浅谈物探技术 在探测煤矿地质中的应用

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:朱红金
[导读] 在我国科学技术逐步发展提高的背景下,尤其是伴随着在煤矿开采方面技术的快速发展
        摘要:在我国科学技术逐步发展提高的背景下,尤其是伴随着在煤矿开采方面技术的快速发展,对煤矿开采过程的效果和安全生产的标准也相应的提高了要求。通过应用物理勘测技术可以对矿区的地质构造进行准确的勘测,并将勘测结果作为煤矿施工和选择施工工艺的基础。本文重点分析了物理勘测技术在勘测矿井地质构造中的应用情况,从而不但能够保证煤矿安全施工而且能够促进煤矿开采业的快速进步。
        关键词:物探技术、探测、煤矿地质、应用
        
        一、引言
        物探技术是一种非常重要和关键的地质探测技术,该技术在煤矿领域中有着非常关键的作用与价值。施工人员在煤矿开采过程中势必会遇到各种各样的自然灾害和地质异常等问题,采用较传统的采煤方法和采煤作业形式将很难提高开采效率并且还会存在比较大的安全隐患,这样不但不利于开采工作的进行还会严重危害到施工人员的生命财产安全。所以加强物探技术在煤矿地质探测中的应用是非常有必要的,应用该技术能够深入了解采煤层结构还可以避免地质灾害的发生和煤炭企业的社会效益和经济效益的提高。
        二、物探技术介绍以及应用分析
        (一)物探技术发展分析
        在二十世纪中后期物理勘探技术逐渐的被使用,该技术凭借自身的优势在矿井施工前期的勘测与解析工作中大范围的被采用。物理勘探技术虽然在我国的发展历程相对其他技术比较短,但是在近几年快速发展中取得了非常好的成绩。物理勘探技术在煤矿施工过程中作为一项不可或缺的技术在一定程度上能够提高煤矿开采过程中的安全系数。
        (二)物探技术应用现状研究
        当前常用的物理勘探方法主要包括地震勘探、磁法勘探、重力勘探、瞬变电磁法勘探、电法勘探、超波技术和核法勘探等。大多数勘探技术在矿井开采和治理水害中被广泛使用,比如电法勘探技术和顺便电磁法技术常常会在处理地质水灾害期间进行使用,而地震勘探、超波技术和坑透技术常常会在勘测地表以下地质结构期间进行采用。
        (三)物探技术在矿井地质探测中作用的分析研究
        合理地采用勘探技术在对地表以下地质结构或者水文情况开展勘探工作至关重要并能够以此来确保勘测结果的准确性和有效性。在通常的情况下,被广泛使用的地质勘探方法主要是电法勘探、地面高分辨率三维地震勘探法以及二维地震勘测技术。在勘探工作进行过程中必须要确定施工范围中的特殊地质结构方位,然后再架设勘探装备进行勘测与分析具体的情况,这些具体情况主要包括矿层的分布与厚度、矿层的走向、地下水文的情况、瓦斯分布的情况、熔浆分布的情况、地质的构造以及顶板的稳固性等情况数据。为了保证项目施工的有效开展我们应该针对特殊地质区域进行有效的物理勘探并根据勘探结果制定有效的开采方案。
        三、煤矿地质探测方法和技术分析
        (一)物探方法的分析
        为了有效降低矿井施工期间地质灾害发生频率同时也减少后续各种异常事故的出现需要科学合理来的采用物探技术,科学合理的使用该技术不但能够确保开采工作的顺利开展也能够保证开采单位的经济效益。因此加大提升煤矿施工质量和逐渐引进先进技术是非常有必要的,这样在施工的前期还能够保障矿井勘测工作的准确性。按照物理角度划分探测技术主要分为地热法、电法、放射位法、重力法、磁法以及地震法等。按照勘测位置划分探测技术主要包括矿井物探法、地面物探法和测井法等。矿井物探技术还可以划分为瞬变电磁法、测氡法、槽波地震法、重力法以及电阻率法等,而复杂多样的测井物探技术还可以划分为电测井法、磁测井法、声波测井法、放射性测井法以及热测井法等,地面物探技术种类较多主要包括重力勘探、电法勘探、磁法勘探和地温法勘探等。


