在煤矿井下掘进过程中,突水隐患一直是威胁安全生产的重大风险。超前精准探测巷道前方水文地质情况,提前预判富水区域,是保障矿山高效、安全开采的关键环节。神东大柳塔煤矿在 52508 切眼辅巷施工中,成功应用同度物探CFC超前探水技术,为巷道安全掘进提供了有利的地质依据。
CFC探水设备
CFC是一种电磁波反射法探水技术,用于公路、铁路、水路、矿山、地铁等隧道的围岩含水性与含水量的探测预报。可探测隧道掌子面前方的含水构造与围岩富水情况,CFC不受掘进机机头和拱架等金属机具的影响,采用阵列式观测系统,不占用掌子面,不仅可用于钻爆隧道,还能应用于TBM、盾构隧洞与煤矿巷道,探测距离可达100米,分辨率达到1m。
CFC特点优势
技术特点:①对围岩含水敏感 ②探测距离远 ③预报含水体位置与含水量大小

● 探测距离远不受金属机具影响,用锚杆、电极做天线,电磁波传播于岩体中
● 分辨率高,米级,选用对岩体含水性最敏感的频段
● 可靠性,阵列接收,具有方向性,双通道记录,归一化处理,消除发射因素的影响
● 同时确定含水部位和含水量大小及最优波速与介电常数
案例分享
神东大柳塔煤矿此次 CFC 超前探水技术的应用,重点聚焦 52508 切眼辅巷掌子面前方 100m 范围,通过专业探测设备与数据分析,清晰呈现了该区域的水文地质状况。


探测结果
偏移图像反应反射波相干能量的分布。图像的水平坐标为距离开口位置的相对坐标及距掌子面的距离,红色、黄色条纹表示相干能量强,反射波强,含水量大的界面,绿色次之,蓝色含水量少。进行围岩电磁波速扫描,得到预报区段巷道围岩电磁波速为0.092m/ns,相对介电常数为12.76左右,说明绝大部分围岩处于潮湿~含水,有局部富水段。

结果:其中 69-83m 范围内围岩含水量较大,属于需要重点警惕的潜在水害风险区域;其余地段含水量较小,水文条件相对稳定,可在做好常规防护的前提下推进掘进作业。
此次神东大柳塔煤矿同度物探 CFC 超前探水技术的成功应用,不仅精准掌握了掌子面前方的水文地质情况,为巷道安全掘进提供了科学指导,更体现了煤矿行业对 “科技兴安” 理念的深度践行。