摘要：物探作为一项不可替代的探测技术，在工程性地质灾害抢险中能起到先期快速获取灾情信息的作用；但是，物探各方法由于本身的技术特点和应用环境不同，所获取的勘探效果差异较大。为了在煤矿各种地质灾害面前获取较高的勘探效果，物探工作者必须仔细分析地质情况和其它影响因素，选择合适的方法技术，并要积极争取、创造较好的勘探环境和施工条件。因此，本文对物探技术在煤矿地质工作中的应用进行分析。
关键词：物探技术；煤矿地质工作；应用
伴随科技的发展，物探技术逐步引入煤炭开采作业当中，用于探测煤矿地质情况，以了解地下煤层结构，有效避免地质灾害的发生，提高煤矿开采的安全性及煤炭企业的经济效益和社会效益，从而推动煤炭行业的发展。
1煤矿物探技术的发展
上世纪50年代末60年代初，资源地质与生产地质的概念才刚开始出现，由于那个时期的技术水平比较落后，地质工作只能运用简陋的工具进行工作，当时主要用钻探的方式，从70年代开始，地质勘探部门除了不断的提升钻探技术的水准，同时还对测井、地震、电法、重力等技术广泛运用，全力的开展物探技术。然而针对矿井生产地质的主要应用方式还是钻探，物探技术工作仍然处于发展初期。而到了80年代时，资源地质的物探工作有了前进的现象，随着计算机技术的发展，物探技术也大力使用了大型计算机技术。由于物探技术飞速发展，物探技术施工简单、操作方便、探测效果好等特点，更适合于矿井采前探测与分析，由此，矿井生产地质工作中也逐渐引入物探技术方法。矿井物探研究和应用四十多年来，各产煤国家根据自身地质特点发展了不同物探方法。我国矿井物探起步相对较晚，但近二十多年来，矿井物探得到迅速发展，取得了显著的地质效果。实践证明，当前物探技术应用于煤矿井下探测是煤矿生产中必不可少的地质勘探手段，已成为煤矿井下探测的发展方向，可为煤矿的安全生产提地质保障。
2物探技术在煤矿地质工作中的重要性
基于社会经济和科学技术的不断进步以及综合机械化程序的广泛应用，大大的推进了矿井开采技术的进步。可是矿井开采机械化的缺陷是应变力低下，不能灵敏的跟随地质情况的变化进行调整。地面物探可对矿区内大的地质构造体进行较好的控制，但在井下遇到地质异常体较多的是较小地质异常体，如果不及时超前探查，不但会造成采掘系统布局的不合理，还直接影响工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工的生命安全。当前煤矿生产建设要求高产高效，仅靠传统的地质方法查明矿井地质问题是远远不能满足生产需要的。因此运用各种物探方法，结合地面及井下进行综合勘探，是目前矿井地质工作中煤矿安全生产最为有效的地质手段。
3较为常用的物探技术方法
目前较为常用的物探方法有三种：采区地震勘探、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法。下面详细介绍这三种方法。
3.1采区地震勘探
若想清楚的了解地下地质构造情况，我们需要从三维空间观察剖面的、平面的、立体的地下地质图构造图象，三维地震可以实现上述要求，从而提高了对地下地质构造复杂多变地区地震勘探的精确度。运用三维地震队煤层采空区进行勘探可以查出埋深一千米以内，落差大于三至五米的断层；主要煤层起伏大于五米的褶皱，查出直径大于二十米的煤层陷落柱；勘探的数据可以解释可采煤层厚度变化；能够预测可采煤层的分叉、合并带、冲刷缺失带；查明可采煤层的地下露头位置等。
3.2可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法是利用接地水平电偶源为信号源的一种频率域电磁测深法，它采用了大功率的人工场源，其特点是信号稳定、信噪比高、穿透能力强、探测深度大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于可控源音频大地电磁法采用人工场源激励，这与天然场源相比必然产生了一些负面影响，如场源附加效应、近区效应、静态效应等强化了异常的复杂性，增加了异常解释的难度。