        (二)物探技术的分析
        在煤矿开采期间,三维地震叠前偏移处理技术、岩性反演资料处理和解释的勘探技术、属性本解释矿井物探技术和高密度数字三维地震技术等是在作业过程中应用频率较高的物探技术。其中能够优化原有物探技术中横轴方向图像精密度和造影技术存在的缺陷现象的是三维地震叠前偏移处理方法,通过该项技术的使用施工区域周边岩层情况和特殊地质的情况能够很直观的勘测到。而能够很好的改善纵轴方向图像精密度的同是也可以提升弱反射波的检验能力的是岩性反演资料处理和解释的勘探方法,通过该种方法能够有效利用勘测数据精准的把控施工区域内矿层、水层以及瓦斯等的位置与走向,并为后续矿井施工期间提供有效的数据基础。属性本解释矿井物探技术是一项借助震动、能量和地震反射波频率等方式来收集相关信息并对信息进行处理的具有地震性质的勘测技术,该方法具有勘测结果准确度较高和能够迅速的掌控小范围内地质结构特征的优势。高密度数字三维地震方法具有较高的图像精密度、较高的密度以及较为广泛的笼罩范围的特点,通过此方法能够勘测到半径为十米的陷落柱且在勘测断层水平面差距期间解析度超过二米,经过专业人员在地势较为严峻的山体中的实验得出该项技术能够勘测到的最大水平面差距为二点五米,以此能够说明此项技术具有较高精确度的优势。
        四、物探技术在探测煤矿地质中的应用分析研究
        (一)物探技术在地质灾害防治中的应用分析研究
        合理的选用物理勘探技术在煤矿开采期间能够在一定程度上防止地质灾害的发生,而且还能够为制定解决问题的措施建立完善的信息基础。矿井顶板与突水现象在矿井开采工作中是最常见的安全事故,这些问题在一定程度上阻碍了矿井开采工作的顺利进行,甚至开采工作者的生命安全还会受到一定的威胁。在施工前期能够借助科学的物理勘探技术对施工区域进行有效勘测并能够掌握施工区域内岩层、瓦斯层、含水层、岩性、断层和陷落柱等相关的数据,从而区域内的地质构造大体上能够掌握。可以借助物探技术在施工期间对施工区域进行勘探并掌握准确的施工位置的地质结果,根据准确的结果设计出合理有效的施工方案,这样施工效果和安全性能均能够得到提升。
        (二)物探技术在煤矿水灾害防治中的应用分析研究
        在煤矿施工的前期就需要应用合理的勘探技术对施工区域开展有效的勘测工作并能够准确的掌握其地质结构数据,这样施工期间的安全性能够得到提高和保障。而且以勘测数据为依据来制定科学的防治水灾害的措施能够减少施工期间异常情况出现并节约开采的成本。当今勘探技术在开展矿井水灾害的预防与治理工作期间主要体现在以下两个方面,一是充分利用瞬变电磁法的超前预测功能对施工区域内的水文结构进行精准的探测,能够为后期煤矿开采提供科学有效的信息依据。二是能够准确地勘测到各种各样的水文地质结构的具体情况,比如施工区域底板隔水层的深度、隐藏的导水通道和陷落柱的含水量等具体的信息。
        五、总结
        经过大量的分析,本文详细的描述了物探技术发展和应用现状,分析研究了物探技术在矿井地质探测中的作用,阐述了煤矿地质探测方法和技术,分析研究了物探技术在地质灾害防治和煤矿水灾害防治中的应用。经过分析发现在煤矿地质探测过程中了解其地质成因可以通过使用物探技术实现,地质构造的探明的过程中物探技术也发挥了非常重要的作用,并能够通过该技术提高矿井防治水灾害工作的技术水平。在大量资料中发现物探技术还可以有效的探明煤矿含水情况和地质情况等,所以加强技术人员对物探技术的学习与培训并提高对物探的认识是煤矿地质部门应该重视的工作,在煤矿生产实践过程中应该充分应用物探技术以能够保障煤矿的安全生产工作顺利开展。
        参考文献:
        [1]王兆欣. 综合物探技术在煤矿陷落柱中的探测应用分析[J].煤炭与化工,2018,41(04):60-63.
        [2]郭恒,王鹏,张振勇.综合物探技术在煤矿地质水文勘探中的应用[J].煤矿开采,2018,23(02):18-21+64.
        [3]张开伟,赵海超,王世淼.多种物探技术在煤矿采空区探测中的应用研究[J].山西建筑,2017,43(09):60-61.
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