简述物探技术在煤田火区治理中的应用

简述物探技术在煤田火区治理中的应用

胡志敏 ,高青松

新疆维吾尔自治区矿山安全服务保障中心新疆 乌鲁木齐830063

摘要：煤田火区治理作为一项综合工程，在地质勘测过程中受到地形，人为因素等影响，整体勘测数据不够精准。综合多种探测方法，整理前期收集的地质信息，明确地质资源分布情况，针对火区治理中存在的问题，强化对点管理机制，提高地质勘测工作的效率。基于此，本文将简要描述物探技术在煤田火区治理中的应用

关键词:  物探技术；煤田火区；应用

引言

煤田火灾会造成大量煤炭资源的损失，燃烧过程中会释放大量的浓烟，严重破坏了整体的生态环境。因此要制定完善的火灾治理计划，加大整体的资金和技术投入，完善整体的行业管理规定，合理利用物探技术，坚持以预防为主，防治并举的基本原则，确保资源环境协同发展。

一、物探技术在煤田火区治理中意义

一般煤田火区发生在煤层露头或浅部，发生火灾会影响整体煤田的开发进度，严重时会造成大量资源浪费，破坏环境，同时也对周围居民的生产生活造成严重威胁。

煤田火区的综合治理是一项系统性的工程，但在实际治理过程中，由于地表热异常不够明显，隐秘性强，难以实现有效防治。因此应该合理利用物探技术，加强数据分析法，明确火灾的范围。未来的物探技术将会朝着大型化、智能化的方向发展。

二 、煤田火区治理中存在的问题

（一）引发二次燃烧

煤田火区在治理过程前，经过长时间的燃烧，地表层存在不同程度的地质灾害。地表处于干旱状态，受到煤层倾角的影响，极容易引起二次着火，进而出现燃烧。

（二）整体的支撑力不足

煤田火区的地质情况不够稳定，地下存在大小不一的空洞，顶板的岩层容易受到重力的作用，支撑层不断施压。当压力大于支撑临界点时容易出现顶板的塌陷和裂缝，供氧通道打开，煤层持续燃烧形成恶性循环，容易出现大量的塌陷和地表裂缝，对周围的土质产生严重的影响。

（三）数据集成有限

我国煤矿产保有量有限，地区地形比较复杂，交通不便，勘测的技术水准有限。现场数据总量过大，直接影响着勘测作业实时性和准确性。现场数据的集成性较差，采集效率和准确度欠佳，行业内缺乏完整的数据管理标准，数据共享集成中，存在着以一系列问题。

此外，采矿开采仍然处于传统行业，从业人员的素质参差不齐。某些施工工人数据意识淡薄，忽视了结果分析，勘测过程中时速度过快，对示警信号分析不到位等一系列问题，严重影响结果准确性。

三、物探技术在煤田火区治理中的应用

（一）完善行业管理机制

煤田火区的治理是一个常态性的过程，要进一步完善行业规范机制，强化煤炭企业的防火意识，严格执行煤矿关停检查的相关政策，从源头上打击乱采乱挖的现象，从源头上杜绝煤火的产生。煤炭工业作为传统行业，煤炭行业的发展不容乐观。在实际管理过程中更要统筹规划，按照轻重缓急的原则，进一步加快对煤田火区的治理步伐。主管部门要加大科研投入力度，完善后续的审批流程，积极同相关科研院所进行合作，扩展研究渠道，优化整体的探测结果。

例如，要加快推进煤田火区管理办法，防止灭火区复燃，本着谁引起、谁治理的原则，落实主体责任，避免出现滑坡，泥石流等地质灾害，保证整体治理的综合性。同时要做好对物探设备的点检记录、运行记录和日产检查，定期查看巡检日志，确保记录完整、正确。

（二）综合采用多种物探方式。

物探技术是地球物理勘测的简称，通过根据地球物理量的变化，勘测递延特性，明确整体的地质构造。地壳岩石组成的介质不同，整体的密度，导电性磁性以及放射元素等方面存在差异，不同的材质可以引起整体场内的局部变化，通过测量物理场的分布，可以得知地下岩层的分布，一般而言，物理勘测主要通过测量电导率，电磁率，热导率，放射性等多种方法确定地下岩体情况，从而快速提取异常磁场，进行有效的勘测。

（1）电磁探测

电磁探测作为当下探测中较为常见的方法，在实际探测过程中，可以借助电阻率及变化质量进行探测，电磁检测数据的重现性较高。一般探测过程中要保证点距在100米以内，根据不同的范围保证探测，综合多种数据进行数据分析。

（2）背景噪声成像法。

背景噪声成像法作为近年来最新发展的一种技术，内置GPS板块、电子罗盘、蓝牙模块，整体设备轻便，满电状态下可以连续工作60天以上，同时可以实现连续采集数据的本地储存与优化，适合长时间野外作业。在实际勘测过程中可以根据场地要求进行布置，保证站间距大于探测距离的1.5倍，以避免出现谐波干扰，整体采用长周期的方式将数据进行分段叠加，再后续降噪，以实现相关函数的优化，避免传统的层析成像方式，提高整体模型的分辨率。

（三）强化信息处理

煤田火区的活动强度，活动频次以及延续时间，反映整体地质灾害的基本指标。因此在实际管理过程中，应该综合地面沉降，确定煤田火区基本的活动参数，确定整体的危害范围，建立统一的危险性评价机制，引入CSATM对深部接替资源进行全面勘探，选取频率为60HZ的深度，计算X，Y轴的电阻率的曲线。明确异常感应效应，综合体积效应，进行计算，明确异常原因，实现对火区温度异常信息的提取。

例如，可以借助影像DN值和坐标系数，明确整体的辐射亮度，计算地表比辐射率，引入中间量，计算火区的地表温度，根据整体的主成分分析，明确地表温度的平均值和标准偏差，快速提取温度异常区域综合温度异常区域与电磁分布图进行叠加分析，在计算整体的辐射率之前，应该根据地貌特点将不同的地质情况分为植被区、裸露区以及混合区域，计算宏观波段的反射率，实现有效的数据较正。在必要情况下，可以针对温度的拟合结果，按照统一的赋值方法计算温度的上下限，综合密度分割法划分不同的温度区域，采取不同的管理措施，通过向源与温度之间的对应关系构建映射，实现波段化运算。在积分过程中规定面积，根据高斯定律，利用场源的对称性，进行理论值计算，可以采用迭代计算的方法进行耦合分析，综合分析地面和港道的接收效果。利用CSATM的三维正模拟法进行有限元分析，以误差运算为基准，结合实际的地质结构，带入模型后进行比较，耦合不同深度的地质信息。

总结

煤矿属于传统的企业，在发展过程中安全管理意识较差，缺少集成化的管理理念。采矿企业要持续调整运作模式，技术人员应该综合多种勘测技术，降低外界环境对勘测的干扰。明确矿区中的异常现象，针对异常现象进行参数修正，实现对煤田火灾的综合治理。

参考文献：

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