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摘 要：地质雷达是当前国内外最先进的物探设备之一，在岩土工程和矿山、隧道工程等领域得到了广泛的应用。阐述了用地质雷达测试巷道围岩松动圈的基本原理，验证其可行性，并在口孜东矿工作面机巷和井底车厂联巷中进行了测试实践，利用IDSP6软件对测试结果进行后期分析，得出相应测试点的松动圈范围。
关键词：地质雷达;巷道围岩;松动圈
松动圈理论[1]這一想法最初是由矿业工程专家提出的，该理论早在1970—1979年逐步成熟，在1980—1990年得到了进一步的改善。从目前的科技发展情况来看，由于矿井、隧道等地下工程技术突飞猛进，该理论得到了广泛的应用。由于隧道或者巷道等在挖掘后围岩应力受到影响，且受力状态发生了变化，岩石的强度大大降低。若期间岩石强度大于围岩应力，围岩便会处于弹塑性状态，从而达到自稳状态;相反，若是此时岩石的强度小于围岩集中应力，围岩将会出现破断现象，从四周向深部延伸直到出现平衡状态，围岩中便会产生一种破裂带，这就是围岩松动圈[2]。
1 方案分析
地质雷达[3]是当今国内外较为领先的一种地质探测工具，主要运用了电磁探测技术，可以对需要探测的环境或者物质进行精确的定位与识别，如图1所示。
1.1 工作面概况
桃园煤矿位于淮北平原中部，大部分为农田，采区范围为+23.0～+25.0 m，1044工作面位于Ⅱ4采区二阶段，为该采区的10煤层第2个工作面，现回采的里段上区段为Ⅱ1042采空区，左至横贯该工作面的F9正断层附近，右至京沪铁路保护煤柱。
该工作面里段为一倾向东的单斜构造。工作面内煤层走向及倾向上均有一定的宽缓波状起伏;根据巷道掘进揭露、三维地震勘探资料解释，工作面里段发育9条断层，包括3条逆断层和6条正断层，正断层F11贯穿工作面，且与工作面两巷近于正交，其余断层与工作面两巷均斜交，断层落差均小于2.0 m，断层附近煤层顶板较为破碎，压力较大，回采期间需加强顶板管理。
1.2 巷道测试方案
此次试验选取3个点进行数据采集，分别在1044工作面选取一号、二号两个测点，井底车场选取三号测点。
3个测点的布置如图2所示。现场测试时，由人工托举地质雷达，雷达天线要紧贴测试巷道围岩表面，根据测试的方向进行测量。在地质雷达测量过程中，务必要保证仪器平稳移动，以保证地质雷达的测量精度。
2 结果与分析
根据现场测试数据，后期通过IDSP6软件进行测试结果分析，得到位于3个测点的测试结果。
一号测点位于测量控制点Z15向后11.0 m处，顶板为砂质泥岩，松动圈测试结果如图3所示。
二号测点位于测量控制点Z4点处，顶板为泥岩，上方有约300 mm煤线，底板为砂岩，松动圈测试结果如图4所示。
三号测试点位置为井底车场1，三号测点松动圈如图5所示。
由3个测点松动圈示意图得出3个测点的松动圈范围，如表1所示。
3 结语
根据此次测试结果分析，可以得出以下结论：
（1）同一断面不同部位松动圈尺寸不同，两帮和顶板处松动圈大，直墙处松动圈小。
（2）稳定性差的围岩，松动圈厚度较大;稳定性好的围岩，松动圈厚度较小。
（3）在同一断面中，强度高的岩体松动圈厚度较小，强度低的岩体松动圈厚度较大。
[参考文献]
[1]徐世达，陈治洋，雷刚.基于便携式地质雷达的巷道围岩松动圈探测[J].中国矿业，2019，28（11）：99-103.
[2]石国杰，王晋国，侯兆阳，等.地质雷达数据处理新方法研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2017，27（1）：42-44.
