1号运输斜巷掘进工作面探放水设计Word下载.docx

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，总工程量约850m。

1号运输斜巷开口标高：

+671m，上山落平标高：

+840m。

该巷相对的地面为山地，无建筑物，地表无河流、水体、无裂隙，预计施工后对地表影响不大。

二、工作面设计参数（走度、坡度、方位角、标高）

1、新掘1号运输斜巷为一采区运输、行人、通风主要巷道。

布置于茅口灰岩中。

开口标高为+671m，设计终点标高+840m，掘进方位角157°

，掘进坡度为12°

。

巷道总工程量850m。

2、1号运输斜巷位于灰岩中采用锚喷支护，顶板破碎时采用锚喷支护，支护净断面尺寸：

墙高1.2m，拱高1.9m，净宽3.8m。

3、1号运输斜巷采用局部通风机压入式通风，局部通风机安装在主平硐与轨道上山交叉口外10米。

第二节周边关系及地质构造

一、工作面四周（东、西、南、北、上、下）采掘情况；

该巷掘进区域南面为未采掘区域；

北面为主平硐大巷；

东面为溜煤上山，西面为未采掘区域；

巷道开口位于溜煤上山西翼、上部为840运输巷，下部未进行采掘活动。

2、工作面地质构造及煤层赋存情况。

区域构造上井田位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区北端东缘，并毗邻凤冈北北东向构造变形区。

区域上褶皱构造发育，背、向斜相间分布，规模大小不等，宽窄不一，其陡缓变化较大，轴向常以北东为主。

断裂构造以褶皱轴部和背、向斜转折部位较为发育，多为北东或北北东向走向断裂，亦有北西、北北西和近东西向断裂分布。

区域主体构造是呈北东向展布的松坎复向斜及其南西端与之高鞍相接的捷阵溪向斜。

两向斜西翼岩层产状正常但倾角较陡，一般大于60°

松坎复向斜南东翼有一北北东向的突起背斜（乐坪背斜）和复式向斜（白马山向斜），白马山向斜西翼岩层倾角较缓，一般10～15°

，东翼由于受楠木园逆掩断裂的影响，岩层发生强烈倒转，倾角由北往南从35°

变化到75°

向斜轴在水柴坝井田内遭受F2、F11两断裂的破坏，向斜残破不全，加之次级褶曲发育，岩层产状变化频繁，使向斜轴迹难以寻觅。

井田出露最新地层是三迭系下统茅草铺组（T1m），最老地层为乐坪背斜核部的中二迭统茅口组（P2m）。

第二章水文地质特征

第一节矿井水文地质

1、地质构造

矿区位于乐坪背斜南东翼南西转折端，为单斜构造。

矿区地层总体倾向南东（135°

～140°

），倾角7°

～16°

，一般5°

～12°

，为缓倾斜岩层。

矿区内次级褶皱和断裂构造不发育，构造复杂程度类型简单。

2、煤层

井田含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），钻孔揭露厚度为56.59～61.36m，平均厚度58.48m，该层含有煤层及煤线2～4层，可采煤层平均总厚2.66m。

