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陕煤地质一八六公司:从“朦胧”到“清晰” ——“TST超前探测技术”精细化解析地质构造

发布时间:2025-09-22 来源: 作者:李璐 郭玉佳
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“8号检波器气压不足需立即补气,检查采集盒与检波器连接状态,配合矿方完成警戒区域布设。”一八六公司物探工程处负责人王鑫鑫在现场指挥时介绍,“我们通过研发新型检波器锚杆耦合装置,配合变异度函数算法优化,使构造识别精度提升40%,为矿井采面布置和灾害防治提供了精准数据支撑。”

近年来,随着浅部煤炭资源日渐枯竭,开采作业不断向深部地层进军,复杂地质条件成为煤矿安全生产的重大挑战。断层、陷落柱、煤层尖灭以及密集分布的小微构造相互交织,为煤矿安全生产带来了挑战。

当“煤岩界面和小微构造精细化探查”成为行业难题,一八六公司迎难而上,以陕西永陇矿区为主战场,开启了技术攻坚之旅。

技术攻坚突破复杂难题

井下槽波勘探,本是探明地质情况的“火眼金睛”,但在复杂地质条件下,探查效果近乎“雾里看花”。传统勘探方式耗时费力,检波器与井下环境耦合不佳导致采集信号信噪比低,珍贵地质数据被杂乱干扰淹没。同时,槽波“速度-频率”拾取结果误差大,造成成像失真,关键地质信息难以准确识别,给煤矿安全生产埋下了隐患。

面对这两大技术“顽疾”,一八六公司物探技术人员扎根永陇矿区,经过大量试验与调整,成功研发出《一种煤矿井下检波器与锚杆的耦合装置》,获得了国家实用新型专利。

据了解,该装置通过创新结构设计,实现了检波器与井下锚杆的紧密耦合,可最大限度减少外界干扰,有效提升井下槽波勘探的数据采集质量。“自投入使用后,信噪比有了显著提高,勘探时间也大幅缩短了。”技术人员介绍道。

同时,针对复杂地质条件对槽波成像效果的影响,一八六公司物探工程处结合多年掘进巷道作业经验,创新性采用了基于变异度函数的“TST超前探测技术”。实际应用表明,该技术在保证数据信噪比的前提下,可精准捕捉地质异常体的特征信息,相比传统方法,探测距离增加至200米以上,成功实现兼具大测深、高精度与高效率的数据采集及解译模式。

实践应用显现技术价值

技术的价值,终究要在实践的沃土中开花结果。为验证“TST超前探测技术”的实际效果,一八六公司在永陇矿区扎实推进多个实践项目。每一个项目,都是检验技术硬实力的“试金石”;每一次应用,都为矿方创造了实实在在的经济效益,让技术创新成为推动产业发展的强劲动能。

在永陇矿区某矿井掘进巷道前方构造探测项目中,技术团队采用TST法结合变异度函数成像技术对掘进巷道前方地质情况进行全方位“扫描”,精准圈定了1处断层,并成功预警3处破碎带突水风险。矿方据此提前制定科学合理的过断层专项措施,及时采取加固、疏水等措施,有效避免了突水事故的发生。

另一项亮眼成果来自永陇矿区某矿井23盘区南部无煤边界探测项目,针对永陇矿区煤层赋存不稳定特点,技术团队将TST法的数据解译技术应用于反射槽波探测中,精准标定出煤层开始减薄的边界和煤层尖灭的边界。矿方依据这一精准地质信息,将工作面宽度从180米调整至190米,增加可采储量21万吨,按当时市场价格计算,直接增加经济收入约8400万元;同时避免向无煤区域的无效掘进,减少无效掘进380米,直接节约成本570万元。项目结束后,矿方技术负责人感慨:“这项技术就像给我们装上了‘导航仪’,让我们清楚知道哪里有煤、哪里没煤,再也不用‘摸着石头过河’了!”

这些实实在在的成果,让“TST超前探测技术”在永陇矿区得到可靠验证,也为其在行业内的推广奠定了坚实基础。

据了解,该技术将会推广应用,可为煤矿开采提供精准地质数据支撑,符合国家对煤矿地质构造和小微构造的精准探查政策要求,助力行业向安全、高效、绿色方向转型。此外,该技术应用领域广泛,还可延伸至金属矿、非金属矿等地下资源勘探开发,并在城市地下空间开发、隧道工程等场景中展现应用潜力。