率视频成像测井仪YZD18.5，如下图所示：
图1-2-1 YDT150无线电波透视仪设备图
图1-2-2 YZD18.5矿用侧向电阻率视频成像测井仪设备图
本次无线电波透视法探测工作采用定点法探测，即发射机相对固定于标好的发射点位置上，接收机在相邻巷道一定范围内逐点沿巷道观测场强值。
图1-2-3 无线电波透视测线布置图
为了实现回采工作面透明化开采，工作面底板中抽巷施工瓦斯抽放孔进行测井，结合无线电波透视，查明中抽巷上部煤层赋存情况及隐伏构造发育情况。
1-2-4 单排钻孔施工布置剖面图
平煤股份某矿，为了实现己15-17-11110工作面透明化开采，委托徐州瑞拓对工作面底板中抽巷191个瓦斯抽放孔进行测井，结合无线电波透视，查明中抽巷上部煤层赋存情况及隐伏构造发育情况。
图1-2-5 冲Z05-03排探测成果图
图1-2-6 冲Z05-05排探测成果图
图1-2-7 依据测井成果绘制的工作面三视图
①结合坑透成果资料及周围地质资料，自Z10-5排至Z4-3排均发现逆断层，与风巷揭露的落差为5.0m的逆断层一致，断层落差自东北方向至西南方向呈逐渐减小趋势，落差由风巷揭露5.0m逐渐减少至靠近机巷附近的2.0m左右。
②在Z13-9排至Z13-14排均发现正断层，与机巷揭露的落差为2.5m的正断层一致。
③煤层厚度在1.9m～7.4m之间，局部区域受断层的影响，煤层厚度变化比较大，煤层相对变薄区主要集中靠近机巷停采线附近之间，厚度约为2.5m～3.5m，而煤层相对变厚区主要集中采面中部靠近切眼附近，厚度大于6.5m。
图1-2-8 工作面综合分析成果图
安徽淮北矿业集团袁一矿，采用槽波和矿用侧向电阻率视频成像测井技术，对工作面采用槽波探测，低抽巷瓦斯抽放孔（120个）进行测井探测，探查1037工作面煤层赋存情况及隐伏构造发育情况，从而达到采面透明化开采的目的。
图1-2-9 B4测点前9.6m处F200断层剖面图
①通过对机巷底抽巷B4测点前9.6m处1-1、1-2钻孔柱状图及轨迹剖面图分析，判断为机巷底抽巷揭露的（F 200°∠48）断层在机巷底抽巷1-1、1-2终孔位置附近落差***（7.2m），向西北方向和东南方向呈逐渐变小趋势（2.0m左右）。
②综合分析钻孔测井成果和采面三维成果，推测：1035F2断层往1037工作面内延伸14m～20m；aF12断层往1037工作面内延伸20m～28m。
③根据钻孔测井成果综合分析，本工作面煤层厚度在0.3m～6m之间，局部区域受断层的影响，煤层厚度变化较大。
图1-2-10 依据探测结果绘制的回采工作面煤厚等值线图
图1-2-11 依据探测结果绘制的回采工作面煤层底板等高线
矿用侧向电阻率视频成像测井仪YZD18.5以孔径≧42mm钻孔为基础，一次性采集钻孔测井参数（自然伽玛、视电阻率、自然电位、激发电位）、钻孔轨迹、深度、视频窥视数据，分析地层岩性、层厚、空间位置。适用钻孔如下所示：
①探放水钻孔、瓦斯抽放孔、地质超前探孔、构造探煤孔、锚索孔等各类工程钻孔等各种孔径钻孔探测；
地质超前探孔：掘进工作面迎头施工的超前探查钻孔；
瓦斯抽放孔：采煤工作面侧帮及顶板施工的瓦斯抽放钻孔；
探放水孔：掘进工作面迎头、采空区、老巷、含水层等积水区域施工的钻孔；
构造探煤孔：针对断层、陷落柱、向斜及背斜等构造施工的钻孔；
锚索孔：一般在巷道顶板施工的锚索支护的钻孔，钻孔深度不长，主要解决顶板三带“冒落带、裂隙带、缓慢下沉带”，观察顶板“伪顶、直接顶、老顶”的离层及破碎情况；
