一．主要解决问题
利用相应的地球物理探测技术有效的预测含水构造，提高矿井生产的防治水能力。
二．简介
煤矿井下工作面分为掘进头、左右侧帮、顶底板及回采面。工作面内的含水构造对于煤矿生产过存在巨大的威胁。利用相应的地球物理探测技术可以有效的预测含水构造，提高矿井生产的防治水能力。
三．适用行业
该解决方案主要应用于煤炭的开采企业。
四．方法原理
矿井直流电法以岩石的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。直流电法探测技术是以煤、岩层及其富水带的导电性差异为基础,通过人工向地质体供入稳定电流,观测大地电流场的分布状况,从而确定岩、矿体物性及其赋水性的分布规律或地质构造特征。
根据探测目的不同,直流电法工作装置形式有多种，井下通常应用对称四极测深装置、三极测深装置和单极偶极装置。
对称四极测深装置工作布置方式为A—M-O-N—B，三极测深装置工作布置方式为A—M-O-N—B.此2种装置中A、B均为供电电极，用于向岩、矿层供电；M、N均为测量电极,用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出岩矿层的视电阻率值。通过对不同地点、不同深度岩矿层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可达到探测岩性、构造及其赋水性的目的。
单极偶极装置主要用于巷道掘进工作面超前探测,其布置方式为A1—A2—A3—M-N—B(∞),其中A1，A2，A3和B极为供电电极,位置固定不动(A1位于掘进工作面处);M,N为测量电极,沿巷道移动探测地电场电压.井下采集的原始探测数据,经专用软件根据镜象工作原理处理后得到A1，A2，A3条成果曲线，对成果曲线的相似性进行对比并结合各供电电极的相对位置关系进行分析(即掘进工作面正前方的低阻异常区在各条成果曲线上的位置关系应与相应供电电极的位置关系具有一致性)，即可得出掘进工作面前方构造及其赋水性情况。3种装置形式各具特点,应根据探测目的和施工条件甄别选用.单极偶极装置主要用于巷道侧帮和掘进工作面超前探测；三极测深装置灵敏度高，但采集到的信号稍弱,适用于较短巷道内施工；正常情况下应尽可能选用四极测深装置,其优点是采集到的信号强、信噪比高,探测成果曲线的异常形态较为简单，易解释。
具体来说直流电法具有以下特点：
1．数据采集劳动强度小，测量设备轻便，工作效率高，成本低；
2．采用小规模回线装置系统，因此为了保证数据的质量、降低体积效应的影响、提高勘探分辨率，特别是横向分辨率；
3．井下测量装置距离异常体更近，大大的提高测量信号的信噪比，经验表明，井下测量的信号强度比地面同样装置及参数设置的信号强很多；
4．可探测工作面内和顶底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律；
5．矿井直流电法对高阻层的穿透能力强，对低阻层有较高的分辨能力。
五．工程案例
山西大同塔山煤矿开展水害探测
武汉地大华睿地学技术有限公司于2012年至2014年期间使用矿井直流电法技术在大同塔山煤矿开展水害探测工作数年，此期间应用效果较好。
图1 塔山矿某巷道探测解释结果
探测结果：该异常位于6-17m,中心位置位于10m,解释推断为灾害性导水断层或裂隙发育带。后经打探水钻约250m³/h,注浆改造后安全通过。
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