掘进巷道超前探测与水害源快速识别关键技术研究

本文主要探讨了掘进巷道超前富水性快速探测技术和水害源快速识别方法的研究，针对煤矿开采中的水害问题，提出了一种创新的解决方案。研究目标是开发一种轻便、快捷且能实时获取探测结果的富水性超前快速探测方法和设备，以及设计一种适合煤矿水害源识别的简便、快速的水害源识别方法。目前，常用的水害超前探测技术如矿井瞬变电磁法、直流电法和矿井地质雷达各有优缺点：瞬变电磁法对水反应灵敏但抗干扰弱；直流电法抗干扰能力强但方向性差且探测距离有限；地质雷达虽较重且探测距离短。传统的水害源识别则需采集井下出水样本，在地面化验分析，耗时长且费用高。 文章指出，为了克服这些局限，研究人员致力于开发一款无需专业知识，操作简单的快速探水设备，能够实现实时监测掘进头的水害情况。此外，水害源快速识别方法通过测定多种离子含量，实现了快速检测和水源类型判断，显著缩短了识别时间，从数天甚至数周缩短到了1小时内，相比传统方法具有显著的优势。 文章还强调了水源识别的理论基础，即地下水的水文地球化学特征，它反映了含水介质岩性、水动力条件、氧化还原环境和酸碱度等多种因素的综合影响。由于不同含水层的特性差异，它们的常规离子成分具有独特的特征，这对于水源的区分提供了重要的依据。 本研究旨在通过技术创新解决煤矿开采中的水害预警和快速响应问题，提高工作效率，降低风险，对于推动煤矿安全管理和灾害防控具有重要意义。