②适用于包括垂直孔在内的任意倾斜角度钻孔；
③探测采空区、出水原因、地层异常、顶板离层、断层、陷落柱等问题。
对开采煤层顶板上方煤岩层离层发育、构造发育、破碎带、裂隙带等异常体探测：利用测井仪高清摄像头窥视功能，确定钻孔内部地层破碎带、裂隙带位置，再根据测井仪岩性分层确定岩层异常层位，为下一步顶板上方煤岩层“三带”划分提供技术支撑。
贵州省某煤矿采空区“三带”井下钻孔进行测井探测，查明钻孔所穿C8煤层采空区上方煤岩层的分布情况，裂隙、破碎带发育情况及钻孔轨迹偏离情况；
图2-1-1钻孔综合柱状图（本图所显示煤岩层厚度均为伪厚）
图2-1-2钻孔煤岩交接面裂隙发育截图
图2-1-3钻孔含砾砂岩层破碎带发育截图
图2-1-4钻孔石灰岩层破碎带发育截图
陕西省某煤矿采用矿用侧向电阻率视频成像测井技术对顶板钻孔进行测井探测，主要任务是查明顶板上方煤岩层赋存情况及钻孔轨迹偏离情况；
图2-1-5钻孔综合柱状图（本图所显示煤岩层厚度均为伪厚）
图2-1-6 钻孔破碎带发育截图
图2-1-7 钻孔裂隙带发育截图
图2-1-8 钻孔裂隙带发育截图
出水原因探测：利用测井仪高清摄像头窥视功能，确定钻孔内部出水点位置，再根据测井仪岩性分层确定出水层位，判断出水原因，如下图所示：
图2-2-1钻孔测井出水点视频截图
底板钻孔内部构造发育、破碎带、裂隙带等异常体探测：利用测井仪高清摄像头窥视功能，确定钻孔内部地层破碎带、裂隙带位置，再根据测井仪岩性分层确定岩层异常层位，如下图：
图2-3-1钻孔测井破碎带、构造带视频截图
采空区探测：为查明巷道前方是否存在采空区，设计施工10个超前探测钻孔，对其中3个钻孔进行测井，利用测井仪高清摄像头窥视功能，确定钻孔内部地层破碎带、裂隙带位置，再根据测井仪岩性分层确定岩层异常层位。
图2-4-1超前探钻孔布置示意图
图2-4-2 钻孔轨迹柱状图
图2-4-3 钻孔见采空区及其他巷道支护锚索视屏截图
图2-4-4 迎头前方采空区示意图
2020年9月，采用矿用侧向电阻率视频成像测井技术，分别对某矿9102工作面进风顺槽19个、回风顺槽11个巷道顶板钻孔进行测井，探查9102工作面巷道顶板煤层厚度、结构及其变化。
图2-5-1 回风顺槽钻孔测井煤层柱状示意图
图2-5-2 进风顺槽钻孔测井煤层柱状示意图
图2-5-3 煤岩层裂隙发育视频截图
分析测井成果，顺槽上方巷顶煤层厚度2.46m～9.05m，平均6.40m，探测区域煤层普遍含夹矸4层，单层厚度0.16～0.85m，结构较复杂。巷顶煤层变厚区在进风顺槽5～15号测点，变薄区在进风顺槽17～19号测点（进风顺槽开口处）与回风顺槽5、6号测点。总体上，工作面内煤层赋存不稳定，厚度变化较大，除进风顺槽开口处外，进风顺槽巷道顶煤厚度较回风顺槽厚。
图2-5-4 工作面煤层厚度等值线图
采用地震波（MTRT）超前探测技术、（MSPT）剖面探测技术对掘进工作面迎头、巷道侧帮进行探测，查明掘进工作面迎头前方及巷道侧帮陷落柱异常体影响范围，探测情况如下：
矿用地质探测仪DTC1800，如下图所示：
图3-2-1 DTC1800矿用地质探测仪设备图
采用DTC1800型矿用地质探测仪对掘进工作面迎头MTRT地震超前探测施工时,激发点与接收点均布置在巷道左帮（右帮），见图3-3-1所示。
图3-3-1 MTRT超前探测现场施工测点布置图
图3-3-2 MTRT超前探测施工示意图