[3]郭亮，李俊才，张志铖，等.地质雷达探测偏压隧道围岩松动圈的研究与应用[J].岩石力学与工程学报，2011，30（增刊1）：3009-3015.
关键词：地质雷达;巷道围岩;松动圈
松动圈理论[1]這一想法最初是由矿业工程专家提出的，该理论早在1970—1979年逐步成熟，在1980—1990年得到了进一步的改善。从目前的科技发展情况来看，由于矿井、隧道等地下工程技术突飞猛进，该理论得到了广泛的应用。由于隧道或者巷道等在挖掘后围岩应力受到影响，且受力状态发生了变化，岩石的强度大大降低。若期间岩石强度大于围岩应力，围岩便会处于弹塑性状态，从而达到自稳状态;相反，若是此时岩石的强度小于围岩集中应力，围岩将会出现破断现象，从四周向深部延伸直到出现平衡状态，围岩中便会产生一种破裂带，这就是围岩松动圈[2]。
1 方案分析
地质雷达[3]是当今国内外较为领先的一种地质探测工具，主要运用了电磁探测技术，可以对需要探测的环境或者物质进行精确的定位与识别，如图1所示。
1.1 工作面概况
桃园煤矿位于淮北平原中部，大部分为农田，采区范围为+23.0～+25.0 m，1044工作面位于Ⅱ4采区二阶段，为该采区的10煤层第2个工作面，现回采的里段上区段为Ⅱ1042采空区，左至横贯该工作面的F9正断层附近，右至京沪铁路保护煤柱。
该工作面里段为一倾向东的单斜构造。工作面内煤层走向及倾向上均有一定的宽缓波状起伏;根据巷道掘进揭露、三维地震勘探资料解释，工作面里段发育9条断层，包括3条逆断层和6条正断层，正断层F11贯穿工作面，且与工作面两巷近于正交，其余断层与工作面两巷均斜交，断层落差均小于2.0 m，断层附近煤层顶板较为破碎，压力较大，回采期间需加强顶板管理。
1.2 巷道测试方案
此次试验选取3个点进行数据采集，分别在1044工作面选取一号、二号两个测点，井底车场选取三号测点。
3个测点的布置如图2所示。现场测试时，由人工托举地质雷达，雷达天线要紧贴测试巷道围岩表面，根据测试的方向进行测量。在地质雷达测量过程中，务必要保证仪器平稳移动，以保证地质雷达的测量精度。
2 结果与分析
根据现场测试数据，后期通过IDSP6软件进行测试结果分析，得到位于3个测点的测试结果。
一号测点位于测量控制点Z15向后11.0 m处，顶板为砂质泥岩，松动圈测试结果如图3所示。
二号测点位于测量控制点Z4点处，顶板为泥岩，上方有约300 mm煤线，底板为砂岩，松动圈测试结果如图4所示。
三号测试点位置为井底车场1，三号测点松动圈如图5所示。
由3个测点松动圈示意图得出3个测点的松动圈范围，如表1所示。
3 结语
根据此次测试结果分析，可以得出以下结论：
（1）同一断面不同部位松动圈尺寸不同，两帮和顶板处松动圈大，直墙处松动圈小。
（2）稳定性差的围岩，松动圈厚度较大;稳定性好的围岩，松动圈厚度较小。
（3）在同一断面中，强度高的岩体松动圈厚度较小，强度低的岩体松动圈厚度较大。
[参考文献]
[1]徐世达，陈治洋，雷刚.基于便携式地质雷达的巷道围岩松动圈探测[J].中国矿业，2019，28（11）：99-103.
[2]石国杰，王晋国，侯兆阳，等.地质雷达数据处理新方法研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2017，27（1）：42-44.
[3]郭亮，李俊才，张志铖，等.地质雷达探测偏压隧道围岩松动圈的研究与应用[J].岩石力学与工程学报，2011，30（增刊1）：3009-3015.