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综合物探技术在矿井防治水中的运用分析

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：乔栋

[导读] 摘要：随着我国社会经济的不断发展，我国的煤矿事业发展也取得了长足的进步。

        山西乡宁焦煤集团富康源煤业有限公司 042100
        摘要：随着我国社会经济的不断发展，我国的煤矿事业发展也取得了长足的进步。国内的煤炭工程开采，大多都是矿井开采，开采过程中受到自然灾害的影响是非常大的，自然灾害对于开采工程的影响不仅仅是工程进度上，还有安全问题上也构成威胁。在开采过程中，矿井水灾是非常常见的煤矿开采自然灾害。本文在剖析矿井水灾的基础之上，对煤矿矿井物探的方法进行分析，结合矿井开展工程的实际发展现状，对相关的物探技术实际应用进行描述和剖析，以此期望提高矿井开采过程中治水防水工作的质量。
        关键词：物探技术；矿井；防水治水；具体应用
        引言
        在矿井的防水治水工作开展过程中，要明白矿井有五大水害类型：分别是孔隙水害、裂隙水害、熔岩水害、老空水害、地表水害。在矿井防水治水中要明确水体灾害的类型，防水治水工作要体现针对性。物探技术在进行水害勘探工作过程中，对于自身的物理技术特点以及矿井的相关地质条件，在勘探过程中会造成资源的浪费。所以对于矿井的防水治水工作一定要采取合理的综合性物探技术。降低物探技术的使用成本，提高物探准确性，明确水体灾害类型，制定正确的矿井水体灾害防治措施。
        一、当前矿井防水治水工作的发展现状
        在矿井开采过程中，由于地层出现间隙或是进入地下含水层，在开采期间都会有水源渗入，这样就会造成矿井淹没，或者动起坍塌，造成严重的安全事故。由井巷、工作面以及含水层发生水体灾害事件，这类水体就会称之为矿井突水。引发矿井水体灾害主要包括以下几个因素：
        其一，工作工程单位的安全意识不够，在明显存在矿井水体灾害征兆的情况之下，依然进行煤矿开采工作。而相关的管理部门没有制定相关的安全预案和急救措施，使得矿井水体灾害发生的时候无法及时控制局面，造成矿井坍塌淹没和人员伤亡。
        其二，没有对矿井地质特征进行勘探。一些工程工作单位的管理人员和工作人员没有对矿井的地质特征进行勘探了解，加上缺少相关的资料，工作技术不到位，从而在煤炭开采过程中诱发矿井水体灾害事件。
        其三，应急预案和紧急事件处理措施不到位。相关的工作室管理人员和领导没有及时制定具有针对性较强的工作处理应急预案，使得突发事件没有得到有效控制，给工程进展带来巨大阻碍以及企业带来巨大损失。
        其四，技术支持力度不够。在矿井开采工作过程中，由于相关的专业技术非常缺乏，矿井灾害发生的时候没有得到技术层面的控制。从而造成人员伤亡和经济损失。对于矿井水害，一定要坚持预防为主，积极处理，保证矿井在开采工作过程中突发的水体灾害能够得到及时的控制，将损失减少到最小[1]。
        二、矿井物探方法的及应用
        为了能够使矿井水体灾害得到有效的控制，对于相关的物探技术有掌握的必要性。矿井的物探技术最主要的就是能够利用物理原理来研究地壳浅层的物理性质和地形构造。在矿井开采中，通常会按照规定方法和工作要求使用相关的勘探方法，对矿体结构进行探测，制定相关的水体灾害应急预案。其涉及的主要方法有以下几种。
        （一）无线电波透视法
        无线电波透视法又被称之为矿坑透法。这类方法的主要应用就是对矿井的工作面进行地质构造的内部勘探，以及地形发育构造探索的一种矿井物探方法。用方法能够对矿坑内的地质结构、煤层结构、煤层厚度、以及发育形式提供重要的数据支撑。就拿矿坑工作面的坑透为例子，无线电波透视法的应用，通过发射无线电波测试不同地质结构层对电波的吸收和反弹的情况来对地质构造结构进行确立，及时排查地层异常，防治矿井水体灾害的发生[2]。

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        （二）直流电法
        直流电法就是把煤岩介质的导电性差异作为基础探测条件，然后把电流经过自然或者人工构建的电场，通过计算机电脑对电场分布数据进行详细的分析，计算出不同地层之间的传导差异，地层结构进行探测从而得到地层数据。这样就能够了解矿井的地质构造和地质运动情况，及时排查安全隐患，能够有效预防矿井中的水体灾害发生[3]。
        （三）矿井瞬变电磁法
        这类方法的使用，主要原理就是利用不接地回线像被探测地质和矿井地层结构发射脉冲磁场，将其视为场源，当地层结构受到刺激之后会产生二次场，由于脉冲发射之间会有一定的间隙，这时就可以采取接收回线对二次场发生时间的差异响应进行数据接收。通过这样的方式能够得到矿井的二次场反应数据，就能够将矿井地质结构中的导电位置分析出来。这样的方式就能够有效的避免矿井水体灾害引发其他的灾害造成更大的人员伤亡[4]。
        （四）超前物探法
        超前物探法的使用最主要的针对对象是矿井的挖掘工作，在矿井挖掘工作的开展过程中，探测器会对矿井前方的巷道迎头进行一定范围内的顺层顶板以及底板的异常问题检测，通过对矿井地质结构和水体结构的分析，及时引导矿井挖掘工作的路径。这种方式能够避开含水层，减少水体灾害的发生，及时排查矿井掘进工作中的异常。在超前物探工作法中，弹性波的超前物探技术应用范围非常广，技术也较为成熟。这项技术的原理就是以地震勘探原理作为技术理论支撑，在应用过程中会探测不同岩体弹性性能之间的差异，坚持对地质结构的物理性研究，是一种地球物理科学技术。在应用过程中，就会根据相应的观测系统发射人工地震波检岩层结构稳定性，并且还可以通过三分量检波器对地层结构的全空间波长进行数据记录，从而进一步掌握地质结构的状况，及时排查异常情况，解决矿井内的水体灾害问题。
        三、结束语
        对于矿井水体灾害的防治，一定要综合化的使用物探技术对地质岩层结构的异常情况进行排查，减少突发性水体灾害的发生。在矿井开采工作过程中树立安全意识、提高管理能力、解决技术问题都能够使矿井水体灾害得到有效的控制和解决。所以在矿井工作的开展过程中，一定要综合使用物探技术，做好对矿井地质岩层结构的分析，采取科学有效的应急预防措施，及时排查异常情况，更好的防治矿井水体灾害事故。作为矿井开采工作人员来说，相关的作业操作规程一定要符合规章制度，不得进行盲目开采，影响地产稳定，给开采工程带来阻碍和安全问题。
        参考文献：
        [1]郭小龙.论述矿井综合物探技术在矿井防治水中的应用[J].当代化工研究，2020（14）.
        [2]郭艳春.综合物探技术在煤矿防治水中的应用探析[J].化工中间体，2020，000（006）：96-97.
        [3]李斌.煤矿水害防治井下物探技术的选择与应用[J].石化技术，2020，v.27（01）：229-230.
        [4]吴超凡，邱占林，路拓，等.综合物探技术在大弯煤矿巷道超前地质预报中的应用[J].煤炭工程，2020，052（004）：43-47.
        姓名：乔栋
        出生年月：1991年07月10日
        性别：男
        民族：汉族
        学历（最高学历）：本科
        职称：助理工程师
        单位：山西乡宁焦煤集团富康源煤业有限公司
        邮编：042100
        防治水专业论文