3.3瞬变电磁法
瞬变电磁法是利用一不接地回线发射一次磁场，在一次磁场的间歇期间再利用不同回线接收二次感应磁场，这个二次电磁场是由地下良导体受激励引起的涡流所产生的不稳定磁场。瞬变电磁法与其他测深方法相比，其特点是探测深度大、信息丰富、工作效率高。
实践证明，瞬变电磁的探测深度与发送磁距、覆盖层电阻率及最小可分辨电压相关。
4物探技术在煤矿地质工作中的应用分析
4.1物探技术在煤矿地质开采中防治水灾害的应用
采取适当的物探技术对煤矿地质进行有效探测有利于保障矿井安全，有效预防并治理水灾害，从而提高煤矿开采的经济效益和社会效益。依我国多年来对于物探技术的应用成果来看，使用物探技术对于煤矿地质开采中防治水灾害的作用主要体现在以下方面：第一，可用于探测各类矿井水文地质问题，如开采区域前方的老窖积水区、开采面底板的隔水层厚度、含水层的富水性、隐藏的导水通道、陷落柱的富水性等，其探测准确率超90%。第二，利用瞬变电磁超前预测系统，可预测当前开采区域前150m左右的含水构造，且其预测准确度超过90%。
4.2物探技术在防治煤矿地质开采中地质灾害的应用
物探技术在防治煤矿地质开采中地质灾害的应用主要体现在以下方面：第一，相干体与方差体技术的使用。相干体及方差体技术的工作原理为可充分利用三维资料当中的所有CDP电信息，以免实施常规抽线解释时发生遗漏小断层的情况。另外，实施三维成像时，还可利用数据切片及透视等方式分析并处理地下断层，以三维图像的方式来进行解释。相干体及方差体切片具强断层敏感性，利用相干体及方差体的这一特征，可直接利用解释系统在相干体或是方差体的切片上来对断层进行解释。依解释闭合点可于常规剖面图上来显示或是修改断层，然后再在相干体或是方差体切片上实施闭合调整，即可于地震反射层位对之前的断层空间分布模型进行解释。第二，应用于采矿区构件机理分析当中。进行煤矿开采时，作业人员往往会遇到突水状况，突水情况不仅会阻碍煤矿开采的顺利进行，而且还可能会引起煤矿安全事故。面对这种情况，即可利用物探技术中的三维地震勘探法进行探测。注意在探测前应了解煤层表面的水文情况，同时对抽水孔数据进行分析，以提高探测的准确性，从而加强对采矿区域水文地质情况的了解。之后再利用三维地震勘探方法对煤层顶板砂岩的含水层厚度和深度进行检测，同时探测煤层深度及结构变化，再依探测结果制定科学、合理的作业方案，以确保作业的安全性。第三，等时切片技术的应用。利用等时切片技术可显示某一时刻三维数据体当中的所有地震信息，从而反映同一时刻不同地质层位的分布情况，其中水平切片上的“同相轴”强度是对反射波强度的反映，反射波“同相轴”的错开大小则对应着断层断距的大小，且水平切片的小断层分辨能力明显强于垂直时间剖面。
结束语：
实践表明，将物探技术应用于探测煤矿地质当中有利于探明引发地质灾害的地质原因，在物性前提具备、工作方法选择得当的前提下，物探技术可在煤矿地质的探测当中发挥非常重要的作用。同时，多年来的实际工作成果也显示，物探技术的应用确实可为煤矿开采作用中的地质灾害、水灾害的预防与治理提供可靠地质资料。
参考文献：
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[2]吕士磊.物探技术在煤矿地质开采方面的新技术新应用[J].中外企业家，2016（9）
[3]柴永胜.综合物探技术在煤矿采区地质勘探中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2017（21）
论文作者:李嘉宾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：物探论文; 地质论文; 煤矿论文; 技术论文; 矿井论文; 煤层论文; 断层论文; 《基层建设》2019年第6期论文;