物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

张明

黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司 黑龙江省七台河市 154600

摘要：随着现在的不断发展和进步，一些矿物人员在开展工作的过程中，地质找矿工作是非常关键的。当前在找矿物资源勘查工作当中，非常关键的一个技术就是物探技术，物探技术本身的高低水平可能会直接影响地质状况以及资源勘察的准确程度。因此相关的操作人员应该更加重视物探技术的操作和运用，不仅需要充分的利用技术的工作效率，同时还可以选取一些科学合理的物探技术来开展相关的勘探工作。

关键词：地质找矿；资源勘查；物探技术

引言

现如今，我国的经济正在快速发展，社会的进步和人们生活水平的提高对煤炭的需求量逐渐增加，所以我国的煤矿企业要利用先进的技术来提高煤炭的生产率和生产质量。由于一些煤矿的地质条件和结构比较复杂，煤矿工人在井下挖煤的深度越大，水害就越容易威胁煤矿井下的安全，使其不能正常的进行煤矿生产工作。因此，为了保证煤矿井下开采工作的顺利生产，尽量减少水害带来的损失，不仅要加强对水文地质的实时预报，还要不断采用更为先进的物探技术科学的设计排水方案，时刻监测和准确分析地质结构，全面保证煤矿井下施工的安全。

1.物探技术的基本情况介绍

1.1瞬变电磁法

瞬变电磁法可以属于时间域电磁感应法，在使用该方法进行煤矿防治水工作的时候需要引进不接地回线以及接地线源。在采空区发送一次脉冲场到地下，在发生该过程的时间内通过使用电偶极或者回线对第二次场进行接收。二次场并非是发送的，主要是地下地质体受到一定的激励，由于涡流的发生所形成的一种非稳定电磁场。根据在使用瞬变电磁法所接收到的二次场，相关的技术工作者便可以根据所接收到的信息，研究二次场的衰减曲线的基本规律，在掌握基本规律之后能够判定地质体的各种信息的资料。

1.2三维地震法

三维地震法属于面积的采集方法，该方法在使用的过程当中主要是通过合理的配置检波点与炮点网格，从而得到地下数据点网点的覆盖次数。采取三维地震法的主要目的便是获得地下目标清晰度非常高的图像以及图像所在的具体部位，与过去在煤矿开采过程当中所使用的二维方法进行相比，三维地震法具有更多的优势，该技术在使用的过程当中，能够扩大勘探的范围，能够将过去的沿侧线扩展到三维空间的观测，并且深度的方向进行相互的结合，能够形成三维的立体观测网。通过使用三维地震法，能够得到地质体的三维数据体。

2.物探方式的基本原则

2.1已知指导未知的原则

在开展物探工作的过程中，我们可以通过从已知到未知，从简单到复杂这一系列的过程来逐渐进行，并可以在此前提下充分有效地利用相应的地质材料能够对不同类型的技术参数进行科学合理地选取。同时我们还可以适当的建立一个地质地球的物理模型，正确的指导最终的物探数据，从而可以保证数据得到正确无误的处理。我们可以通过这个过程不断分析，在开始进行物探工作之前，就需要充分的利用自己手中所有的地质资料。

2.2优化组合的原则

我们可以着手于物性存在的差异性，可以在已知的地质区域来对误差方式进行不同状况的选择，并且开展一系列的实验和实践活动。之后可以进一步来比较实验的结果，其中非常关键的就是可以查清楚其中存在的问题，同时还需要做到适当的节约资金，并且在合理选取相应的督查方式之后能够对组合的原则进一步优化，就可以促使勘察效果以及经济效益在很大程度上得以有效的提高。

3.物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

3.1面波

我们可以通过仪器当中所发出来的信号环进一步传播地质层，如果传播介质当中发生不均匀的状况时，就可能会促使宁波信号呈现一种频散的状态，如果面部形式频散，主要可能在以下两个方面可以体现：一方面体现在面波本身速度上的变化。如果信号本身的频率发生相应的变化，就可能会促使面波速率，所以虽然发生相应的转变，如果勘探本身的深度有所变化，就可能会促使面波的速度发生一系列的变化，从而对勘探信号的准确性有一定的促进作用；还有另外一方面就体现在拐点移动上的变化。如果低层厚度的速度出现变化，就可能会进一步促使频散曲线当中所对应的拐点位置随之而发生相应的变化。我们可以从中分析得出拐点的位置以及地层的厚度之间存在的联系是非常密切的。

3.2瞬变电磁探测技术

瞬变电磁物探技术是在岩石不同导电性能的基础之上，使用接地和不接地两种方法向需要探测的目标发送电流，以此来作为场源，用来刺激探测目标产生二次电流，在第一次电流间隙测量第二次电流场源随着时间的变化，进而充分了解探测目标的电流变化。在电流准备断开的时候，电流在回路的四周建立一个大的电磁场。如果断开电流，整个电流产生的电磁场会随即消失，产生的这种变化会迅速激发产生二次电流磁场。

3.3三维地震探测陷落柱

在煤矿开采的过程当中，很多开采区域都会由于各种因素的影响出现地质塌陷的问题，从而出现陷落柱或者煤层遭到一定的破坏。不仅仅会破坏煤层的结构，同时也会给煤层的地质勘探工作带来一定的干扰以及难度。陷落柱的形成是非常繁琐的过程，需要经过比较漫长的时间，一般是块度差异比较大，非常的不均匀，从性质的方面对陷落柱进行分析，可以发现陷落柱的填充物比较的复杂，同时会呈现波速低和松散等特点，并且陷落柱的附近通常是砂岩以及泥岩，该部位具有相对比较高的承接稳定性和密度。通过采取三维地震法进行探测可以清晰的观察到陷落柱的状况，从而为煤矿公司的探测相关工作的进行提供比较准确有效的地质资料，更好的制定煤矿安全措施，从而在进行煤矿生产的过程当中选择比较科学合理的防治方法，有效的降低由于水害所发生的安全事故问题，保证煤矿安全工作的顺利进行，保障工作人员的生命安全。

3.4瞬变电磁法的应用

瞬变电磁法现如今在煤矿防治水工作当中发挥着极其重要的作用，应用也越来越普及。瞬变电磁方法主要应用在寻找地质构造陷落柱和电阻率比较低的富水采空区，通过使用瞬变电磁方法能够在比较短的时间内更好的了解采空区的状况，从而做好防治煤矿水害的工作。在探测陷落柱的过程当中，使用瞬变电磁的方法能够发挥重要的作用，经过调查可以发现矿井当中的陷落柱的产生与奥灰岩溶裂缝的存在具有极其密切的关系，产生该现象的主要原因便是由于受到岩溶裂缝的发育以及扩大的影响，使得底层附近在受到挤压之后由于在重力的影响出现坍塌的问题，该条件下陷落柱内部填充物比较的松散以及复杂，因此在受到挤压作用力的时候容易导致塌陷问题的发生，使得原本比较正常的地层结构遭到一定的破坏，当地层结构遭到破坏之后容易在下雨天气积累非常多的雨水，不利于煤矿开采工作的顺利进行，难以保证工作人员生命安全，因此需要要求煤矿企业做好防治水工作。

结束语

物探方法种类繁多，但在堤防隐患探测中，单一的物探方法适用性有限，无法全面解决堤防隐患分布问题。而针对堤防工程结构复杂、隐患类型和分布复杂多变这一特点选用多种物探方法及其组合，取长补短、互为补充，可成功解决单一物探方法的局限性和适用性这一难题，较为快速、精确且全面地获得堤防隐患分布情况，为堤防质量评价提供更加准确的依据。

参考文献：

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