煤系地层中所含煤层平均总厚度3.91m，含煤系数6.68%。

全区可采煤层有1层（C5），其余煤层不可采。

3、水文地质特征

1、地表水

区域地表水属长江流域綦江水系，区内以西外围发育有松坎河，属綦江一级支流。

矿区外北端发育一条名为小河的溪流，该河流总体上由南东向北西径流后汇入松坎河，松坎河再由南向北径流汇入綦江。

小河河床标高为+610m，也为矿区最低侵蚀基准面。

本矿井最低开采标高为+800m，远高于河床标高，故河流不会对矿床充水造成影响。

2、含水层特征

（1）顶板含水层

第四系（Q）孔隙含水层：

分布于各斜坡、山间洼地及各冲沟的沟底地段，主要为耕植土及粘土，局部地段混风化碎块、块石及灰岩的崩积块体。

厚度为0.40～1.70m。

该层具弱透水性，由于厚度小，分布不均，仅降水时节短期含水，富水性弱。

二叠系上统长兴组（P3c）岩溶含水层：

主要出露于勘查区北部陡崖处，主要为深灰色中厚层状含燧石结核灰岩，厚度为59.48～69.46m，平均63.46m。

总之该层补给条件一般，富水性弱～中等。

二叠系上统龙潭组（P3l）裂隙含水层：

出露于勘查区北部缓坡地带，主要岩性为泥岩、粉砂质粘土岩、泥质粉砂岩、砂岩、铝土质粘土岩夹硅质岩、灰岩和煤层（线）。

厚度45.61～71.53m，平均厚约60m。

该层补给条件差，富水性弱。

（2）底板含水层

二叠系中统茅口组（P2m）岩溶含水层：

分布于勘查区北部，岩性以浅灰至灰色中至厚层细晶灰岩为主，夹灰、深灰色中至厚层状含燧石团块灰岩及透镜状灰岩，底部为厚约5m的深灰色中至厚层状燧石团块灰岩。

区内厚度＞100m。

该层含溶洞暗河水，暗河、岩溶大泉的出露受松坎河之支流小河控制。

该层出露区仅小部分，大部分地层隐伏于煤系之下，地下水以暗河管道水为主，接受补给后，地下水总体上由南向北，局部由北东或北西径流。

主要排泄于01号泉，富水性强。

地下水将有可能造成井巷突水。

3、井田内主要隔水层

三叠系下统夜郎组九级滩段一亚段（T1y3-1）隔水层：

大面积出露于勘查区中南部，主要岩性为暗紫、灰紫红色夹黄灰色页岩、砂质粘土岩、钙质粘土岩夹泥灰岩，厚83.97～166.62m。

露头区为山峦斜坡，具自然排水条件，补给条件差，含浅层裂隙水和上层滞水，出露标高为1203～1256m。

富水性弱，相较而言，可视为一相对隔水层。

该层富水性弱，由于厚度大，隔水性能良好。

对矿床充水影响较小。

第二节矿井充水因素分析

一、充水水源及其影响程度

1、大气降水对矿井充水的影响

大气降水是本区岩溶裂隙水的主要补给来源。

地下水主要由大气降水补给。

2、地表水对矿井充水的影响

主要地表水体为小河，河床标高（+610m）远低于煤层最低埋深标高（+825m），故地表水体不会对矿床充水产生影响。

3、周边矿井对本井田煤层开采的影响

松蓥煤矿东面为道角煤矿，北面为鑫鑫煤矿。

在煤层露头分布着一些小窑及废井老窑，均在浅部，当矿井与小窑挖穿后，小窑水便进入矿井，生产中要注意小窑水的防治工作。

是矿床开采的充水隐患。

目前C5煤层在井田已开采部分呈不规则状，中部开采最低标高为+930m，东翼深部开采标高为+950m～+954m，西翼深部开采标高为+931m～+1025m，C5煤层采空区面积为341227m2，采空区已砌筑了密闭，密闭墙底部设有返水池和排水管，上部布置有观察孔，经调查，采空区内无明显积水、积气。

4、采空区积水对矿井充水的影响

（1）随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水将沿导水裂隙进入采空区形成老空水，在开采老空区本层下部及下伏煤层时要注意老空水涌入工作面。

（3）由于小窑积水客观存在。

未来矿山开采过程中，可能遇老窑，并产生突水，一方面老窑水通过裂隙渗入矿井，增加矿井涌水量；

另一方面是老窑之间互相穿透，一旦一个小窑被淹，立即殃及一大片。

因此采空区及老窑积水将是矿井充水的水患。

5、含水层对矿井充水的影响

矿区地层中有强含水层茅口灰岩组，有中等含水层三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）及二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层。

矿区最低侵蚀基准面为标高610m。

井巷工程一旦揭穿含水层，会发生突水事故，造成大的灾害。

3、矿井充水通道

矿井上部采动裂隙和地层构造破碎带及节理裂隙是地下水向矿井充水的主要通道。

第三章探放水钻孔设计

第一节探放水钻孔设计依据

严格按照《煤矿安全规程》及《煤矿防治水细则》的相关规定和物探报告揭露的异常区，进行探放水钻孔设计；

坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的煤矿防治水方针，坚持“物探先行，钻探验证”的探放水原则。

第二节钻孔施工的目的

为了探测工作面范围内赋存的采空区积水、断层水、陷落柱水、含水层水，最终目的将水放出，确保工作面掘进期间安全生产。

第三节物探设计

一、设计依据

1、《煤矿安全规程》第三百一十七条：

在地面无法查明水文地质条件时，应当在采掘前采用物探、钻探或者化探等方法查清采掘工作面及其周围的水文地质条件。

第三百一十八条采掘工作面超前探放水应当采用钻探方法，同时配合物探、化探等其他方法查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况。

2、《煤矿防治水细则》第三十六条：

井下物探应当符合下列要求：

物探作业前，应当根据采掘工作面的实际情况和工作目的等编写设计，设计时充分考虑控制精度，设计由煤矿总工程师组织审批；

可以采用直流电阻率电测深、瞬变电磁、音频电穿透、探地雷达、瑞利波及槽波、无线电坑透等方法探测，采煤工作面应当选择两种以上方法，相互验证；

第三十九条：

严格执行井下探放水“两探”要求。

采掘工作面超前探放水应当同时采用钻探、物探两种方法，做到相互验证，查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况。