采用DTC1800型矿用地质探测仪对掘进工作面左帮（右帮）MSPT地震剖面探测在现场施工时,分别在迎头退后掘进工作面左帮（右帮）布置n个探测点，其中每个探测位置，布置1个锤击激发点，2个接收点，两个接收点采用外挂式三分量检波器接收，其中源检距1m，道间距1m；
图3-3-3 MSPT剖面探测现场施工测点布置图
图3-3-4 MTRT超前探测施工示意图
某矿轨道顺槽掘进工作面迎头MTRT地震超前探测巷道左帮（右帮）共计施工2组；迎头退后40m范围MSPT地震剖面探测在巷道左帮布置5组探测位置，锤击点及接收点均布置于煤层，MSPT地震剖面探测波速采用1550m/s。
图3-4-1地震波探测综合成果图（打钻验证与探测成果）
某矿轨道顺槽掘进工作面迎头MTRT地震超前探测巷道左帮及右帮共计施工2组，锤击点及接收点均布置于岩层，MTRT地震超前探测波速采用2200m/s；
迎头退后50m范围MSPT地震剖面探测在巷道左右帮布置9组探测位置，分别在迎头退后50m范围巷道左帮布置7组，巷道右帮布置2组；其中迎头后巷道左帮3处及巷道右帮1处锤击点及接收点均布置于煤层，MSPT地震剖面探测波速采用1500m/s；其余均布置于岩层，MSPT地震剖面探测波速采用2200m/s，矿方打钻验证后与探测成果基本相符。
图3-4-2 地震波探测综合成果图
矿用本安型电阻率测井仪，在煤矿井下钻孔为基础，一次性完成对钻孔测井数据（自然伽玛、视电阻率、激发电位、自然电位）、钻孔轨迹数据(钻孔方位、倾斜度)、钻孔深度数据进行采集。采用专门的数据分析软件，以测井数据变化规律进行岩性分层，生成钻孔柱状图、钻孔轨迹图，结合地质资料进行综合地层特征分析(断层、陷落柱、裂隙等构造发育情况等)。
（1）探放水钻孔、瓦斯抽放孔、地质超前探孔、构造探煤孔、等各类工程钻孔孔径≧50mm的探测；
（2）适用于包括垂直孔在内的任意倾斜角度钻孔；
（3）探测采空区、出水原因、地层异常、断层、陷落柱等问题。
矿用本安型电阻率测井仪主要依靠自然伽玛、电阻率、自然电位、激发电位、轨迹等方法对钻孔进行测井，主要成果体现:
（1）地质超前探孔：钻孔轨迹、钻孔测井综合柱状；
（2）瓦斯抽放孔：钻孔轨迹、钻孔测井综合柱状；
（3）探放水孔：钻孔轨迹、出水层位、钻孔测井综合柱状；
（4）构造探煤孔：钻孔轨迹、煤层位置及厚度、钻孔测井综合柱状；
（5）锚索孔：钻孔轨迹、钻孔测井综合柱状 。
图4-1-1仪器构成图
矿用本安型电阻率测井仪仪器主要由探管、主机控制面板两部分构成。如图4-1-1 所示，硬件部分由：
探管由自然伽玛、视电阻率、激发电位、自然电位、钻孔轨迹测量及控制单元构成。
深度计数模块通过钻杆长度及主机控制单元获取探测深度，自动连续测量，深度0～1000米，孔深误差≤0.5%。
本次探测采用矿用本安型电阻率测井技术对某煤矿某工作面上部底板岩巷定向钻孔千底1#孔进行测井，主要任务是查明千底1#孔岩性分层情况及钻孔轨迹偏离情况，为下一步矿井生产提供技术支撑。
提交的具体成果资料：
（1）《某煤矿某工作面上部底板岩巷定向钻孔测井项目成果报告》；
（2）某煤矿某工作面上部底板岩巷定向钻孔千底1#孔测井柱状图；
（3）某煤矿某工作面上部底板岩巷定向钻孔千底1#孔轨迹图；
（4）所有成果资料的电子文档。
图4-2-1钻孔综合柱状图（本图所显示煤岩层厚度均为伪厚）
图4-2-2钻孔方位角轨迹图
图4-2-3钻孔南北剖面投影图
矿用视频成像测井仪工程案例
当前位置：