《煤礦防治水規定》指出，防治水要堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采原則和防、堵、疏、排、截綜合治理措施。預測預報、有疑必探的前提是注重科技、發揮儀器的作用。煤礦防治水的前期工作是查明水害類型、探明水害影響區域和程度，有的放矢進行水害治理，消除水害隱患，確保安全生產。水害探查是一項非常復雜的工作，通常是根據水文鉆孔資料進行礦區水文地質條件分析，地表水文地質踏勘，井下勘查和超前鉆探探放水，這些工作對技術人員要求都較高。鉆探探水本身就具有一定的危險性，探測距離較短，鉆孔終孔位置可能偏離靶心，多孔探測可以有效解決這個問題但施工時間長，容易造成接續困難。

　　解決上述問題的有效辦法是利用井下物探技術，與鉆探探放水的技術組合，物探先行、鉆探驗證，在取得多次驗證資料后，依據實際情況逐步減少鉆探工作量，在保證礦井安全的基礎上提高生產效率。

　　一、煤礦井下水害探測方法技術

　　我國幅員遼闊，煤田地質條件相對復雜，多數主采礦區淺部資源開采殆盡，許多礦井向深部延展，很多礦井不同程度受到深部承壓水的威脅。由于早期深部水文地質條件探查程度不足，地面補充水文地質勘探面臨埋深大，上部采空區影響等因素使勘探精度下降，因此在地面補充勘探的同時開展井下探測就是很好的補救措施。前些年部分地區無序開采造成關停、廢棄小礦巷道、采空區積水，以及古窯積水使得礦井周邊情況極其復雜，因此深部承壓水和老空區積水是目前我國煤礦防治水工作的重點。

　　煤礦水體由于常年埋藏于地下，普遍礦化程度較高，導電性能良好，相對圍巖和煤層而言是良好導電體，因此通過細分區域的電阻率測量可以探測出含水區域，經過多年的研究實踐，目前電阻率法是探測含水體的最有效手段。

　　目前常用的探測方法有直流電阻率法，包括直流電法儀和高密度電法儀都屬于直流電法范疇，高密度電法是一種引入地面施工方法的直流探測技術，直流電法的典型應用是沿巷道進行底板探測，探測深度可達100米，底板探測可以采用對稱四極或者三極探測裝置，直流電法的另一種變通用法是直流超前探測技術，最大探測深度達到甚至超過100米，對于探測巷道掘進前方含水構造是一種有效的方法，應用這種方法可以有效探測掘進前方大于兩米的充水廢棄巷道，采空區、充水斷層破碎帶、充水陷落柱等地質異常。

　　音頻電穿透法能透視工作面內部和頂底板，能查明一定深度范圍內的含水構造和導水通道，該應用也屬于直流電法范疇，只是音頻電穿透法擴大了直流電法的應用范圍，它是利用采煤工作面形成以后的上下順槽來開展探測工作。

　　與直流相對應的是交流探測方法，像頻率測深（大地電阻率法），它的探測原理是相同極距下不同頻率（波長）電磁波的趨膚深度不同，頻率測深就是通過改變發射頻率來獲取不同深度的地質信息。

　　瞬變電磁法也屬于交流電法，是一種發展中的井下勘探方法，和其它方法相比具有施工便捷，裝置靈活、設備輕便的優勢。但由于采用寬頻接收信號，抗干擾能力較差，通常需要大電流激發，以獲取滿足信噪比要求的信號。瞬變電磁技術近幾年開始進入煤礦探測含水構造，并逐漸被人們認識和接受，是一種有發展前途的探測技術。

　　與電磁法勘探相對應的是各種體波和面波探測方法，主要有井下地震探測、瑞利波探測、TSP探測技術等等，這些方法技術探測斷層等巖性變化的地質異常效果較好，利用這些技術探測含水構造的研究也一直在進行著，但是目前還沒有找到好的應用效果，因此探測含水構造還是應該首選電法類儀器。

　　可以用于煤礦井下進行測深和掘進巷道超前探測的電法儀器主要是直流電法儀和瞬變電磁儀，直流電法儀探測穩定，易學易用，數據處理簡單，地質效果較好。瞬變電磁法儀器施工靈活，可以全方位探測，但是儀器成本較高，熟練掌握難度較大，超前探測效果還有待提高。

　　二、幾種實用探測方法和設備

　　1、YDZ（A）直流電法儀

　　井下電法技術在井下全空間條件下建場，采用全空間數據處理和解釋方法，可探測巷道周圍的斷層破碎帶、隱伏含水構造、潛在突水點、確定隔水層厚度、探測掘進巷道前方的隱伏含水構造以及解決井下與采煤直接相關的其它地質問題。

