煤田水害探測(cè)中綜合物探方法應(yīng)用

王長(zhǎng)春

摘 要：本文首先介紹了勘探技術(shù)的基本原理，然后說(shuō)明了目前我國(guó)煤田采空區(qū)存在的問(wèn)題，重點(diǎn)分析了綜合物探法在煤田水害探測(cè)中的應(yīng)用。綜合物探法可以良好檢測(cè)煤田水害信息，方便管理人員采取有效措施降低安全隱患，有效防治煤田水害。通過(guò)對(duì)煤田水害探測(cè)中綜合物探方法應(yīng)用的分析以期增強(qiáng)我國(guó)水害防治效果。

關(guān)鍵詞：煤田水害;綜合物探;探測(cè)

隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程不斷加快，各行各業(yè)對(duì)于煤炭資源的需求量也不斷增加，這就對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采企業(yè)提出了較高的要求。煤田水害作為一種影響范圍較大、破壞程度較大的安全隱患不僅會(huì)降低煤礦資源開(kāi)采量，同時(shí)還會(huì)影響煤礦開(kāi)采行業(yè)的正常發(fā)展。我國(guó)煤礦開(kāi)采企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)水害防治的重視，不斷提高自身的探測(cè)技術(shù)，將水害的不良影響降到最低。

1 勘探技術(shù)的基本原理

目前我國(guó)煤田水害探測(cè)技術(shù)主要可以分為水文地質(zhì)調(diào)查、火燒區(qū)磁法勘探以及瞬變電磁勘探。水文調(diào)查技術(shù)主要是利用勘查工具觀測(cè)地下水以及地表水的變化情況，使勘探人員可以深入了解煤田地區(qū)的地形情況、巖層信息以及地下水情況，然后勘探人員再仔細(xì)分析地下水層的詳細(xì)特征信息?；馃齾^(qū)磁法勘探主要是利用燒變巖產(chǎn)生的熱剩磁，利用磁性異常進(jìn)行高精度勘測(cè)，判斷當(dāng)前地區(qū)的水質(zhì)信息以及導(dǎo)水通道分布情況。瞬變電磁勘探則是利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量由于脈沖源而產(chǎn)生的磁場(chǎng)，進(jìn)而有效探測(cè)地下電性介質(zhì)。

2 目前我國(guó)煤田采空區(qū)存在的問(wèn)題

由于地殼變動(dòng)以及開(kāi)采過(guò)程造成的影響，我國(guó)煤田開(kāi)采區(qū)域地表下方經(jīng)常存在采空區(qū)，施工人員步入采空區(qū)就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生礦難，這將嚴(yán)重危害施工人員的人身安全。由于地下采空區(qū)沒(méi)有明顯的分布規(guī)律，這就導(dǎo)致勘查人員無(wú)法發(fā)現(xiàn)采空區(qū)的具體位置，進(jìn)而增加了開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)。一些煤礦企業(yè)的開(kāi)采人員經(jīng)常會(huì)在頂板陷落的情況下進(jìn)行勘測(cè)，這就導(dǎo)致勘探人員的人身安全得不到保證，加大了采空區(qū)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。勘探人員應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)探測(cè)采空區(qū)的位置，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)系數(shù)評(píng)價(jià)，這樣才能方便管理人員及時(shí)做出應(yīng)急對(duì)策，保障開(kāi)采效率以及開(kāi)采質(zhì)量。此外，由于我國(guó)礦山開(kāi)采深度逐漸增加，地壓也逐漸增大，這就導(dǎo)致露天礦山很容易受到開(kāi)采過(guò)程的影響，增加開(kāi)采過(guò)程的安全隱患。施工人員未對(duì)開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行及時(shí)處理也會(huì)增加后續(xù)工作的施工風(fēng)險(xiǎn)，不利于企業(yè)的健康發(fā)展。

3 綜合物探法在煤田水害探測(cè)中的應(yīng)用

采用綜合物探法探測(cè)煤田水害首先需要采集原始數(shù)據(jù)，接著進(jìn)行分析及實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行資料處理，分析磁法資料，進(jìn)行瞬變電磁資料處理，最后就得出了地質(zhì)分析結(jié)果。綜合物探法在煤田水害探測(cè)中的應(yīng)用主要可以體現(xiàn)在瞬變電磁勘探法探測(cè)陷落柱位置以及采空三維地震探測(cè)陷落柱，根據(jù)實(shí)際情況采取適當(dāng)?shù)奶綔y(cè)方式可以幫助施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤田水害事故，保證煤礦生產(chǎn)過(guò)程的安全性。瞬變電磁勘探法還能應(yīng)用在探測(cè)煤田的采空區(qū)中，這種勘探方式可以比較快地確定采空區(qū)的實(shí)際情況，進(jìn)而起到良好的防治水害的作用。

3.1 利用瞬變電磁勘探法探測(cè)采空區(qū)情況

煤田礦井中的陷落柱位置與奧灰?guī)r溶裂隙比較相近，因此一旦裂隙過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致陷落柱位置發(fā)生改變，一旦裂隙持續(xù)擴(kuò)大還會(huì)導(dǎo)致礦井底部出現(xiàn)坍塌，這樣不僅會(huì)影響本來(lái)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)煤田水害。通過(guò)瞬變電磁勘探法可以直接探測(cè)出含水陷落柱，這樣就能直接得出當(dāng)前區(qū)域的陷落柱位置，精確性較高。當(dāng)煤田采空區(qū)存在巖石垮落問(wèn)題時(shí)會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)的電阻率增加，當(dāng)采空區(qū)布滿水之后冒落裂縫帶也會(huì)被填充，這就導(dǎo)致巖層的電導(dǎo)率大大降低?？碧饺藛T可以采用瞬變電磁勘探法了解采空區(qū)具體的情況，這樣不僅可以有效分析采空區(qū)低電性的特點(diǎn)，同時(shí)還能良好反映采空區(qū)實(shí)際的地質(zhì)條件，方便施工人員可以及時(shí)采取有效措施降低煤田水害的影響，提高煤礦開(kāi)采效率。

3.2 利用采空三維地震法探測(cè)陷落柱的位置

三維地震探測(cè)法在煤田水害探測(cè)中的應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有瞬變電磁勘探法廣泛，其只適用于探測(cè)煤田采空區(qū)陷落柱的位置。由于陷落柱附近的煤層和巖層之間的阻抗存在較大差異，因此當(dāng)煤層厚度大于1米時(shí)就可以獲取反射波，從反射波中分析陷落柱存在的情況。而當(dāng)煤田采空區(qū)或者煤層頂板被破壞時(shí)，反射波就被中斷了，勘探過(guò)程會(huì)受到低頻波段的影響，勘探人員可以利用這一特點(diǎn)了解陷落柱的實(shí)際位置。三維地震探測(cè)法可以為勘探人員提供有效的地質(zhì)信息，增強(qiáng)地質(zhì)信息的準(zhǔn)確性，進(jìn)而幫助煤礦工作人員采取有效的水害防治方式，保證煤礦企業(yè)的安全管理工作正常進(jìn)行。

4 總結(jié)

由于煤田水害影響范圍較大，因此我國(guó)煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)水害防治的重視，應(yīng)用先進(jìn)的探測(cè)方法檢測(cè)水害信息，然后采取有效措施減少煤田生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。工作人員也應(yīng)當(dāng)不斷提高自身的探測(cè)能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤田水害隱患，這樣才能提高煤炭資源利用效率，促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

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