物探方法在煤矿地质灾害勘查中的体现分析

物探方法在煤矿地质灾害勘查中的体现分析

黄宝龙

李家川村羊马河矿业有限公司 陕西 延安 子长 717300

摘要：目前在煤矿开采过程中，由于受到技术方法、管理体制、设备运行等因素的影响，导致煤矿开采容易出现地质灾害问题，需要全面加强地质灾害勘查工作，运用先进的物探方法，从而有效预防相关地质灾害，确保煤矿开采人员的生命安全，并提高煤矿的开采率。为此，本文在明确煤矿地质灾害特点的基础上，重点探讨当前常见物探方法，并提出优化技术应用的建议。希望通过本文分析可以为相关工作者提供参考。

关键词：煤矿；地质灾害；物探勘察

前言

随着社会经济不断的发展，人们生产生活对煤炭资源的需求量也日益提高，在促进煤矿事业蓬勃发展的同时，对煤矿地质勘查工作也提出了更高要求，特别是地质勘查过程中遇到的地下水位频繁变动情况，极有可能会引起流砂、管涌等现象，对煤矿开采造成毁灭性的损害。在煤矿地质勘查活动中通过了解水文地质问题可以帮助勘察人员有效监测、分析地下水的变动和运动情况，然后依托所获得的地质信息，制定科学的采矿方案，确保煤矿生产安全。

1煤矿地质灾害的特征

1.1群发性

煤矿开采方式主要分地上开采和地下开采两种，两种方式都有可能影响到煤矿区域的地质结构稳定性，导致煤矿周边岩层受力不均，更严重时会对矿区造成二次破坏。随着煤矿开采工作的进行，地质结构稳定性越来越差，岩层受破坏的程度也越来越高，从而诱发一系列煤矿地质灾害。在煤矿开采过程中，发生地质灾害后就会导致其他灾害也随之发生，这个现象指的就是煤矿地质灾害的群发性特征[1]。

1.2衍生性

在煤矿开采过程中，一旦开采不当就会导致顶板出现裂缝，如果煤矿上方有水体结构，就可能诱发煤矿突水灾害。随着煤矿开采工作的进展，矿体越来越深，地下水会沿着导水裂缝处流入采煤作业面。此时地下水水位突然下降会破坏煤矿周边岩层的稳定结构，导致煤矿发生地面塌陷等一系列灾害，这个现象指的就是煤矿地质灾害的衍生性。

1.3多样性

这里的多样性，指的是煤矿地质灾害在发生持续时间上的多样性。煤矿地质灾害通常会在瞬间发生，且在短时间内达到最大的破坏效果。其持续时间较长，具有一定的渐发性。以瓦斯爆炸和顶板破裂灾害为例，这两种灾害都属于能够在瞬间爆发且具有巨大破坏力的灾害。而地面塌陷则是属于持续时间比较长的灾害，发生初影响不大，然而其具有渐发性，会随着煤炭开采工作的不断开展逐渐显现其破坏性，从而对煤矿周边建筑和煤矿地质环境带来不利影响。

1.4可防治性

在某种程度上来讲，煤矿地质灾害的发生是不可避免的，但是随着我国科学技术的不断发展，我们可以引进先进技术针对现有问题对地质灾害开展一定的预防治理工作。虽然不能让地质灾害就此消失，但是可以有效减少安全隐患，尽可能地避免地质灾害发生。通过对地质灾害发生的特征和诱因的深入分析，不难发现地质灾害发生呈现出一定的规律性，且各种灾害之间存在着某种联系，由此我们就可以对此制定一系列预防方案，采取预防措施，煤矿地质灾害的这个特性就是其可防治性特征[2]。

2.物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

2.1高密度电法

对于高密度电法而言，其属于直流电阻率法，在实际应用时需要对地下介质之间的导电性差异加以利用。与此同时，需要向大地有效供直流电，并对点阵式的电极分布加以采用，确保采样观测的密集度，对电场空间分布规律进行充分研究，其与常规电阻率法相同，可以利用A、B级有效向地下提供电流，并准确测量电位差，从而对此记录点的视电阻率值进行计算。在得到具体的反演结果后，可以得到二维视电阻率断面图，结合测得的视电阻率断面展开分析、计算与处理，对地层中电阻率的分布情况加以明确，从而使地层得到合理划分，对冒裂带加以确定。

