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伊宁某煤矿采空区调查

案例简介

        本次试验区位于新疆伊宁庆华某露天煤矿,该矿位于伊宁矿区北区东部,距伊宁市以北约15km处, 具体为该矿采空区213点位和立井井口位置。本次实验的目的是在该矿采空区213点位和立井井口进行物探试验,圈定采空区的位置和空间范围, 为该矿后续的煤矿生产、施工提供安全、可靠的技术保障。

图1   采空区213点位(左)、立井井口(中)、现场图(右)

测线部署

        本次工作采用浅层地震反射法。在已知采空区213点位和立井井口位置的地表, 每个点分别布设两条十字交叉线,共4条测线。每条测线长度200m,观测点距2m,每条线共101个测点。具体采用50台单分量地震节点+重锤震源,采用重锤激发的方式进行。

图2   每条测线观测系统示意图

研究成果

        从图3可见,在桩号10-15之间、深度27-32m,出现低速异常,为空洞的明显响应。 图4中在桩号11-18之间、深度27-32m,出现低速异常,为空洞的明显响应。然而,图5所示,在桩号40-45之间、深度30m以深,出现低速异常, 可能为竖井在地下的情况,但该深度未探到底部。

图3   Line1测线主动源面波剖面(采空区213点位)
图4   Line2测线主动源面波剖面(采空区213点位)
图5   Line3测线主动源面波剖面(立井井口位置)

结论

        采空区,对矿山的开采影响巨大,濒临塌陷的采空区,对其地面建筑、交通运输、以及人类的生命财产安全构成了极大的威胁。 本次试验证实了,浅层反射的主动源面波方法可以对采空区进行精准探测,从而探明采空区在地下空间的分布,为采空区治理提供支撑。