地球物理测井技术在煤矿岩体工程勘察中的应用

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1、第28卷第7期岩石力学与工程学报Vol.28No.72009年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly，2009地球物理测井技术在煤矿岩体工程勘察中的应用叶根喜1，2，3，HATHERLYP3，姜福兴1，PAYNED4，MEDURSTT5(1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083；2.江苏华东地质建设集团有限公司，江苏南京210007；3.悉尼大学，澳大利亚悉尼；4.必和必拓公司克瑞努姆煤矿，澳大利亚昆士兰；5.PDR工程师团队，澳大利亚凯恩斯)摘要：介绍当前地球物理测井技术在煤矿岩体工程勘察领域的应

2、用现状，剖析GSR的基本原理和分析方法，指出GSR是以声波测井数据为基础，并从地质力学的角度考虑各种因素(如矿层、裂隙等)对波速的影响；强调GSR不是要评估岩体的强度，相反，它是提供一种对岩体性质进行定量、综合的评估方法。使用的测井类型分别为声波测井、伽玛测井和密度测井。工程实践表明，地球物理测井方法在识别岩体内部的性质及变化规律方面，有其自身的优势，尤其是在软岩区域圈定、关键层识别、底板突水危险区勘察方面，具有直观、定量表述的优越之处；GSR与单轴抗压强度的对比结果证明，“单一岩体强度指标反映岩体性质”有一定的局限性，GSR的结果更符合现场情况；三维地震勘探与GSR的耦合分析方法，为对钻

3、孔之间的“盲区”探查提供了有益的帮助，是原位探测隔水关键层的有效方法。最后提出基于地球物理技术的“矿山岩体性质原位研究”的基本思路，即利用测井技术对矿山岩体性质进行开采前的三维“静态定量”描述；借助于微震、电磁辐射等监测技术，在煤矿开采过程中对岩体破坏规律的三维“动态定量”描述。关键词：采矿工程；地球物理测井；三维地震勘探；岩体工程勘察；关键层中图分类号：TD31文献标识码：A文章编号：1000–6915(2009)07–1342–11APPLICATIONOFGEOPHYSICALLOGGINGTECHNIQUESTOINVESTIGATIONOFROCKMASSENGINEERINGI

4、NCOALMINEYEGenxi1，2，3，HATHERLYP3，JIANGFuxing1，PAYNED4，MEDURSTT5(1.KeyLaboratoryofHigh-efficientMiningandSafetyofMetalMines，MinistryofEducation，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2.JiangsuHuadongGeologicalConstructionGroup，Nanjing，Jiangsu210007，China；3.UniversityofSydney，Sy

5、dney，Australia；4.CrinumMine，BHPMitsubishiAlliance，Queensland，Australia；5.PDREngineers，Cairns，Australia)Abstract：Thecurrentapplicationofgeophysicalloggingtechniquetotheinvestigationofrockmassengineeringincoalmine，especiallythegeophysicalstratarating(GSR)，isintroduced.GSRismainlybasedonsonicloggingd

6、ata(densityandgammalogsareusedsimultaneously)；andtheformulationreliesonageomechanicalunderstandingofthefactors(beddingorfracture)thatinfluencesonicvelocity，anddoesnotattempttoestimaterockstrength，rathertoprovideamethodforestimatingthequalityofrockmassquantificationallyandcomprehensively.Engineerin

7、gpracticeindicatesthatgeophysicalloggingtechniquewithitsinnateabilityhasbeenplayingahelpfulroleinquantitativelyidentifyingtherockmassqualityandchangesinrockmass，suchasdelineatingtherangeofsoftrock，recognitionofke