对矿井物探若干问题的探讨

王坤

摘要：随着煤矿开采技术的创新发展，矿井作业平台安全水平不断提高，其中物探技术的应用发挥着较高的价值。文章通过对矿井物探技术的应用进行分析，结合实际存在的问题对常见物探技术展开探讨。

关键词：矿井物探;物探技术;物探问题;技术应用

物探技术使用较为广泛是在上个世纪80年代，随着科技发展与计算机信息技术的广为流传，物探技术上多以施工简单、操作便捷及探测较好为基础，在业界被广为流传。中国在物探技术上发展较晚，但是在慢慢发展过程中，这方面的技术得到了较快的成效，当前的物探技术是煤矿勘探中不可缺少的一种手段，为煤矿发展提供了一定的技术背景。

1物探技术应用的重要性

矿井生产过程中，对矿井周围的地质环境进行地质勘探是保证矿井安全生产的基本要求，而对矿井水源、涌水道、涌水量进行科学勘探是对矿井进行精密、安全管理的关键。由于透水事故是矿井企业生产过程中最为常见且人员、财产损害最为严重的安全事故。但通过传统的勘探技术无法对矿井水文地质结构进行有效的勘探，而综合物探技术因为在水文地质勘探工作中精度水平较高，因此在矿井地质勘探工作中获得了极大的推广和应用。此外，为更好的完善传统物探技术的缺陷，通常采用多种物探技术对矿井水文地质进行系统、全面的勘探工作，保证地质勘探工作的精准性，并保证矿山企业生产工作的安全性[1]。

2矿井物探应用存在的问题

因为岩土与岩土之间密度、磁性、电性以及放射性等不同的物理性质，使用不同的设备或者物理方法对区域的地球物理场的变化测量，从而了解区域水文、工程地质以及地质灾害发生概率等地质状况的技术就是物探技术。物探技术因为具有单一性，所以在精细地质勘测工作，常常采用综合物探技术进行勘测。通常情况下，综合物探技术包括：电法、地震法等，不同的岩土结构以及构成，也采用不同方法进行矿井勘测工作。但是，我国目前很多工作人员并不能很好地理解综合物探技术的工作原理，导致了实际工作中，综合物探技术没有达到良好的效果。我国很多工作者和科研者目前只是关注实践，忽略了理论对于技术而言具有的指导性作用，理论和实践同时进行才能更好地掌握综合物探技术的原理，使综合物探技术更好的应用在矿井中[2]。

3矿井作业中物探技术应用分析

3.1瞬变电磁法

这一方法属于时间域电磁感应法，主要是利用了接地线源或不接地回线向地下发送一次脉冲场，然后在一次脉冲磁场间歇的时候，通过电偶极或是回线接收二次场，此二次场是地下良导地质体受刺激引起的涡流产生的非稳电磁场。在瞬变电磁法中，可结合二次衰减曲线合理判断地下地质体。这一方法有着较大的探测深度，使井下或地面多方位对含水体探测的需求得以满足，瞬变电磁视电阻率断面图如图1所示。并且，这一技术不具有较高的操作难度，在我矿井下采掘工作面均有采用。瞬变电磁法有着灵敏的反应，较高的分辨率，工作效率也明显高于普通电法，所以，在勘探工作中瞬变电磁法的运用较为广泛，但就我矿井下几年来的实际使用效果显示该方法的准确度不高，井下干扰因素较多存在分析局限性。

3.2电磁勘探

电磁勘探法是以观测电磁场源在地表、井下或者空气中产生的电磁场分布来处理岩土工程中出现的难题。电磁勘察方法有很多种，如时间域电磁法、地质雷达法运用高频电磁波勘探地下物体、电磁频率测深法、甚低频电磁法、声频大地电磁法等，而采空区域勘探的时候通常用瞬变电磁法与地质雷达法。电磁勘探法在采空区域的大范围测查中应用广泛，能在很大程度上准确地探测出采空区的大小，还能够测查出深处采空区的特征和面貌。

3.3地震反射波法

地震反射波法是在人为引发的地动波形在层状岩石传导的时候，由地震波作用于地面的压力和单位时间内垂直通过地层的质点流量而引起的折射信息，以此来判断断面的高度和结构形状以及物理数值。采空区域赋存在煤层之上的岩层顶板对地动波形具有非常强的吸附分散和减缓性能，可以减少折射波形在单位时间内完成周期性变化的次数，可以使反射波在层状岩石传输的过程中被阻断和消散。地震反射波法的优点是在地面布置的多条探测线在收集地层反射回地面的地震波信息时有良好的高效性和准确性。地震反射波法的缺点是在严峻地形区域很难获得高精度的数据。三维地震勘探模式近年来也取得了良好的发展，但是在具体应用过程中依旧存在较多问题，难以获得良好的地震预测效果。技术人员需要加大重视力度，对现有的地震预测模式进行优化完善，并且朝着高灵敏度、高精度的方向进行发展。

结语

总而言之，不同的物探技术的使用过程当中，基本上都有着自身比较明显的局限性，通过多种不同物探技术有效结合，可以避免单一的物探技术的局限性，为了满足矿井的安全开采要求，还需要结合实际情况选择合理的物探技术，为高效采掘与生产提供有力依据。

参考文献

[1]田增彪.探析工程物探检测方法技术应用与展望[J].中国金属通报，2019（3）：287，289.

[2]张亮亮.工程物探檢测方法技术应用及前景探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（33）：359.