新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿 山东 新泰 271204
摘要：煤矿企业在对煤矿地质进行勘测的过程中会使用到较多的相关技术，根据地质条件以及煤矿周围自然条件等的差异选择合适的技术进行施工，能够在很大程度上提高煤矿的生产安全。
关键词：地质勘测技术；煤矿；安全生产；应用
煤炭是当前中国发展的主体能源，对中国经济发展具有举足轻重的作用。然而，随着经济的不断发展，对资源的需求越来越大，同时，经过不断的开采，煤炭资源的开采不断的从浅向深，由于开采深度的增加，无疑极大的增加了煤炭的开采难度，煤炭开采的工艺越来越复杂，这其中受到地质因素的影响不断增强。对于煤矿企业而言，煤炭开采过程中由于受到上部采空区积水、中粗砂岩含水区、断层、下部承压水、陷落柱、褶曲等地质因素的影响，极大的增加了煤炭开采的安全预防、生产工艺以及安全设施投入等方面的成本。另外，煤炭企业生产过程中，还会受到矿压、地温、瓦斯、底板突水等因素对矿井安全生产的影响。
一、常见地质勘测技术的分析与应用
1.1三维地震勘探技术
在对煤矿地质进行勘测的过程中，应用三维地震勘探技术可以对煤层中超过5m的断层进行勘察，甚至还可以勘察直径超过15m的采空区、陷落柱以及包裹体，通过对这种勘测技术的应用能够加强对特定煤层的勘测，使得煤矿地质得到保障。煤矿的安全生产与特定煤层的地质有较大的关系，在对地质进行勘察的过程中很多工作人员没有对深层地质进行安全检查，导致其在生产活动中出现相关的安全事故，所以说三维地震勘探技术的应用在煤炭安全生产中有很重要的作用。
1.2矿井直流电法与瞬变电磁法
在煤矿的开采中操作人员经常需要对井下巷道进行探索，在这个过程中需要使用的技术就是矿井直流电法与瞬变电法。直流电法主要是通过将接地电流接入大地中，然后通过电阻率的变化来反映其所需的电位的方式，这种勘测是测定矿井岩石电阻率的传统方法，能够使开采人员测定出煤层顶底板前方含水性构造，并且对水体的测定也有一定的成效。
1.3槽波地震勘探法
在使用槽波地震勘探法对煤矿进行地质勘测时，首先需要检测煤层是否具有导槽性，只有具有导槽性的煤层才可以用此方式进行勘测。这种勘测方式可以细分为透射槽波勘探法和反射槽波勘探法，透射槽波勘探法可以对煤层内部结构、厚度等的变化进行勘测，探测距离是煤层厚度的300倍，能够精确探测出煤层的结构变化;反射槽波勘探法可以用来探测煤层内部的大小断层以及侵入体和岩墙，其探测距离是煤层厚度的100倍，对于断层等的探测来说这种距离已经足够。
1.4煤矿无线电波透视技术
在对煤层工作面进行探测的过程中，无线电波透视技术是一种比较成熟的方法，它具有快速、成本低以及透距大的特点。这种技术能够对工作面内的地质异常体进行快速反应，从而达到对其进行勘测的目的。
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1.5化学勘探技术
化学勘探技术主要是应用化学实验的方式对煤矿含水体地质进行勘测，通常在对煤矿进行开采之前，需要对其地质情况有详细的了解，利用化学勘探技术可以将煤矿含水体的地质进行抽样检测，保证含水体地质的优异性，不会对后期的开采造成影响。
1.6矿井地质雷达技术
无线电波技术可以对煤层地质的异常体进行勘测，但是耗时较长，探测距离比较短并且劳动强度也较高。针对这种特点，可以使用矿井地质雷达技术对工作面内的地质异常体进行勘测。
1.7钻探技术
钻探技术能够对煤矿井下多个部位进行同时测定，通过不同结构和厚度反映出不同的勘探情况，其勘探范围比较广，所以能够应用这种技术对多点进行勘探，然后反映出煤层整体的趋势，能够给后期的操作提供一定的依据，同时钻探技术能够对煤层的整体构造以及赋存产状进行反映。
1.8室内测试技术
