神华宁夏煤业集团有限公司汝箕沟无烟煤分公司地测科 宁夏 753000
摘要：煤矿是我国经济发展的原动力之一。近年来，我国社会经济的发展，在一定程度上是依靠煤炭资源的支撑，煤炭资源在我国经济发展中发挥的作用尤为重要。当前全国煤矿不断开展相应的物探工作，其成果在煤矿生产和建设中发挥了重要作用，然而，物探技术受勘探目的和技术水平的限制，一些地质成果经探采发现精度较低，进一步提高地质勘探的精确度，为矿井提供可靠的的地质保证，成为当前煤矿高产高效，安全生产的重大需求。
关键词：煤矿地质；灾害勘查；物探方法；应用研究
前言
在地质勘查工作实践中，相对于钻探法的成本高、风险大、周期慢、连续性较差等弊端，地球物理勘查方法（简称物探法）以其成本低、效率高、方便快捷、整体性、连续性较好而备受关注，应用范围也日益拓展。随着科技的发展，物探技术、设备、手段也日益完善和多样化。但各种物探技术也不是万能的，都有其自身的特点和一定的适用范围。我们必须因地制宜，选取正确的地质勘测办法。
1物探的基本原理及作用
物探是煤矿勘测最常用的方法之一，作为一种快速、高效、无损的探测技术手段，它的运用范围非常的广。物理探测是一种间接式的勘测办法，虽然它并不与被勘测对象直接接触，但是准确率也是较高的。这种勘测方式的工作原理就是利用地壳中岩石的重力、导电性等一些方式，从而侧面推理出地壳的地质结构。在实际的勘测过程中，我们常常利用多种地质检测仪器提取有用数据并进行分类整理，在结合当地的地质条件和尝试就行系统性的分析，从而了解勘测区域的矿体构造、储量大小和岩石特性，有了数据做支持，一般这些特质都会较为准确，继而为，继而为我们的矿产资源勘测、矿井施工、采矿生产以及地质灾害防治等提供科学的依据。
目前，我国的物探行业经历了从无到有，从有到精的变化，其技术已经逐渐发展到了比较成熟的阶段，成为我国煤矿地质勘查的中坚力量。当然，很多行业和领域都可以运用到物探技术，尤其是在进行地质勘探方面得到了较好的利用。比如在水文地质探测的过程中，要参照水质的导电特性及岩石所具有的电磁的探测，再比如天然气产业链，电力及新能源领域等，这些都需要使用专业的物探技术。
2煤矿地质灾害危害及种类
2.1煤矿地质灾害危害
在煤矿发生地质灾害以后，会带来极大的危害，其影响主要的表现有：首先是煤矿采空区域的上方会发生地面塌陷，会造成人员的伤亡等情况；其次是煤系地层的结构会受到比较严重的破坏，会有大量的地下水渗入到矿井的内部，这些渗入矿井的水中会含有的岩粉、煤粉等，在物理化学作用条件下造成严重的污染，严重的甚至会给居民用水安全带来不利影响。
2.2煤矿地质灾害种类
地质灾害种类通常由地质种类确定，我国幅员辽阔，而且地质环境复杂多变，因此目前出现的煤矿地质灾害的种类相对较多，经常出现的地质灾害有泥石流、地面塌陷、地面沉陷、山体滑坡、水土流失、地震、洞井塌方、沼泽化等。一旦出现这些地质灾害，整个勘测区域将会受到非常大的破坏，给煤矿生产造成不可预计的损失。如果地址危害区域广，甚至会危及到当地人民群众的正常生产生活。
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3物探方法应用在煤矿地质灾害勘查中的特征
地质灾害通常有以下几个特征，首先，物理勘测在应用到地质灾害的勘查工作时，它的基本原理主要是通过介质层的物理特征差异，比如密度、弹性等来对地质灾害进行进一步的分析，地层在大部分情况下可以展示出一定的完整性，对于不同区域的同一个地层，它的电性差异也会不同，同时在顶板、底板及煤层岩性结构的相互影响下，会产生比较稳定的阻抗界面。其次，对于已经开采的煤层，它的空间结构中会出现连续的突破情况，如果空气或是坍塌物将采购区域进行填充后，电阻率就会升高。再次，煤矿的采空区域是段系发育过程，有利于氡气的聚集，因此在采空区域内的覆盖层面就会很容易地采集到氡气的变化，因此可以及时地反映出地质环境的变化。
