物探技术在煤矿安全生产中的实践应用

物探技术在煤矿安全生产中的实践应用

刘迎

辽宁省东煤地质物探测量队有限责任公司 辽宁沈阳 110101

摘要：煤矿中存在的水害隐患，对煤矿企业和工人的人身安全构成了严重的威胁。前些年，由于不合理的煤矿开采，造成了矿山地质灾害的加剧。当前，随着社会经济的发展，煤炭资源的需求量越来越大。随着我国煤炭资源的调整与更新，采空区、塌落柱等水灾隐患仍然时有发生，严重威胁着煤矿的安全生产。因此，通过物探技术确定采空区位置，对提高煤矿水灾害防治水平，保障煤矿安全、稳定生产具有重要意义。

关键词：地面物探技术；煤矿；安全生产；应用

1物探技术手段在煤矿资源开采中地质方面的应用意义

地球物理勘探技术因其简单易行，易于施工，且具有较高的探测精度而被业界广泛采用。目前，比如，将地面高分辨率三维地震勘探方法和二维地震勘探方法在煤矿资源开采中的应用，不仅能够为煤矿资源的开采规划和开采策略的制定提供真实可靠的信息和数据，还能够对异常地质问题，包括煤矿厚度变化等方面进行有效管理，保证煤炭资源开采的高效有序进行，保证煤矿企业的安全平稳发展。

2地面物探技术在煤矿安全生产中的应用

2.1三维地震

三维地震是一种大尺度的资料获取方式。利用三维地震勘探技术，可以将地表状况变得更有条理、更清楚，并能对河流沿线进行更精确的预测与分析。本文提出了一种新的三维地震探测方法。三维空间是由深度方向 Z和总面积的 XY轴构成，并可利用总面积的观测资料来构建。三维地震探测相对于传统的2 D地震探测技术，不仅信息丰富，还能准确地还原出实验室内的三维数据，而且能够简化地震与地质的空间联系。

2.2地震属性体系解释技术的合理化应用

与此同时，将地震属性表示技术应用于煤矿能源开发的研究，主要是通过地质综合表示系统实现对地震特征的验证、存储和注释，进而对矿区地质结构进行详细的解释。

在煤炭资源开发过程中，如何精确地计算出地震波数及振荡能是表征煤炭资源开发过程中的一个重要问题。一般而言，采用特征体表示理论的方法，具有较高的准确率和较高的使用频率。将特征体表示理论技术用于煤矿网络化资源开发，能够更加精确地把握小尺度构造，为后续煤矿能源开发打下坚实基础。

2.3三维地震叠前偏移处理技术的应用

将三维地震叠法用于煤矿网状资源开发，可提高基础物探技术的精度，提高岩层厚度，升级后的应用，既能有效地解决传统的地球物理技术在煤矿开采中的应用难题，又能让矿工们更清楚、更直观地了解井田煤矿的结构以及周边的地质构造、构造边界，从而更好地对陷落柱或地质构造异常体进行精确的探测。

另外，将三维地震波叠加偏移技术应用于煤炭资源开发，能够获得高像素和高普及率的煤炭地物类型。同时，在煤矿开采过程中，将采用三维地震叠法，对陷落柱粒径、断块起伏等进行精确探测。在此基础上，针对该方法在实际工程中的具体运用，进行了多项试验，并依据数据库的精度，作了进一步的分析。该地球物理勘探方法在煤矿生产中的应用，不仅准确率高，而且为煤矿安全生产奠定了基础。

2.4高密度数字三维地震技术有效应用

相对于常规的三维地震探测技术，高密度数字三维地震探测技术在保持真实感的同时，也面临着信息量过大的问题。所以，在煤矿资源的具体开采环节中，采矿专业技术人员在开展大量的实验和一系列的工作时，应该在运用各种技术手段的基础上，对高密度数字三维地震技术手段的地质勘探处理方案进行优化，对高密度材料长度光学波长的静态标定问题进行合理的处理，并在一定程度上对噪声进行压制，从而有效地提高成像精度。

3实践应用

 根据某项目要求，地质任务包括：

1）利用三维地震资料对全工区主要煤层进行精细解释。

2）查明主要煤层的变薄区和冲刷区。

3）研究主要煤层顶底板岩性和沉积岩相变化、裂隙发育情况。

4）识别解释3m断距的断层。

针对项目要求在常规解译基础上，对小断裂、异常区等的解译是否采用合理的解释技术系列，会直接影响到地震解释成果的精度。针对本次地质任务要求的精度，综合分析该区地震资料、地质、钻井等资料，确定了解释技术系列：属性解译、相干及三维可视化等技术。

在实际应用中，一般都是利用直接方法，通过相关公式进行最优解，然后再利用三维地震资料来获取新的资料。基于这些资料，我们还将得到一些特殊的观测数据，如动力学模型，动力学，应用统计等。

地层厚度属性解译

利用三维地震探测技术，可以获取更多的三维空间信息，并通过常规解译成果结合多种属性体、三维可视化等手段，极大地提高地震探测的准确性。

4结论

总体而言，在当前煤炭能源紧缺的情况下，要保证煤矿企业在生产发展过程中的总体开采效率，就一定要注重对地球物理勘探技术的合理运用，对矿区的地质构造及煤矿的赋存情况进行全面的调查与分析，掌握有价值的、有意义的地质数据，从而使煤炭资源的开发与利用更加有效。将物探技术融入到煤炭资源开发的全过程，能够对煤炭资源开发过程中的地质灾害及水害进行有效监测，为煤炭资源开发与利用提供科学依据，为中国煤炭行业的可持续发展提供科学依据。

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