2、超前探测原理

1）物探原理:

目前我矿采用的物探仪器是由贵州吉利能源投资有限公司统一采购的YCS200（A）矿用本安型瞬变电磁仪；

本次矿井瞬变电磁法勘探工作量，沿掘进迎头，布置测线3条，每条测线10个物理点，总计30个物理点。

通过在掘进头移动发射接收线圈，形成3条超前探测的实测剖面，最后经过电脑处理与理想的岩石层位对比,从而得出可案的依据,为我们巷道进提供有效的、准确的资料。

2）物探成果实施:

由公司地质部门提供物探资料分析报告,报矿总工程师审批,由矿总工程师签字并采取钻探验证措施后下达允许掘进距离。

施工单位接到矿总工程师签字的允掘通知单后,严格执行。

并现场设置基点,严格控制掘进长度,待允掘距离小于20m时,施工单位提前提出下次物探的准备工作。

第四节探放水钻孔设计

一、“三线”确定：

为了保证采掘工作和人身安全，防止误穿积水区，在距积水区一定距离划定一条线作为探水点的起点，此线即为探水线。

通常将积水及附近区域划分为三条线，即积水线、探水线、警戒线。

积水线：

按积水区范围划定积水线。

探水线：

积水线外推（60-150）m为探水线。

警戒线：

探水线外推（50-150）m为警戒线。

探水起点的确定：

根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水，确认无水患后再往前掘进并留一定的超前距，掘进到预留超前距位置后停下，再进行探水，依此类推直至巷道掘进到位，因此探水起点即为各条巷道的开口位置。

二、超前距离：

探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的距离，本设计采用岩巷30m（煤巷30m）。

三、允许掘进距离：

经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：

探水中心钻孔深度（或5个钻孔的最小平距）减去30m。

四、帮距：

为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离；

其值应与超前距离相同，帮距一般取20m，有时帮距可比超前距离小1～2m，本设计取30m。

五、钻孔技术参数的确定

（1）每轮布置钻孔5个（1#、2#、3#、4#、5#），1#孔为中心孔。

（钻孔布置详见表1：

探水钻孔参数表）

（2）钻孔直径：

75mm。

（3）在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。

表1探水钻孔参数表

六、探放水钻孔设计图

本巷道掘进探放水设计图包括：

探水钻孔设计断面图、探水钻孔设计剖面图、探水钻孔设计平面图。

（详见附图）

第四章探放水设备选择

根据《煤矿防治水细则》第三十九条的规定，井下探放水应当使用专用的探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水。

1号运输斜巷探放水使用的专用探放水钻机型号为ZDY-750煤矿用液压坑道钻机一台。

第五章施工技术要求及安全技术措施

第一节探放水前的准备工作

1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。

2、在运输ZDY-750煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损和碰伤手脚。

3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。

4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；

钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。

5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。

6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。

7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水沟，清理好临时水仓，确保排水畅通无阻。

8、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度室联系。

9、依据设计，确定主要探水钻孔位置时，由测量人员进行标定。

负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。

10、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。

如果瓦斯浓度超过1.0%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第135条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

第二节安钻探水前的技术要求

1、安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。

2、钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。

3、钻机安装必须平稳牢固，打好压柱。

安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。

4、按预计流量修建排水沟、临时水仓，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。

5、在安装钻机进行探水前，应当符合下列规定：

（1）加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，严禁空顶、空帮作业；

（2）清理巷道，挖好排水沟。

探水钻孔位于巷道低洼处时，应当施工临时水仓，配备足够能力的排水设备；

（3）在钻探地点或附近安设专用电话；

（4）由测量人员依据设计现场标定探放水钻孔位置，与负责探放水工作的人员共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量；

（5）制定包括紧急撤人时避灾路线在内的安全措施，使作业区域的每个人员了解和掌握，并保持撤人通道畅通。

第三节探水施工中的技术要求

1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。

一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。

终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。

2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，但不得取出钻杆，要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。