室内测试技术主要包括抗压、抗拉等物理力学实验，并且还可以进行成分化验、岩石性质检定等。在使用这种技术进行测试时，只需要在煤矿中获取少量煤样、岩样，然后通过进行压力以及拉力测试，就能确定其物理力学的性质。在对煤样以及岩样进行成分化验的过程中，需要获取不同地质条件的样品，由于煤矿中深浅程度以及煤层厚度存在一定的差别，所以需要根据不同条件下的煤样和岩样确定其整体性质并且对构造破碎度进行测定。
二、典型地质勘测技术原理与应用
2.1瞬变电磁法原理与应用
地质勘测中瞬变电磁法的基础是地层中岩石不同导电性和导磁性。基于电磁感应，通过不接地回线或者是接地电源向地下进行一次脉冲磁场的发送，就一次脉冲磁场间隙期间，通过线圈或者是接地的电极对二次涡流场进行观测，同时对涡流场空间以及时间的分布进行分析，从而对地质问题进行研究。瞬变电磁法主要应用在空间狭小的条件，特别是在条件复杂的煤矿井下环境中，瞬变电磁法的应用比较普遍。瞬变电磁法的主要特征是：测量的设备非常的轻便，其测量的精度以及工作效率比较高。由于瞬变电磁法采用小线圈测量，因此其点距非常密集，通常是2-10m，降低了体积效应，从而提高了横向的分辨率。在目标体附近安装设备，从而异常体能够感应到的信号比较强，无疑使得其勘测的灵敏度提高。由于小线框发射电磁波，使得电磁波具有明显的方向性，因此，其探测区域的目标性更强。
2.2无线电波原理与应用
无线电波法进行地质勘测的原理是基于电磁波在地下岩层进行传递过程中，不同岩矿石不同电性吸收不同电磁波能量，低阻值岩层对电磁波的吸收作用比较强，从而造成了在岩性变化界面，电磁波出现反射与折射，使得电磁波能量发生损耗。基于此，煤矿地质条件下，当发射源发射的电磁波穿越煤层时遇到断层、含水裂隙、煤层变薄区、陷落柱等地质构造，就会损耗电磁波能量，从而在接收到的信号微弱，出现无线电波勘测的异常区，从而实现了对地质异常体位置以及范围的确定。当前，瞬变电磁法在井下回采工作面的开采前地质体的勘测中具有非常广泛的应用。
三、煤矿安全生产中地质勘测技术的意义
在煤矿生产过程中，地质勘测技术具有非常重要的意义。基于地质勘测技术设计原理与应用的领域，煤矿生产中地质勘测技术应用的意义主要表现为：第一，利用三维地震法能够对地表深部地质结构的形态、积水区空间的状况进行比较精确的确定，从而对合理设计矿井布局提供参考依据。第二，利用直流电法与瞬变电磁法能够对于煤矿掘进巷道周围区域中异常地质体，特别是含水体进行比较精确的确定，从而对矿井巷道掘进过程中，安全隐患的预防与治理提供保障。第三，基于无线电波透视技术能够对于已经圈定的煤矿工作面中的地质异常体进行比较明确的确定，从而保障了矿井构造方案的实施。第四，基于钻探探测技术对煤矿断层的产状进行科学的判定，从而对于煤矿巷道掘进方式的调整提供依据。第五，利用化学探测与室内测试技术，能够基于测试的实验结果对煤矿管路的抗酸碱性、采煤机、掘进设备等的选型提供依据。
结语
煤矿地质勘测技术的应用能够加强煤矿生产过程中的安全性，为煤矿企业以及工作人员的财产、生命安全提供了重要的保障。煤矿生产单位和企业要不断地引进新设备以及新技术，并且开展综合地质探测，通过对这些技术的使用将地质勘测技术的应用进行广泛的推广，增强我国整体煤矿生产的安全性。
参考文献
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[3]朱亮.浅析安全生产中煤矿地质勘测技术的应用[J].黑龙江科技信息，2016（33）：142.
论文作者:李谦
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：地质论文; 煤矿论文; 煤层论文; 技术论文; 电磁波论文; 过程中论文; 矿井论文; 《防护工程》2019年10期论文;