原鹏飞
身份证号码:14270319760821****,山西省太原市 030000
摘要:在煤矿地质探测过程中使用物探技术可以了解其地质成因。物探技术对地质构造的探明发挥重要作用,提高了矿井防治水工作的技术水平。通过相关资料发现,物探技术可以有效的探明煤矿含水情况、地质情况,所以煤矿地质部门应该加强技术人员对物探技术的学习与培训,提高对物探的认识,将物探技术应用到煤矿生产实践当中以保障煤矿的安全生产工作。
关键词:物探技术;探测煤矿地质;应用
1物探技术简介
1.1物探技术发展
物理勘探技术在二十世纪中后期逐渐被采用,凭借自身优势大范围的适用于矿井施工前期的勘测与解析工作。物理勘探技术在我国的发展历程相对较短,但近几年发展速度逐渐提高,取得了良好的成绩。物理勘探技术作为煤矿施工中必不可少的技术,能够在一定程度上提高开采过程的安全系数。
1.2物探技术应用现状
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、电法勘探、瞬变电磁法勘探、超波技术以及核法勘探。大多数勘探技术被采用到矿井开采和治理水害中。例如,在处理地质水灾害期间经常会采用到电法勘探技术和顺便电磁法技术,在勘测地表以下地质结构期间往往会采用到地震勘探、超波技术和坑透技术。在此主要针对三维地震动态解释系统来对地震勘探技术在矿井开采过程中的使用效果进行说明。
2物探技术对煤矿地质探测的作用
物探技术凭借自身操作简单、施工方便以及探测准确率较高等优势在煤矿地质开采领域中得到了较为广泛的应用。目前,我国常见的几种物探技术主要为超声波勘探、电法勘探、地温法勘探与重力勘探等,且多应用于煤矿地质灾害与水灾害的防治工作当中。在应用物探技术对煤矿地质进行探测的过程中,首先要明确煤矿的实际环境以及开采期间的具体要求,并结合实际情况来选择恰当的勘探方法。地面高分辨三维地震勘探法与二维地震勘探法,不仅可以为煤矿开采计划与开采方案提供可靠的数据,同时也能够加强地质异常情况的控制,具体包括煤层厚度的变化、小断层与煤层交叉陷落柱的分布等,从而大大增强煤矿地质开采工作的科学性与合理性,确保煤矿开采工作的高效与顺利开采。
3煤矿地质探测方法和技术
3.1物探方法
科学采用物探技术能够有效降低矿井施工期间地质灾害发生频率,同时减少后续各种异常事故的出现,确保开采工作的顺利开展,进而保证开采单位的经济效益。因此,必须提升煤矿施工质量,逐渐引进先进技术,保证矿井施工前期勘测工作的准确性。从物理角度对探测技术归类,探测技术分为地热法、电法、放射位法、重力法、磁法以及地震法。从勘测位置对探测技术归类,主要可分为矿井物探法、地面物探法以及测井法。矿井物探技术又可分为瞬变电磁法、槽波地震法、重力法、测氡法以及电阻率法;测井物探技术可分为电测井法、放射性测井法、磁测井法、声波测井法以及热测井法;地面物探技术主要分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地温法勘探。
3.2物探技术
在煤矿开采期间应用频率较高的物探技术主要包含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以及高密度数字三维地震技术等。其中三位地震叠前偏移处理方法优化了旧有物探技术中横轴方向图像精密度或者造影技术缺陷现象。通过此项技术能够直观的勘测到施工区域周边岩层情况以及特殊地质情况。岩性反演资料处理和解释的勘探方法能够改善纵轴方向图像精密度,同时可以提升弱反射波的检验能力,进而通过勘测数据精准的把控施工区域内矿层、水层及瓦斯等的位置与走向,确保后续矿井施工期间拥有数据基础。
属性本解释矿井物探技术是一项地震性质的勘测技术,其借助震动、能量以及地震反射波频率等方式来收集相关信息,然后对信息进行处理,此方法勘测结果准确度较高,能够迅速的掌控小范围内地质结构特征。高密度数字三维地震方法拥有较高的图像精密度,较高的密度和较为广泛的笼罩范围。通过此方法能够勘测到半径为十米的陷落柱,在勘测断层水平面差距期间解析度超过二米,目前此项技术能够勘测到的最大水平面差距为二点五米,此数据是经过专业人员在地势较为严峻的山体中实验得出的,以此说明此项技术拥有较高的精确度。
4物探技术在探测煤矿地质中的应用
4.1在地质灾害防治中的应用
在煤矿开采期间合理的选用物理勘探技术能够在一定程度上防止地质灾害的出现,同时也为制定解决措施建立了信息基础。对矿井开采工作而言,矿井顶板与突水现象是常见的安全事故,其在一定程度上阻碍了矿井开采工作的进行,严重时还会威胁开采工作者的生命安全。借助科学的物理勘探技术能够在施工前期对施工区域开展有效勘测,以此来掌握施工区域内岩层、含水层、瓦斯层、岩性、断层以及陷落柱等相关数据,进而从大体上掌握施工区域内的地质构造。在施工期间随时借助物探技术对施工区域进行勘探,准确的掌握施工位置的地质结果,并以此为依据设计有效的施工方案,以此来提高施工效果和安全性能。
4.2在煤矿水灾害防治中的应用
煤矿施工前期,要应用合理的勘探技术对施工区域开展有效的勘测工作,准确的掌握其地质结构数据,以此来提高施工期间安全性。同时以勘测数据为依据,制定科学的防治水灾害的措施,减少施工期间异常情况出现,进而节约开采成本。如今,在开展矿井水灾害的预防与治理工作期间,勘探技术通常体现在以下方面:(1)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开展精准的探测,进而为后期煤矿开采建立科学的信息依据。(2)准确地勘测到各种水文地质结构的具体情况。例如,施工区域底板的隔水层深度、隐藏的导水通道以及陷落柱的含水量等信息。
4.3在防治煤矿地质开采中物探技术的应用
通常情况下,在煤矿地质灾害防治工作中,物探技术发挥着不可替代的作用,具体如下:(1)相干体与方差体技术的应用。相干体与方差体技术能够有效地应用三维资料中的信息数据,采用三维图像来解释煤矿地质数据信息。实际上,方差体和相干体切片断层敏感性比较强,可以利用这一特点直接解释断层问题。(2)采矿区构建机理分析。在煤矿开采阶段,突水状况不可避免,其不仅会对煤矿开采工作的顺利进行产生不利影响,而且还会诱发比较严重的煤矿安全事故。此时可以借助三维地震勘探技术来对地下水分布情况进行探测,以便对煤层的水文情况有个全面的了解和掌握,而且在对抽水孔数据进行分析的基础上,有效提高探测的准确性。同时还可以借助三维地震勘探技术来对煤层顶板砂岩含水层深度和厚度进行勘探,并以此为基础来制定一套科学、合理的施工方案,以确保煤炭开采工作的顺利进行。(3)等时切片技术的应用。通常情况下,等时切片技术可以有效展示三维数据体中的地震信息,并呈现出同时间不同地层中的分布情况。
结束语
在煤矿开采的整个过程中,开采人员经常遇到各种地质异常问题与自然灾害,这不仅增加了煤矿开采的安全隐患,甚至会严重威胁到开采作业人员的生命安全。而物探技术的应用不仅可以帮助开采人员更加全面地了解采煤层结构,减少地质灾害的发生,同时也能够进一步提升煤炭企业的经济效益与社会效益,因此在煤矿地质开采过程中,加强物探技术的应用是十分有必要的。
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