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CFC助力新安煤矿全断面TBM施工巷道防治水

项目背景:新安煤矿始建于1978年,1988年建成投产。井田面积50.3平方千米,属于煤与瓦斯突出矿井,水文地质类型为复

项目背景:

新安煤矿始建于1978年,1988年建成投产。井田面积50.3平方千米,属于煤与瓦斯突出矿井,水文地质类型为复杂型。正常涌水量658.5m³/h,最大涌水量798.2m³/h。

○面临的水害威胁:长期面临地表水、老空水和奥灰水“三重”威胁,面对严峻复杂的水害防治挑战。

○防治水措施:成立了防治水专业队伍,推广使用新技术、新工艺和新装备,通过应用CFC复频电导率仪使防治水工作从被动应对到主动防御,从局部治理到区域治理。

■ 关键技术的应用-CFC

CFC复频电导率仪:被称为探水的眼睛,用于探测地下水。赋予定向钻机透视功能,不受掘进机金属机具干扰,没有传统物探的探测盲区,10分钟内能高效锁定前方含水体的位置与规模。

○CFC隧道探水技术原理与特性:CFC是一种电磁波探水新技术。隧道围岩含水后电导率与电容率增大,波阻抗降低,波阻抗差异增大。CFC选用对含水性最敏感的频段(100kHZ-10MHZ),通过测量反射相干频率,确定掌子面前方围岩含水体的位置与含水量。

✅ 适用性强:适用于钻爆法、盾构法、TBM法等多种隧道施工方式✅ 探测距离远:有效预报掌子面前方100米范围内含水构造✅ 分辨率高:可识别1–3米厚度的含水层或裂隙带✅ 成果直观:通过含水指数、相干频率图等方式,定量评估含水程度

■ 施工现场及结果

技术人员在巷道侧壁布置电极

现场数据采集

55次超前物探,3850m的安全掘进,揭露的巷道仅有滴淋水渗出。

■防治水成果

新安煤矿构建了一张立体的水害防治网,CFC无盲区探测可进行递进式探水预报。3850m的TBM安全掘进,是新安煤矿在水害防治上交出的优异答卷。