梁 坤

（廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)，廣東湛江524049）

針對(duì)巷道掘進(jìn)的綜合勘探一直是煤礦開(kāi)采工作中需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)勘探數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)的現(xiàn)象，將直接影響整個(gè)煤礦的安全生產(chǎn)[1]?？紤]到巷道掘進(jìn)一般在深度較大的地下進(jìn)行，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，全面了解巖性情況、地質(zhì)條件變化情況是保證巷道掘進(jìn)安全性的全體條件。這就意味著，對(duì)勘探技術(shù)提出了更高的要求。而現(xiàn)階段的勘探技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足巷道掘進(jìn)的高精度需求，只有通過(guò)槽波與縱波勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)做到精準(zhǔn)的綜合勘探，才能從根本上提高巷道掘進(jìn)的安全系數(shù)，減少危險(xiǎn)事故發(fā)生的幾率[2]。槽波勘探技術(shù)作為一種地球物理方法，能夠通過(guò)激發(fā)的導(dǎo)波探查巷道掘進(jìn)中存在的不連續(xù)性特征，以其能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)勘探距離和高抗干擾能力，成為目前應(yīng)用范圍最廣的勘探技術(shù)?？v波勘探技術(shù)主要應(yīng)用回波測(cè)量原理，通過(guò)反射的地震信號(hào)能夠精準(zhǔn)地判斷出掘進(jìn)頭前方的具體狀況，以其高精度的優(yōu)勢(shì)受到業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注。基于此，本文分別對(duì)兩種勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響進(jìn)行研究，致力于為更好的開(kāi)展巷道掘進(jìn)工作提供技術(shù)支持。

1 槽波勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響研究

1.1 消除巷道掘進(jìn)物探盲區(qū)

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)時(shí)很容易出現(xiàn)物探盲區(qū)的問(wèn)題，主要是由于地質(zhì)構(gòu)造異常體的走向與巷道掘進(jìn)方向偏差較大，很容易產(chǎn)生夾角[3]。而夾角處的反射信號(hào)過(guò)弱，無(wú)法獲得精準(zhǔn)的勘探信息。通過(guò)槽波勘探技術(shù)能夠?qū)Χ鄠€(gè)采掘工作面進(jìn)行槽波勘探，從而避免傳統(tǒng)單一物探成果的物探盲區(qū)。在使用槽波勘探技術(shù)進(jìn)行巷道掘進(jìn)中，必須抓好中腰線(xiàn)管理，使巷道掘進(jìn)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的中腰線(xiàn)前進(jìn)。利用槽波勘探技術(shù)得到數(shù)據(jù)對(duì)巷道掘進(jìn)方案進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，建議基于槽波勘探技術(shù)采用“十字”的方式進(jìn)行巷道掘進(jìn)，槽波勘探技術(shù)“十字”巷道掘進(jìn)方向示意圖如圖1所示。

圖1 槽波勘探技術(shù)“十字”巷道掘進(jìn)方向示意圖

根據(jù)圖1所示，結(jié)合槽波優(yōu)勢(shì)盡量采用“十字”巷道掘進(jìn)的方式，精準(zhǔn)判斷巷道掘進(jìn)前進(jìn)方向的斷層，全方位消除巷道掘進(jìn)物探盲區(qū)，提高巷道掘進(jìn)方向的決策精度。

1.2 擴(kuò)大巷道掘進(jìn)有效探測(cè)范圍

基于槽波勘探技術(shù)的勘探方式屬于面積性，超前探測(cè)距離可達(dá)150～200m，能夠擴(kuò)大巷道掘進(jìn)有效探測(cè)范圍。考慮到在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，巷道頂板由于受到應(yīng)力產(chǎn)生瞬時(shí)彈性變形，并在變形時(shí)引發(fā)一系列其他繼續(xù)變形[2]。利用槽波勘探技術(shù)在開(kāi)挖后，巷道掘進(jìn)的拉應(yīng)力會(huì)集中防止圍巖張拉破壞。這樣以來(lái)，通過(guò)槽波勘探技術(shù)保證巷道掘進(jìn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，尤其在自重作用的促使下，巷道掘進(jìn)的水平方向發(fā)育極其柔弱，形成數(shù)量、大小、形狀各不相同的分離體。必須根據(jù)槽波勘探技術(shù)全方位的觀察巷道掘進(jìn)前方具體情況，最大程度上擴(kuò)大巷道掘進(jìn)有效探測(cè)范圍，保障巷道掘進(jìn)前進(jìn)方向內(nèi)無(wú)潛在危險(xiǎn)。

