综合物探技术在煤矿地质水文勘探中的运用分析

综合物探技术在煤矿地质水文勘探中的运用分析

薛龙鑫 ,杨光

陕煤韩城矿业桑树坪二号井  陕西省渭南市  715400

摘要：改革后，在我国社会高速发展下，带动了我国科学技术水平的进步。现阶段，综合物探技术对煤矿地质水文勘探工作的开展提供了技术支持，文章主要针对综合物探技术在煤矿地质水文勘探中的运用进行分析，希望对相关工作的开展提供参考。

关键词：综合物探技术；煤矿开采；地质水文勘探；技术运用

引言

综合物探技术综合了多种地质水文勘探技术，开采及生产矿物资源的过程中，加强对综合物探技术的应用，能够使开采和生产人员的人身安全得到保证，降低存在的安全隐患，此外，还能够使开采和生产的效率大大提高。同时，由于综合物探技术是多种技术的综合，也综合了多种技术的优势，因此，在矿物资源开采的水文地质勘探中，对综合物探技术有着广泛的应用，取得的效果也比较好，这更要求我国的水文地质勘探企业加强对综合物探技术的应用及研究，提高对矿物资源开采和生产的效率，保证安全性。

1物探方法的选择

根据矿区地质及地球物理条件，本次物探拟分两步进行：第1步，先采用相对成本较低的物探方法进行普查，初步查明断裂、破碎带、节理裂隙发育带等导水构造的平面位置、宽度，和平面展布规律；第2步，在第1步成果的基础上，布置少量测线，采用探测深度较大、成本较高的物探方法进行详查，确定导水构造的产状、规模、深度、富水性等。

2综合物探技术在水文地质中的应用

2.1瞬变电磁法资料处理

瞬变电磁法资料处理前，首先对原始数据逐点进行整理或预处理，即检查数据质量，剔除不合格数据，并对其进行编录，整理成专用数据处理软件所需要的顺序和格式，再对数据进行滤波，以滤除或压制干扰信号，恢复信号应有的变化规律，突出地质信息，再利用专用软件转换得到视电阻率和视深度等参数;在此基础上，结合有关测量、地质和钻探等资料做进一步分析处理;最后，将所得数据以平面等值线的形式绘制成图。一般情况下，当正常地层中含水时，其电阻率值较不含水时偏低，含水性越强，其电阻率值越低。瞬变电磁法勘探用于解释的参数即是与导电性密切相关的视电阻率，该物性基本上可以反映地层的电性变化情况。依据本次瞬变电磁法勘探工作的地质任务和目的，绘制了测区内所有测线的视电阻率拟断面图。图1为87测线方向上的视电阻率—深度断面图，右上方示意图中黑色实线代表测区的边界，黑色虚线代表87测线在测区中的相对位置，根据钻孔、地震资料，在断面图中标识了2号煤、10号煤的相对位置。垂向上，随着深度的增加视电阻率值由低到高变化，与实际地层的电性特征吻合。浅部相对低阻层与上、下石盒子组地层相对应，中部相对高阻层与含煤地层相对应，深部高阻层与奥陶系灰岩层相对应。横向上，在煤层及其下伏地层，随着点号的增加，视电阻率整体呈升高的趋势，等值线与煤层有一定的交叉现象。煤层附近，68～98号测点之间存在相对低阻异常区，结合平面图，命名为2号异常区。根据收集的资料可知，该异常区与已知采空破坏区相对应，同时68～74号点位于原小煤窑的2号煤轨道大巷、回风大巷附近。结合地震资料，落差5～28m的F131断层在80号点附近穿过，落差0～7m的F138断层在90号点附近穿过。整体看，该异常区受采空破坏区、巷道及断层的影响，地层较为破碎、裂隙较为发育并相对含水所致。

图1  87测线视电阻率断面

2.2三维地震数据处理和解释

对原始的资料实施分析，针对处理难点针对性处理，通过初至折射的静校正、地表的一致性式反褶积、噪声的衰减、对精细速度的分析、三维的一步式偏移和剩余的静校正等方法，尽可能的增大资料分辨率，放大信噪比，以此来提高剖面质量，保证归位处理结果的精准性、目的层的连续性，进而保证三维数据质量。对于地震勘探资料解释，其中的偏移性数据体，可借助三维解释系统进行解释。在此过程中，需要同时使用多种方法，包括人工解释、工作站解释等，具体实施过程中，应综合水平切片、面块切片、时间剖面等进行考虑。从地震时间剖面角度分析，在解释断点时，主要依据包括反射波同相轴产状突变、扭曲及错断等。断层依据为断点组合，如果地震时间相距较近，则其剖面上断点性质及其所呈现出的特点基本相同，并且相邻断点的落差值基本一直或者其所呈现出的变化具有一定的规律性，其追踪与组合断层与区内构造规律是相符合的。实际作业中，通过进行地震勘探，可以知道小窑的破坏区在地震时间剖面上呈现出一定规律，具体表现为同相轴的消失或者凌乱。

2.3探地雷达法的应用

综合物探技术中，除了瞬变电磁法，另外一个重要的物探技术则是探地雷达法，简称GPR技术。对该技术进行应用除了能够准确的探测到矿山内部的地质水文信息外，还能够将搜索的范围扩大，从而不仅能够掌握矿山的情况，还能够对矿山周边的情况进行掌握。具体来说，探地雷达法的特点和优势主要体现在以下几个方面：（1）操作流程简单，而且使用该技术也非常方便，使得探测人员能够减少学习的时间和成分，实用性非常强。（2）能够很快的就获取到探测的结果，物探的效率大大得到提升，而且还能够探测不同地质水文情况，探测效果非常好。（3）该技术由于主要应用的是雷达探测，因此在探测的过程中，不会对矿山造成损害，能够使矿山资源的完整性得到最大程度的保护。在对探地雷达法进行应用的过程中，为了使获取信息的准确性能够得到保证，必须要对麦克斯韦方程组进行全面掌握，这样才能够实现对磁场变化理论的全面掌握，并全面的分析开发和生产矿产资源中出现的地质水文资源，使得开发和生产的过程中容易出现的安全问题尽量得到避免，保证生产的安全性。具体来说，探地雷达法的探测原理如下，进行计算和分析主要以不同介质的介电常数和电阻率为主要参照。探测介质内部情况并进行处理时，使用的是高频无线电磁波，因此，该技术实际上也是利用电磁波作为探测的主要技术。

结语

对矿山内部的水文和地质情况进行勘探时，对综合物探技术加以运用，可以使勘探的水平大大提高，效率大大增强，有利于后续矿物资源开采和生产的顺利进行。综合物探技术不同，特点会存在差异，适用的方向也不同，这就需要勘探人员应用综合物探技术进行勘探前，要牢固的掌握各种物探技术，通过综合各种因素对矿山的情况进行详细分析，来对相应的物体技术进行选择，保证选择的技术正确并适合，来使综合物探技术的应用水平得到提高。矿山中会存在采空区和积水区，这也是影响到开采工作及威胁工作人员安全的区域，因此，这是需要勘探的重点，勘探人员要对综合物探技术进行正确的运用，保证后续矿山资源的顺利开发和生产。

参考文献

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