　　YDZ(A)直流電法儀自動記錄原始數據，傳送到微機中進行數據分析、處理，利用微機輔助成圖軟件得到成果圖件。目前在邢臺、焦作、淄博、肥城、晉城、鄭州、淮北、義馬、神火等礦區得到推廣應用，近幾年不少地方煤礦和個體煤礦為探測底板承壓水和小窯采空區積水采用了該項技術，取得了良好的探測效果。

　　2、YD32（A）高分辨電法儀

　　YD32 (A)高分辨電法儀是井下電法勘探儀器，也可用于地面進行電法勘探工作。

　　YD32(A)高分辨電法儀以煤層或巖體為介質，根據巖石電阻率成像探測識別技術對礦井含水構造進行三極高分辨電法探測。它利用現有的巷道工作，可探查掘進工作面前方100米內的含水導水異常，包括老窯、斷層、破碎帶、陷落柱、裂隙、溶洞等含水構造。

　　超前探測工作面施工時間約1小時，數據采集半小時，總的工作時間小于2小時，對施工現場影響小；現場即可顯示結果進行判斷分析。計算機智能控制，自動化程度高，同時具有數據處理和圖形處理功能，不用過多的人工干涉即可得到地質勘探結果，便于推廣使用。

　　3、YT120(A)音頻電穿透儀

　　YT120(A)音頻電穿透儀是新型電法探測儀器，適用于：

　　1.探測采煤工作面內及其掘進前方、巷道周圍的含水、導水構造等水文地質情況。可對煤層頂底板的導含水構造進行超前探測，確定含水體的空間位置，包括平面位置和深度范圍。在巷道-巷道之間進行電穿透探測，取得工作面內頂底板的水文地質數據，按電導率的差異成像，以此判斷工作面頂底板（30-100米）范圍內的含水地質構造。

　　2.用于水壩壩基、江河堤岸等方面的勘探。可對壩基的穩定性、河堤或大壩內隱伏的空洞、導水裂隙的分布范圍進行探測。

　　3.用于鐵路、公路等交通領域的工程項目設計前的地質勘探。對公路、鐵路的選址設計進行線路勘察，對隧道的掘進提供超前勘探資料。

　　4、YTR(D)瑞利波探測儀

　　瑞利波探測法是近年來興起的一種地質勘探方法，其探測原理主要是利用瑞利波的兩個特性即：波在分層介質中傳播時的頻散特性和波的傳播速度與介質物理力學特性的密切相關性，而應用于煤礦井下地質小構造探測。

　　YTR(D)瑞利波探測儀就是利用瞬態瑞利波技術對地質構造進行勘探的一種新型物探儀器。它實測動態范圍可達120dB，并簡化了系統設計，確保了各信號道的相位一致性，提高了探測精度和深度。

　　儀器可用在煤礦井下對掘進頭前方或采面進行超前探測，可探測地表以下或水平前方5～80米地質構造。對巖層厚度和煤及圍巖內的斷層、空洞、老窯、巖溶等地質小構造進行探測和預報；該儀器也可應用于地面工程勘探中，探測地表以下或水平面前方3～80米淺層構造，如建筑地基、水壩堤防、高速公路和鐵路路基、隧道掘進等領域。

　　5、KJ117礦井水文實時監測系統

　　系統主要包括：監測中心站、數據通信網絡、井下水壓采集分站、遠程通信適配器、高精度壓力變送器、井下防爆電源等。

　　通過基于現場工業控制總線CAN總線或者局域網，通信網絡與井下各分站進行數據交換，實時獲取井下水壓、流量數據，地面分站經GSM網絡傳回測量數據，經系統處理后在監測信息中心站的主機屏幕上顯示各測點水壓、水位和流量值。

　　系統可以安裝西安研究院研制的煤礦水情預警系統，根據相應的物理量數據，依據礦井水文地質專業理論進行相關分析進行輔助決策，為用戶提供相應的決策依據。

　　物探儀器產品經過幾代技術人員幾十年的努力，到今天發展升級為兩大類十幾個品種，探測能力、探測效果和產品質量不斷提高，《煤礦防治水規定》的實施，并明確指出物探儀器在煤礦防治水工作中的作用，要求生產礦井應建立地面和井下的水文監測系統，掘進和采煤工作面要使用物探、鉆探、化探、監測等手段查明水文地質條件，探測隱伏的導、含水構造。目前全國煤礦正在學習貫徹新的《煤礦防治水規定》，這將為物探儀器今后幾年快速發展提供一次極好的機遇。科技之水，主動治水，儀器先行。