3、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点，立即报告矿调度室，采取措施。

4、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。

5、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。

6、遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。

7、必须做到交接班时不停钻。

8、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。

孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；

压力一般应略大于断层所承受的静水压力。

9、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。

第四节放水的技术要求

1、钻孔放水前，必须估计积水量，根据排水能力和水仓容量，控制放水流量，防止淹井；

放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。

若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

2、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。

3、在涌水量、水压稳定前，应每小时观测1-2次；

涌水量、水压基本稳定后，按正常观测要求进行。

疏放老空水应每天进行观测。

4、放水结束后，立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。

第五节探放水的安全措施

总体要求：

严格执行井下探放水“三专”要求。

由专业技术人员编制探放水设计，采用专用钻机进行探放水，由专职探放水队伍施工。

严禁使用非专用钻机探放水。

有条件的矿井，钻探可采用定向钻机，开展长距离、大规模探放水。

1、突水预兆

（1）一般突水预兆

主要表现为煤层变潮湿、松软；

煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水由小变大；

有时煤帮出现铁锈色水迹；

工作面气温降低，出现雾气或硫化氢气味；

有时可听到水的“嘶嘶”声；

矿压增大，发生冒顶片帮及底鼓。

（2）工作面底板灰岩含水层突水预兆

主要表现为工作面压力增大，底板鼓起；

工作面底板产生裂隙，并逐渐增大；

沿裂隙或煤帮向外渗水，裂隙会逐渐增大，水量会增加。

当底板渗水量增大到一定程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊，底板活动时水变浑浊，底板稳定时水色变清；

底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声；

底板发生“底爆”，伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白或黄色。

（3）松散孔隙含水层突水预兆

主要表现为突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大，仔细观察会发现水中含有少量细沙；

发生局部冒顶，水量突增并出现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时浑，总的趋势是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出；

顶板发生溃水、溃沙，这种现象可能影响到地表，致使地表出现塌陷坑。

施工作业过程中发现上述预兆必须停止作业，立即报告矿调度室，及时采取措施。

情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。

2、安全措施：

（1）在矿井受水害威胁的区域，进行巷道掘进前，应当采用钻探、物探和化探等方法查清水文地质条件。

地测机构应当提出水文地质情况分析报告，并提出水害防范措施，经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关人员审查批准后，方可进行施工。

（2）进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线。

（3）进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有作业人员。

（4）安装钻机探水前，要遵守下列规定：

①加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

②清理巷道，挖好排水沟。

探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

③在打钻地点或附近安设专用电话。

④测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、倾角、深度和钻孔数量。

（5）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。

特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

（6）钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。

（7）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。

如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。

（8）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。

老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。

探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

（9）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；

放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。

（10）排除下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。

排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。

第六节井下发生水灾时的避灾路线及避灾措施

1、工作面发生水灾时的避灾线路：

掘进工作面—+981m1号运输斜巷地面

2、避灾原则

井下发生透水事故时，应撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道。

但当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。

若是老塘老空积水涌出，则须快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。

3、避灾措施

（1）矿井生产过程中，必须根据工作面的变化编制相应的水灾避路线图，并组织职工学习，确保入井人员都熟悉避灾路线；

（2）井下各交岔点必须挂牌标示该点名称并指明避灾路线。

（3）人员撒退到安全地点后，应及时报告。

（4）掘进工作面上山掘进时必须每隔一定距离掘进避难硐室，并安设好压风系统。

第七节附件

（一）探放水工程设计平面位置图；

（二）钻孔布置三视图；

（三）排水路线图；

（四）避灾路线图；

（五）物探报告。

松蓥煤矿

瞬变电磁法超前探测成果报告

●巷道名称：

1号运输斜巷

●物探第1循环

●编制：

2019年7月8日

1、探测目的：

为了避免巷道掘进中直接揭露含水构造，掘进迎头采用矿井瞬变电磁技术进行超前探测，对迎头前方富水性进行分析，为探放水工作提供参考依据。

主要任务及目的：

1、探测迎头前方140米内的低阻体异常及分布范围。

2、分析探测区内含水构造形态、水力联系。

二、探测时间：

2019年7月8日

三、探测地点：

1号运输斜巷迎头

四、设计长度：

850米，设计坡度12°

掘进头里程：

0米

五、探测部门：

贵州吉能源投资有限公司

六、探测设备名称及型号：

YCS200（A）矿用本安型瞬变电磁仪

七、本次勘探的工作布置与工作量、技术措施及质量评述

1．本次矿井瞬变电磁法勘探工作量，沿掘进迎头，布置测线3条，每条测线10个物理点，总计30个物理点。

通过在掘进头移动发射接收线圈，形成3条超前探测的实测剖面，施工方法如下图1。

图1瞬变电磁法超前探施工布置

2．施工技术措施，本次物探使用的仪器型号为YCS200（A）矿用瞬变电磁仪，矿井瞬变电磁法勘探装置类型采用重叠回线组合装置，边长1.5m的激发和接收正方形线圈，激发线圈匝数16匝，接收线圈匝数40匝。

供电电流档为2.5A，供电脉宽10ms，采样率16µ

S。

每个测点至少采用30次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。

八、现场探测条件

1、预测巷迎头为全岩巷。

2、探测时已协调队组停工，但附近10米范围内无大型机械设备

3、巷道为锚网支护。

九、矿井瞬变电磁法资料处理与解释

1．掘进头视电阻率断面扇形图30°

斜向上（顶板）资料解释

图2掘进头视电阻率断面扇