地震物探技术在煤矿的应用张姣

地震物探技术在煤矿的应用张姣

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1.川煤芙蓉集团叙永煤矿四川泸州646400

摘要：地质构造是诱导水害、瓦斯灾害的主要因素，水害是煤矿生产中比较常见的事故，这类事故突发性强，对矿井危害严重，水灾的发生可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。在有些生产矿井的范围内，常常有许多充水的小窑老空、构造以及富含水层。当采掘工作面接近这些水体时，就有可能造成地下水突然涌入巷道，造成矿井事故。为了消除这些隐患，在生产中使用物探的方法，探明工作面前方的水情，然后将水有控制的放出，以保证采掘工作的安全。物探技术是一种集地质学、物理学、数学、计算机等多学科于一体的边缘性学科，物探方法技术具有快速、连续施测的优点，且成本较低的特征，结合我矿的实际情况，认真组织实施物探工作，在我矿采掘能够顺利安全通过水害威胁和采空区等特殊地段、避免地质灾害起到了一定的作用。

关键词：物探技术；煤矿；地质灾害

1前言

物探常用的方法有地震、电法、瞬变电磁、探地雷达、地球物理测井、磁法、重力勘探等，具有优质、高效、经济、科学、勘探精度高等特点。多年实践证明，物探作为一项不可替代的探测技术，在工程性地质灾害抢险中能起到先期快速获取灾情信息的作用；但是，物探各方法由于本身的技术特点和应用环境不同，所获取的勘探效果差异较大。为了在煤矿各种地质灾害面前获取较高的勘探效果，物探工作者必须仔细分析地质情况和其它影响因素，选择合适的物探方法技术，并要积极争取、创造较好的勘探环境和施工条件。

2物探施工方法及操作

根据煤矿“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水规定，做到“物探先行、钻探验证”的综合探测程序。我矿安排掘进工作面的探测工作任务。首先查看矿井地质报告，根据地质报告，初步掌握巷道地质条件，在掘进工作面进行超前探测。将物探设备搬运至作业地点，采用皮尺、钢卷尺丈量测量定位的测点。进行井下超前探测，使用的物探设备为kdz1114-6a30物探仪。通过共震偏移探测与单点复测探测，对碛头迎面进行重复测量叠加和空间域覆盖技术的应用提高震动波比，应用于工作复杂、噪声干扰大的我矿井下地质构造超前预报使用，有效勘探深度能达到150米。数据采集过程中，克服了巷道局部积水、岩层坚硬、供电接地条件差等诸多不利因素，通过找净现场碛头迎面活煤、矸、压制其它震动源干扰，多次探测等手段，收集可靠的第一手资料。

3物探资料处理

首先对原始观测数据进行整理，经过反复对震动波形进行剔除与校正、各测线的波形进行对比，以及与地层地质资料的对比等过程，最终绘制出掘进工作面超前探测成果。通过对巷道碛头迎面进行共震偏移图、点单复测图的分析，可以发现工作面前方的低阻异常区域。工作面前方探测区域内，出现波形混乱与消波情况，可圈为异常区域（见正常波形与异常波形图），结合地质资料进行分析构造的可能性，并采用钻探对其异常区域进行验证。

3.1正常波形图

3.2异常波形图

4物探效果验证

根据物探结果和提供的低阻异常区域图，立即组织编制修改探放水设计，并做好钻探工作。确定探放水施工方法，在物探探测到异常区域时，根据《煤矿防治水细则》规定对异常区域多设计钻孔并制定探放水安全技术措施。严格要求通防队依据设计中钻孔布置参数进行探放水。巷道掘进至允掘位置时组织再次进行“物探先行、钻探验证”探放水工作。

5物探技术在煤矿防治水等地质灾害治理中的应用

物探技术被全国煤矿推广应用，重点是中等及以上的矿井的防治水工作。有效的探测技术手段，在水害防治工作中起到保障矿井安全方面带来很大的社会效益，可以达到以下目标：①探测掘进前方老窑积水区、隐伏导水通道、陷落柱等矿井水文地质问题；②地震勘探超前探测系统的最佳探测距离达到100～200m。采用超前探测物探技术有效预防突水事故的发生，及时发现井下构造位置，及时校正超前探放钻孔参数，采取措施进行验证。与只靠机械钻探方法相比，在少时间内对施工区域地质构造进行收集，可节约大量的人力、物力，为煤矿开采提供了坚实的技术基础，进一步确保了安全生产。

6结束语

物探技术在煤矿的应用，它与一般地质勘探方法不同，它具有一定的“透视性”。以查明井下的地质问题。透视性、效率高、成本低是物探物探工作的最大优点，煤矿地质构造合理地应用物探，不仅可以填补难以进行钻探工作地段的地质“空白”，但也必须认识到物探技术的应用也有一定的条件性和局限性，故在煤矿实际生产中必须做到“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的基本原则，同时在探测到积水区域时，也必须遵循“探、防、堵、疏、截、排、监”治理手段进行防治水工作。

参考文献:

[1]《煤矿防治水细则》煤安监调查〔2018〕14号

[2]《煤矿地质工作规定》安监总煤调〔2013〕135号