2 縱波勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響研究

2.1 提高巷道掘進(jìn)探測(cè)分辨率

使用縱波勘探技術(shù)可對(duì)巷道掘進(jìn)直徑不小于10m的地質(zhì)構(gòu)造異常體進(jìn)行有效勘探，保證巷道掘進(jìn)勘探資料具有較高的分辨率[4]。通過(guò)高分辨率提取具有一定強(qiáng)度的聲波、面波，進(jìn)而降低干擾波產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲對(duì)巷道掘進(jìn)造成的影響，進(jìn)而提高巷道掘進(jìn)探測(cè)分辨率，獲得高精度的三維數(shù)據(jù)體。考慮到巷道掘進(jìn)中地質(zhì)構(gòu)造異常體的走向與探測(cè)方向夾角會(huì)顯著影響探測(cè)分辨率，因此，利用縱波勘探技術(shù)查清落差后得到的巷道掘進(jìn)勘探資料可更加明顯的反射波波組特征，具有高信噪比、清晰的剖面斷點(diǎn)、連續(xù)性好等特點(diǎn)，能夠科學(xué)的實(shí)現(xiàn)偏移歸位。通過(guò)縱波勘探技術(shù)能夠影響巷道掘進(jìn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合地震勘探規(guī)范，將使用縱波勘探技術(shù)處理后的巷道掘進(jìn)探測(cè)結(jié)果與使用前進(jìn)行對(duì)比，證明經(jīng)過(guò)縱波勘探技術(shù)能夠提高巷道掘進(jìn)探測(cè)分辨率，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，具有積極正面的影響。

2.2 提高巷道掘進(jìn)效率

縱波勘探技術(shù)采用線(xiàn)性探測(cè)的勘探方式，能夠一次性的勘探在巷道掘進(jìn)正前方200m 范圍內(nèi)的巷道地質(zhì)構(gòu)造信息，進(jìn)而提高巷道掘進(jìn)效率。研究發(fā)現(xiàn)，利用縱波勘探技術(shù)勘探巷道掘進(jìn)，可以通過(guò)縱波變化頻率、振幅強(qiáng)度以及同相軸波形特征，得到縱波對(duì)應(yīng)的地質(zhì)層位、陷落柱以及斷層走向，采用“借道超前”圈出探測(cè)范圍內(nèi)的異常物體，彌補(bǔ)巷道掘進(jìn)范圍的局限，選擇性補(bǔ)充實(shí)施縱波地震超前探，保證勘探信息的準(zhǔn)確性以及有效性。通過(guò)縱波勘探技術(shù)減少由于勘探數(shù)據(jù)不準(zhǔn)造成的不必要的安全事故，排除巷道掘進(jìn)過(guò)程中存在的安全隱患，降低安全事故影響巷道掘進(jìn)施工工期，全面提高巷道掘進(jìn)效率[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著槽波與縱波勘探技術(shù)的逐步成熟，對(duì)于巷道掘進(jìn)勘探信息的可靠率要求也隨之提高。因此，通過(guò)本文以上進(jìn)行的研究，能夠取得一定的應(yīng)用成果。通過(guò)研究槽波與縱波勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響：槽波與縱波勘探技術(shù)的合理運(yùn)用能夠促進(jìn)巷道掘進(jìn)的精度與效率?；诓鄄ㄅc縱波勘探技術(shù)進(jìn)行巷道掘進(jìn)勘探是目前勘探中最實(shí)用和最可靠的方法。根據(jù)以上提出的4點(diǎn)影響表明，槽波與縱波勘探技術(shù)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響均是有利影響。有理由以槽波與縱波勘探技術(shù)作為巷道掘進(jìn)勘探的核心技術(shù)，為巷道掘進(jìn)的進(jìn)一步發(fā)展提供學(xué)術(shù)意義。但本文唯一不足之處在于，沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明槽波與縱波勘探技術(shù)在巷道掘進(jìn)中的具體應(yīng)用過(guò)程，相信這一點(diǎn)，有理由成為巷道掘進(jìn)方面未來(lái)發(fā)展中的重點(diǎn)研究方向。