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摘要：煤炭行业目前仍是我国能源的主要来源之一，是我国经济的重要支柱之一，对中国能源安全和国民经济发展等多方面具有极其重要的意义。在现阶段煤矿开采过程中，人们最为关注的焦点是安全生产问题，因此煤矿安全生产是煤矿企业稳定发展的一个必要条件，为了使煤矿企业安全生产得到保障，加强地质勘测技术的应用有着重要的意义，因此，文章围绕此话题展开讨论和分析。
关键词：煤矿；安全生产；地质勘测；应用分析
煤炭是目前应用较广泛的一种基础能源，而在煤炭资源开采的过程中，由于各种各样的问题，煤炭资源的开采的难度在不断增加，安全生产问题受到广泛关注。同时，对于煤矿企业而言，煤炭开采过程中由于受到上部或同层采空区积水、上覆含水层水、下部承压水、断层、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、瓦斯等因素对矿井安全生产的影响。基于此，地质勘测技术在实现煤矿安全生产的研究具有非常重要的意义。
一、常规地质勘测技术概述
随着科学技术的不断进步，国内地质勘测技术也得到了长足发展与完善。当前，我国大部分煤矿使用的典型地质勘测技术主要包括几种：三维地震勘探技术、矿井直流电法与瞬变电磁法、槽波地震勘探法、煤矿无线电波透视技术、矿井地质雷达技术术、化学勘测技、钻探技术。
二、煤矿安全生产中地质勘测技术的意义
地质勘测技术对煤矿的安全生产有很重要的现实意义，三维地震法的应用能够准确地反映地表深层的结构以及积水形态，为设计煤矿井底的布局提供重要的依据；应用直流电法与瞬变电磁法能够对煤矿掘进巷道的异常体进行确定，甚至能够将其中的含水体范围确定下来，极大为矿方在实际开采过程中提前消除地质安全隐患提供了方向，并且为预防和治理其中的问题提供了保障。
三、常见地质勘测技术的分析与应用
（一）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煤层的勘测，及早发现和处理地质异常体，使得煤矿地质安全得到保障。煤矿的安全生产与煤层内的地质构造发育异常有较大的关系，在对地质进行勘察的过程中很多工作人员没有对煤层进行地震勘查或对勘查结果没有正确解释和应对，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。
（二）矿井直流电法与瞬变电磁法
在煤矿的开采中技术人员经常需要对井下巷道前方进行探测，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磁法。直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础，通过人工向地下供入稳定电流，观测大地电流场的分布规律，从而确定岩、矿体物性（如贫、富水区域）的分布规律或地质构造（如断层、裂隙发育区）的特征，这种勘测是测定矿井岩石电阻率的传统方法，能够使技术人员测定出煤层顶底板前方的含水性构造，并且对水体的测定也有一定的成效。 北方煤田因测区内地层沉积序列清晰，地层相对稳定，正常地层组合条件下，在横向与纵向上都有固定的变化规律等地层电性特点，使用瞬变电磁技术能探测工作面顶板、底板及巷道掘进头前方的平面上的低阻含水构造分布规律，同时可以发现垂直于地层方向上不同深度的地质构造问题，在现阶段矿井水体探测方面应用广泛。
（三）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，探测距离能达到煤层厚度的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，其探测距离能达到煤层厚度的100倍左右，对于断层等的探测来说这种距离已经足够。
（四）煤矿无线电波透视技术
在对回采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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩石、煤层电性的不同，它们对电磁波能量吸收不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗。因此，在矿井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落柱或其它构造时，波能量被吸收或完全被屏蔽，则在接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成所谓的透视异常。通过研究采区煤层、各种构造及地质体对电磁波的影响所造成的各种无线电波透视异常，从而进行地质推断和解释。这种技术能够对工作面内的地质异常体进行快速反应，从而达到对地质异常进行勘测的目的。
（五）化学勘探技术
地质雷达探测技术是目前分辨率最高的工程地球物理方法，它是近些年迅速发展起来的一种用于确定地下介质的广谱电磁技术。其工作原理是基于不同岩土介质电磁波阻抗的不同，电磁波在地质体中传播时遇到波阻抗的变化界面会发生反射，根据接收到的反射波的走时和波相可推断界面的位置和性质。地质雷达探测布置方法灵活，可在巷道掘进工作面和采煤工作面内进行任意方向的探测，对同一目标可以改变方位角或仰俯角探测，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精确勘测。
（六）矿井地质雷达技术
化学勘探技术主要是应用化学实验的方式对煤矿突水点水质进行化验，结合本地区已有水质数据，进行对比分析，从而确定突水水源，此种方法需结合采场周围水文地质条件进行综合分析，在煤矿突水水源探测中具有重要作用。
（七）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，通过钻探岩粉推断出钻孔内煤岩层赋存和构造发育情况，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，探查结果能够给后期的工作提供一定的依据，同时钻探技术能够对煤层的地质构造以及含水体情况进行提前探查。
四、典型地质勘探技术原理与应用
（一）瞬变电磁法原理与应用
瞬变电磁法属时间域电磁感应方法。其探测原理是：在发送回线上供一个电流脉冲方波，从而产生一次磁场，该磁场的激励下，地质体将产生涡流，在一次场消失后，该涡流不会立即消失，它将有一个过渡(衰减)过程。该过渡过程产生一个衰减的二次磁场向由接收回线接收，该二次磁场的变化将反映地质体的电性分布情况。
因测区内地层沉积序列清晰，地层相对稳定，正常地层组合条件下，在横向与纵向上都有固定的变化规律等地层电性特点，使用瞬变电磁技术能探测工作面顶板、底板及巷道掘进头前方的平面上的低阻含水构造分布规律，同时可以发现垂直于地层方向上不同深度的地质构造问题。
由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响，在井下的探测深度很受限制，矿井瞬变电磁法具有以下特点：数据采集劳动强度小，测量设备轻便，工作效率高，成本低；采用小规模回线装置系统，因此为了保证数据的质量、测点应尽量密集布置；井下测量装置距离异常体更近，大大的提高测量信号的信噪比；井下瞬变电磁法可以将线圈多方向放置，探测范围更广。
（二）无线电波原理与应用
无线电波在对煤矿进行勘测的过程中，主要是由于电磁波在不同的岩层之间进行传递时，表现出来的电性和电磁波能量有所差别，使得岩层表面存在不同的岩性变化界面，在这个过程中，电磁波会产生一定程度的反射和折射，消耗一定的能量。在用无线电波对煤矿地质进行勘测的过程中，电磁波在经过断层、含水裂缝、煤层变薄区以陷落柱等区域时会表现出能量损耗的现象，使接收信号变弱，从而能够确定地质异常的区域和范围。
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，为煤矿企业以及作业人员的财产、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学习引进新设备以及新技术，并且开展综合地质探测，通过对这些技术的应用提高本单位的井下地质异常灾害防范能力，提高地质保障可靠性，保障矿井实现安全生产。
参考文献
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论文作者:南云涛1,张磊2
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签：地质论文; 煤矿论文; 煤层论文; 技术论文; 矿井论文; 电磁波论文; 地层论文; 《基层建设》2017年6期论文;