郭小龍

(陽泉新宇巖土工程有限責任公司，山西 陽泉 045000)

引言

物探技術作為一項重要的地質探測技術，在煤礦領域有著十分關鍵的作用和價值。在煤礦開采過程中，施工人員難免會遇到各種各樣的自然災害及地質異常問題。傳統(tǒng)的采煤方法以及采煤作業(yè)形式不僅無法提高開采效率，還存在較大的安全隱患，危害施工人員的生命財產安全。因此，必須要加強物探技術在煤礦地質探測中的應用，深入了解采煤層結構，避免地質災害的發(fā)生，提高煤炭企業(yè)的社會效益與經濟效益。

1 物探技術簡介

1.1 物探技術發(fā)展

物理勘探技術在二十世紀中后期逐漸被采用，憑借自身優(yōu)勢大范圍的適用于礦井施工前期的勘測與解析工作。物理勘探技術在我國的發(fā)展歷程相對較短，但近幾年發(fā)展速度逐漸提高，取得了良好的成績。物理勘探技術作為煤礦施工中必不可少的技術，能夠在一定程度上提高開采過程的安全系數。

1.2 物探技術應用現狀

目前常用的物理勘探方法主要有地震勘探、重力勘探、磁法勘探、電法勘探、瞬變電磁法勘探、超波技術以及核法勘探。大多數勘探技術被采用到礦井開采和治理水害中。例如，在處理地質水災害期間經常會采用到電法勘探技術和順便電磁法技術，在勘測地表以下地質結構期間往往會采用到地震勘探、超波技術和坑透技術。在此主要針對三維地震動態(tài)解釋系統(tǒng)來對地震勘探技術在礦井開采過程中的使用效果進行說明。

2 物探技術在礦井地質探測中的作用

在對地表以下地質結構或者水文情況開展勘探工作期間必須合理地采用勘探技術，以此來保證勘測結果的準確性。通常情況下使用頻率較高的地質勘探方法為電法勘探以及地面高分辨率三維地震勘探法和二維地震勘測技術。在開展勘探工作期間必須要確定施工范圍內特殊地質結構方位，然后架設勘探裝備對其具體的情況進行勘測與分析。主要包含礦層分布與厚度、礦層走向、地下水文情況、瓦斯分布情況、熔漿分布情況、地質構造以及頂板的穩(wěn)固性等數據。針對特殊地質區(qū)域要開展有效的物理勘探，并以勘探結果為依據制定有效的開采方案，以此來保證項目施工的有效開展。

3 煤礦地質探測方法和技術

3.1 物探方法

科學采用物探技術能夠有效降低礦井施工期間地質災害發(fā)生頻率，同時減少后續(xù)各種異常事故的出現，確保開采工作的順利開展，進而保證開采單位的經濟效益。因此，必須提升煤礦施工質量，逐漸引進先進技術，保證礦井施工前期勘測工作的準確性。從物理角度對探測技術歸類，探測技術分為地熱法、電法、放射位法、重力法、磁法以及地震法。從勘測位置對探測技術歸類，主要可分為礦井物探法、地面物探法以及測井法。礦井物探技術又可分為瞬變電磁法、槽波地震法、重力法、測氡法以及電阻率法；測井物探技術可分為電測井法、放射性測井法、磁測井法、聲波測井法以及熱測井法；地面物探技術主要分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地溫法勘探。

3.2 物探技術

在煤礦開采期間應用頻率較高的物探技術主要包含三維地震疊前偏移處理技術、巖性反演資料處理和解釋的勘探技術、屬性本解釋礦井物探技術以及高密度數字三維地震技術等。其中三位地震疊前偏移處理方法優(yōu)化了舊有物探技術中橫軸方向圖像精密度或者造影技術缺陷現象。通過此項技術能夠直觀的勘測到施工區(qū)域周邊巖層情況以及特殊地質情況。巖性反演資料處理和解釋的勘探方法能夠改善縱軸方向圖像精密度，同時可以提升弱反射波的檢驗能力，進而通過勘測數據精準的把控施工區(qū)域內礦層、水層及瓦斯等的位置與走向，確保后續(xù)礦井施工期間擁有數據基礎。屬性本解釋礦井物探技術是一項地震性質的勘測技術，其借助震動、能量以及地震反射波頻率等方式來收集相關信息，然后對信息進行處理，此方法勘測結果準確度較高，能夠迅速的掌控小范圍內地質結構特征。高密度數字三維地震方法擁有較高的圖像精密度，較高的密度和較為廣泛的籠罩范圍。通過此方法能夠勘測到半徑為十米的陷落柱，在勘測斷層水平面差距期間解析度超過二米，目前此項技術能夠勘測到的最大水平面差距為二點五米，此數據是經過專業(yè)人員在地勢較為嚴峻的山體中實驗得出的，以此說明此項技術擁有較高的精確度。

4 物探技術在探測煤礦地質中的應用

4.1 在地質災害防治中的應用

在煤礦開采期間合理的選用物理勘探技術能夠在一定程度上防止地質災害的出現，同時也為制定解決措施建立了信息基礎。對礦井開采工作而言，礦井頂板與突水現象是常見的安全事故，其在一定程度上阻礙了礦井開采工作的進行，嚴重時還會威脅開采工作者的生命安全。借助科學的物理勘探技術能夠在施工前期對施工區(qū)域開展有效勘測，以此來掌握施工區(qū)域內巖層、含水層、瓦斯層、巖性、斷層以及陷落柱等相關數據，進而從大體上掌握施工區(qū)域內的地質構造。在施工期間隨時借助物探技術對施工區(qū)域進行勘探，準確的掌握施工位置的地質結果，并以此為依據設計有效的施工方案，以此來提高施工效果和安全性能。

4.2 在煤礦水災害防治中的應用

煤礦施工前期，要應用合理的勘探技術對施工區(qū)域開展有效的勘測工作，準確的掌握其地質結構數據，以此來提高施工期間安全性。同時以勘測數據為依據，制定科學的防治水災害的措施，減少施工期間異常情況出現，進而節(jié)約開采成本。如今，在開展礦井水災害的預防與治理工作期間，勘探技術通常體現在以下方面：(1)利用瞬變電磁法的超前預測功能，對施工區(qū)域內的水文結構開展精準的探測，進而為后期煤礦開采建立科學的信息依據。(2)準確地勘測到各種水文地質結構的具體情況。例如，施工區(qū)域底板的隔水層深度、隱藏的導水通道以及陷落柱的含水量等信息。

結束語

通過分析發(fā)現，在煤礦地質探測過程中使用物探技術可以了解其地質成因。物探技術對地質構造的探明發(fā)揮重要作用，提高了礦井防治水工作的技術水平。通過相關資料發(fā)現，物探技術可以有效的探明煤礦含水情況、地質情況，所以煤礦地質部門應該加強技術人員對物探技術的學習與培訓，提高對物探的認識，將物探技術應用到煤礦生產實踐當中以保障煤礦的安全生產工作。