物探技术在探测煤矿地质中的应用

陶柳

摘    要：物探技术是地质探测中的重要手段和技术，尤其是在煤矿领域有着非常重要的应用和潜在的价值。在煤炭开采的过程中施工人员的工作会受到各种自然灾害和外界条件的制约，从而产生一系列的影响。传统的煤炭开采工作的方法和作业的形式对于煤炭的开采效率而言存在着 一定的制约作用，也无法更为精准的解决好安全隐患的问题，危害施工人员的生命财产的安全性。因此，加强物探技术在地质煤矿探测中的应用，深入了解地质煤矿的结构，避免地质灾害的发生，切实保证好煤矿企业的社会效益和经济效益。

关键词：物探技术;探测煤礦地质;应用

1  物探技术在矿井地质探测中的作用

将物探技术应用在地质地面的勘察过程中，需要选择合适的探测工作方法，将其工作与矿井的开采等紧密的结合在一起，从而为后续的科学规划等提供精准和有效的地质勘察的数据与依据。在地面探测的方法中包括了面高分辨率三维地震探测、电法探测和地面高分辨二维地震勘探，可以对于常见的煤层厚度的变化、煤层冲刷、煤层分叉等现象进行有效的处理，针对于出现的地质异常的现象需要及时有效的采取地质勘察的工作手段，将相关的参数进行反馈，从而获得更为严谨的煤矿开采的数据分析工作。

2  煤矿地质探测方法和技术

2.1  勘探方法

在矿山建设过程中科学运用物探技术，可以有效地降低地质灾害的发生频率，同时减少了随后各种异常事故的发生，保证了矿山建设的顺利进行，从而提高了矿山的经济效益。为此，必须不断提高煤矿施工质量，逐步引进先进技术，确保煤矿施工前期测量的准确性。物理化学中的探测技术可分为：地热法、电法、辐射法、重力法、磁法和地震法。

2.2  勘探技术

矿山物探采用的技术主要包括了三维地震叠前偏移处理技术、岩性反演资料处理与解释物探技术、属性本解释技术和高密度三维数字地震技术。这些技术的应用将整体的矿山前期探测的效果大大提升，三维地震叠前偏移处理物探技术的使用将原本的地质勘探过程中出现的画面分辨率不高、成像失真的问题妥善解决，也将煤矿井下、地质构造边界等方面的细节信息进行了处理工作，增强了探测的精准程度。而物探技术的岩性反演资料处理与解释主要用于进行地震剖面的纵向分析工作，将反射波的探测性能不断提升，从而在富水层和瓦斯的分布过程中得到了广泛的应用，为后期的开采工作提供了有效的支持和数据的基础。

在探测技术的应用过程中，主要是利用了震动、能量、地震反射波等获取了三维矿山的一手资料，从而对其进行计算和分析，使得地震数据和地质信息更加清晰地反馈出来。而相关技术的应用中体现了当下地质勘察技术的优势，具有着较高的分辨率、密度大、覆盖范围广等现象，在地下可以进行深入的探测与分析，目前已经在实验验证工作中得到了工作的证实，相关的数据也在不断反馈出来更加精准的信息，更好的服务于煤矿开采的工作。

2.3  瞬间电磁法

瞬间电磁法的主要工作原理为电磁感应定律，实际的应用过程中需要在地面或者空中设置发射线圈，形成环形的波形电流，在周围的空间内形成电磁场，从而与地下的导电岩石体进行二次涡流电场的感应，也可以进行地下介质的电阻率的测量。还需要在实际的工作过程中降低对于低阻体的反应敏感程度，逐渐降低地形方面的影响，在高阻岩石中也可以进行探测工作。还需要在不同的观测地点进行结合法的观测工作，切实进行探测目标的耦合工作，具有着较高的灵敏性、分辨率和施工的效率，切实提升了可以观测的质量，将资料进行了全方位的分析工作，尤其是在煤矿的水文地质勘查中应用广泛。

其应用的工作流程为，设置好瞬变电磁仪的摆放的位置，根据实际的工作的目标进行周边地区情况的分析工作，然后将发射线圈和接收线圈放置在相近的位置，整体的距离控制在十米以内，然后向更深的地质内部进行分析工作，探测深度将达到百米以上。接通电流之后的发射频率在25 Hz以内、发射电流控制在17 A、时间窗20门左右，这样的参数设定更加有利于进行煤矿采空区域的地质信息的分析工作，根据其工作的原理反推地质信息，和相应的风险。

3  物探技术在探测煤矿地质中的应用

3.1  在地质灾害防治中的应用

在煤矿地质勘探过程中，物探技术的有效应用，为煤矿地质灾害的防治和防治提供了有力的数据支持。在现实环境下，煤矿顶板事故和突（透）水事故都会严重影响矿井的正常生产作业，干扰矿井开采工作的顺利进行，甚至引发矿山安全事故，造成人员伤亡。在煤矿开采前，利用三维地震勘探法和大地电磁法等地面物探手段，对矿井采空区范围、断层、陷落柱等构造进行勘探，可以初步了解整个矿井的地质状况，将物探技术获得煤矿的相关的信息反馈到煤矿企业的技术管理部门，制定相应的开采规划等，从而保证开采工作顺利进行。并将开采过程中的井下物探手段与井下水文地质相结合，有助于施工人员合理、科学地制定煤矿开采方法与方案，确保煤矿开采的效率与安全。尤其是制定好重大事件的针对性的应急管理的方案，以便提前做好预防的措施。

3.2  在煤矿水害防治中的应用

在煤矿建设前期，应运用合理的勘探技术对施工区域进行有效的勘查，准确地掌握其地质结构资料，以提高施工期间的安全性。在此基础上，根据调查资料，制定科学的水害防治措施，减少施工过程中的异常现象，从而节约开采成本。目前，在开展矿井水害防治工作过程中，勘探技术主要体现在以下几个方面：1）利用瞬时电磁法的超前预报功能，对施工区域的水文构造进行精确探测，从而为后期煤矿开采提供科学的信息依据。（2）精确测量各种水文地质结构的特殊状况。如施工区域底板的隔水层深度、导水通道、陷落柱含水量等资料。使得水害的发生具有了一定的可以预测的性质，及时做好相应工作防护，切实提升开采过程中的安全性和后期的经济效益，做好长线发展的工作的需要，将整体的工作性能提升。

4  结论

综上所述，物探技术在地质煤炭勘察工作中有着十分有效的应用，精准的地质勘察工作已经成为了项目顺利开展的工作的基础，为工作人员进行针对性的预防和设计工作奠定坚实的基础，避免在实际开采中存在着的一些问题，保证煤矿作业工作的顺利进行。本文对于物探技术在煤矿地质勘察工作中的应用进行了分析，希望帮助煤炭企业获得更加长期和稳定的发展。

参考文献：

[1] 戴建安.综合物探技术在矿山地质勘探中的应用[J].世界有色金属，2017（12）：100～101.

[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，2018（9）：78.