2.2瞬变电磁法

近些年来，瞬变电磁法在中国煤矿地质灾害勘查工作中得到了有效应用，对于此方法，其所运用的发送方式通常为接地线源的选择与否。在发现灾害时，由于此过程的间歇性，进而使地下电有电子磁场产生。在具体分析电子场衰减曲线的特征后，可以对地质以及电性等特征加以明确，从而使断层结构采空区以及崩落柱等相关地质灾害问题得到有效解决。

2.3放射性元素勘探方法

在勘探煤矿地质灾害时，对于规模相对较小的企业，由于其缺乏使用先进设备的条件，因此可选择放射性元素勘探方法。具体来说，在采用此方法时，需要有效测量煤矿内部放射性元素--氡元素的实际分布和浓度，并在地质灾害预测工作中有效运用测量结果。氡元素通常在矿层内分布，有着均匀的分布位置。一般情况下氡元素浓度相对稳定，一旦矿层条件有所改变，引起矿层发生变化，那么氡元素也会产生流动，进而改变氡元素的浓度。针对放射性元素勘探方法展开分析，其工作原理为矿层中的放射元素会有衰变现象发生，因此可以结合矿层内的放射性元素浓度，从而对采空区范围及位置进行精准判断[3]。

2.4地质钻探技术

简单来说就是运用钻机设备从地表向地下钻进成孔获得地下水文地质资料的过程，实际工作中可以采取以探为主、探采结合的打井办法，对含水层的构造、层次、岩性、水量、水质等水文参数进行深入探查与分析，为煤矿安全生产提供有力的信息支持。

3.优化煤矿地质灾害勘察的措施

3.1提高勘查人员水平

煤矿地质勘查工作的开展，对勘查人员素质能力也提出较高的要求，会直接影响到最终工作质量，实际工作中要高度重视勘查工作人员的教育培训工作，除了要引进更为优秀的人才加入工作队伍以外，还要围绕煤矿地质勘查工作所需，从规章制度、仪器设备、勘查技术运用等方面入手，开展有针对性的教育培训活动，使勘查人员在参与学习培训以后，能够对开展的地质勘查内容、流程、技术、要求等有一个全面系统的了解，这样后续开展工作时才能严格按照规章制度要求进行操作，来高质量完成煤矿地质勘查工作[4]。

3.2加强数据信息分析

煤矿地质勘查工作开展所获得的各类数据信息，也要对其进行有效收集、整理与分析，以更好的把握煤矿地下水位变动情况，形成煤矿施工所需要的地质勘查报告。实际工作中要将工作重心放在加强数据信息分析提升勘查报告质量上，在开展地质勘查数据信息收集、整理与分析工作时，可以将现代大数据、云计算等技术融入其中，帮助工作人员快速完成各类数据信息的收集整理工作，为数据信息分析获得准确结果也提供有力保障，最终形成高质量的有高参考价值的地质勘查报告，为煤矿安全施工提供强有力的支持。

结束语

综上所述，我国地大物博，煤矿分布十分广泛，且大多处于低山丘陵当中，因此受到复杂地质条件的影响,煤矿所处地下环境极其多变，经常发生工程地质灾害，对周围生态环境带来毁灭式破坏，影响煤矿开采作业的同时还会严重威胁到煤矿开采工作人员的生命安全。若想有效采取工程地质灾害防治措施，一定要重视对煤矿周围地质环境的勘察工作，充分了解诱发工程地质灾害的主要因素，合理选用物探勘察方法，加强了解地质灾害特征，经过全面综合的考量后再有针对性地制定相应解决方案，确保煤炭开采在安全的环境下完成。

参考文献

[1]王泽.物探技术在探测煤矿地质中的应用[J].矿业装备,2022(05):140-142.

[2]张连军,刘颖,华佳.煤矿地质勘探设备标准体系现状研究及建议[J].煤炭与化工,2022,45(07):67-69.

[3]程建远,王保利,范涛等.煤矿地质透明化典型应用场景及关键技术[J].煤炭科学技术,2022,50(07):1-12.

[4]王昀颀,谢文艺.煤矿地质钻探技术的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2022(08):172-174.