陜煤地質一八六公司:從“朦朧”到“清晰” ——“TST超前探測技術”精細化解析地質構造
“8號檢波器氣壓不足需立即補氣,檢查采集盒與檢波器連接狀態,配合礦方完成警戒區域布設。”一八六公司物探工程處負責人王鑫鑫在現場指揮時介紹,“我們通過研發新型檢波器錨桿耦合裝置,配合變異度函數算法優化,使構造識別精度提升40%,為礦井采面布置和災害防治提供了精準數據支撐。”
近年來,隨著淺部煤炭資源日漸枯竭,開采作業不斷向深部地層進軍,復雜地質條件成為煤礦安全生產的重大挑戰。斷層、陷落柱、煤層尖滅以及密集分布的小微構造相互交織,為煤礦安全生產帶來了挑戰。
當“煤巖界面和小微構造精細化探查”成為行業難題,一八六公司迎難而上,以陜西永隴礦區為主戰場,開啟了技術攻堅之旅。
技術攻堅突破復雜難題
井下槽波勘探,本是探明地質情況的“火眼金睛”,但在復雜地質條件下,探查效果近乎“霧里看花”。傳統勘探方式耗時費力,檢波器與井下環境耦合不佳導致采集信號信噪比低,珍貴地質數據被雜亂干擾淹沒。同時,槽波“速度-頻率”拾取結果誤差大,造成成像失真,關鍵地質信息難以準確識別,給煤礦安全生產埋下了隱患。

面對這兩大技術“頑疾”,一八六公司物探技術人員扎根永隴礦區,經過大量試驗與調整,成功研發出《一種煤礦井下檢波器與錨桿的耦合裝置》,獲得了國家實用新型專利。
據了解,該裝置通過創新結構設計,實現了檢波器與井下錨桿的緊密耦合,可最大限度減少外界干擾,有效提升井下槽波勘探的數據采集質量。“自投入使用后,信噪比有了顯著提高,勘探時間也大幅縮短了。”技術人員介紹道。
同時,針對復雜地質條件對槽波成像效果的影響,一八六公司物探工程處結合多年掘進巷道作業經驗,創新性采用了基于變異度函數的“TST超前探測技術”。實際應用表明,該技術在保證數據信噪比的前提下,可精準捕捉地質異常體的特征信息,相比傳統方法,探測距離增加至200米以上,成功實現兼具大測深、高精度與高效率的數據采集及解譯模式。
實踐應用顯現技術價值
技術的價值,終究要在實踐的沃土中開花結果。為驗證“TST超前探測技術”的實際效果,一八六公司在永隴礦區扎實推進多個實踐項目。每一個項目,都是檢驗技術硬實力的“試金石”;每一次應用,都為礦方創造了實實在在的經濟效益,讓技術創新成為推動產業發展的強勁動能。
在永隴礦區某礦井掘進巷道前方構造探測項目中,技術團隊采用TST法結合變異度函數成像技術對掘進巷道前方地質情況進行全方位“掃描”,精準圈定了1處斷層,并成功預警3處破碎帶突水風險。礦方據此提前制定科學合理的過斷層專項措施,及時采取加固、疏水等措施,有效避免了突水事故的發生。
另一項亮眼成果來自永隴礦區某礦井23盤區南部無煤邊界探測項目,針對永隴礦區煤層賦存不穩定特點,技術團隊將TST法的數據解譯技術應用于反射槽波探測中,精準標定出煤層開始減薄的邊界和煤層尖滅的邊界。礦方依據這一精準地質信息,將工作面寬度從180米調整至190米,增加可采儲量21萬噸,按當時市場價格計算,直接增加經濟收入約8400萬元;同時避免向無煤區域的無效掘進,減少無效掘進380米,直接節約成本570萬元。項目結束后,礦方技術負責人感慨:“這項技術就像給我們裝上了‘導航儀’,讓我們清楚知道哪里有煤、哪里沒煤,再也不用‘摸著石頭過河’了!”
這些實實在在的成果,讓“TST超前探測技術”在永隴礦區得到可靠驗證,也為其在行業內的推廣奠定了堅實基礎。
據了解,該技術將會推廣應用,可為煤礦開采提供精準地質數據支撐,符合國家對煤礦地質構造和小微構造的精準探查政策要求,助力行業向安全、高效、綠色方向轉型。此外,該技術應用領域廣泛,還可延伸至金屬礦、非金屬礦等地下資源勘探開發,并在城市地下空間開發、隧道工程等場景中展現應用潛力。