​坑道钻机超前探测地下水和瓦斯的工作原理

坑道钻机超前探测地下水和瓦斯的工作原理涉及多个方面，主要包括钻探和物理探测两种方法。

钻探方法

基本原理：

      坑道钻机通过电机驱动旋转钻头在地下形成孔道，并通过钻杆将岩石等材料带出。

      这种方法直接获取地下岩石样品和地质信息，用于地质勘探、瓦斯抽放、注排水等工程施工。

超前钻探法：

      利用水平钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探，以获取开挖面前方几十米范围内的地质信息。

这种方法能够直接揭示地层岩性、岩体结构完整程度、构造、地下水、岩溶洞穴填充物及其性质等，是瓦斯隧道内常用的超前地质预报方法。

物理探测方法

      物理探测法是利用物体物性差异进行地质判断的方法，包括地震波反射法、TSP系统法、电磁波反射法、直流电法、声波反射法、地质雷达法等。这些方法各有其适用条件和优缺点，选择时应根据具体工程地质及水文地质情况确定。

电磁波反射法：

      电磁波在地下岩层中传播时，遇到不同电性的岩层会产生反射和折射，形成能量损耗。

      当电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落柱等构造时，波能量可能被吸收或完全屏蔽，导致接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成透视异常。

      这种方法可以用于探测工作面内部的异常情况，包括地下水和瓦斯的分布。

其他物探方法：

      如地震波反射法、TSP系统法等，也常被用于超前地质预报，但需要注意在瓦斯隧道内采用时可能存在的危险性和安全性问题。

      坑道钻机超前探测地下水和瓦斯的工作原理是综合运用钻探和物理探测方法，通过直接获取地下岩石样品和地质信息，以及利用物体物性差异进行地质判断，来揭示隧道开挖面前方的地质情况和潜在危险。