4煤矿地质灾害勘查中物探方法的应用
4.1地震勘查方法
通常情况下有两种方法用于勘察地震，第一种是二维勘测法，另一种是三维勘测法。这两种勘测方式主要是根据探测仪显示出来的高分辨率、高信息量来就行分析比对，然后再结合被勘测对象的地质特征，地质条件的方式来勘测危害的。这种方法比较精准而且也比较经济。
在使用上述两种方法去地震进行勘测时，第一要注意用点振动装置对地层进行撞击，并且使用相关的记录设备将声波的震动数据进行记录，在记录完成后，所记录的数据进行分析，这样一来就可以获得地质剖面的第一手资料。但是这样的方法会增加勘察的成本，并且必须使用专业的设备才可以完成。另外，这样的方法对于断层（H≥5m）比较适用，但是对于落差＜5m、特别是落差≤3m的断层，获得的数据并不是十分准确，常常与实际存在误差。
4.2高密度勘查方法
物理勘查的方法较多，其中较常见的就是高密度勘查法。此方法经常用在煤矿发生灾害后，通过使用此方法，可以得到可靠的数据，可以绘制出涉及电阻率的断面图，在断面图绘制出后，可以详细地掌握煤矿层的电阻率。同时，在电阻率的分布状态进行描述后可以发现，一些地质异常的位置，比如昌裂带等，从而为判断地质灾害发生的位置进行判断，也提前防治地质灾害提供相应的数据参考。在使用高密度勘查法时，要利用两个电极，将电极与地下连接，通过两端电极的电位差，来计算出地质的电阻率，并且将得到的数据进行绘制，得出电阻率的截面图。可以看出，此种方法操作简单，并不需要专业的设备与人员，同时得到的数据准确率较高。然而此种方法比较受制于煤层的厚度，精度与可靠性不高。
4.3瞬变电磁方法
瞬变电磁法是最基础的勘测方法之一，它的主要工作原理是利用了电磁感应。瞬变电磁方法进行地质勘查得出的数据要比高密度勘查法的准确率更高。瞬变电磁法是依据电磁感应原因，在进行勘查时，通过设备产生电场。电磁在电场的作用下，会出现周期的变化，在这样的变化中，可以勘测到不同的介质，发生的磁场变化。将磁场的变化作为依据，勘查人员对地质情况进行评估。这一方法的优点是不受到其它因素的干扰，并且电磁本身具备分辨纵横向的能力，所以，通过此方法可以较精确地掌握方位信息，得到数据的准确性也可以得到保证。此方法通过用于煤矿生产中的防治水工作。并且，此方法进行地质勘测，效率较高，不必花费较长的时间。
5结语
总的来说，随着我国经济的快速发展，科学技术的日益更新，地质勘探技术也会随着发展起来，近几年很多金属矿产地质勘探的技术得到了大大的提高，同时对于不同地质勘探技术的选择，以及策略需要加强学习。当前，较为常见的煤矿地质灾害勘查方法主要有四种，分别为：高密度勘查方法、瞬变电磁方法、放射性元素勘测方法以及地震勘查方法。这四种勘查方法的测量精度、操作方法各有各的特点，在实际的煤矿地质勘查工作中，勘查人员可以根据不同的勘查需求，选择不同的勘查方法，在有效地避免安全事故发生的同时，也可以提高煤炭企业的经济效益。对于提高金属矿产地质勘探工作效率具有一定的参考价值。
参考文献
[1]贾堂春.浅谈物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用[J].科技创新导报，2013，30：67.
[2]刘超.物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2015，06：193+199.
[3]谢经涛.探讨物探方法在煤矿地质灾害勘查中的运用[J].科技展望，2015，31：121.
论文作者:张军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/7/2
标签：方法论文; 物探论文; 煤矿论文; 地质灾害论文; 地质论文; 电阻率论文; 地质勘探论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;