地球物理測井技術(shù)在煤礦地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

韋娜 熊健

重慶一三六地質(zhì)隊(duì) 重慶 401120

煤礦地質(zhì)勘探的作用是對開采區(qū)域地質(zhì)條件、礦體分布、礦體形狀、礦產(chǎn)儲量等進(jìn)行勘察。在煤礦資源開采中，容易受到各類因素的影響，開采工作危險(xiǎn)性較大，對此，為了保證煤礦開采工作的順利進(jìn)行，必須事先做好地質(zhì)勘探，選用先進(jìn)的勘探技術(shù)。因此，對煤礦地質(zhì)勘探現(xiàn)狀及勘探技術(shù)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

1 地球物理測井方法原理

地球物理測井技術(shù)又稱為物探測井技術(shù)，在巖性分層地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘查中使用的比較多，主要是對地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的含水參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。如果在對常規(guī)含水層進(jìn)行測量的時(shí)候，出現(xiàn)無芯鉆進(jìn)時(shí)就需要使用到地球物理測井技術(shù)。下面對地球物理測井技術(shù)的應(yīng)用形式和具體內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析。①普通電阻率測井。②井液電阻率測井。③自然電位測井。④聲波測井。除了上述的幾種應(yīng)用形式之外，還存在有多種技術(shù)形式，不同的技術(shù)手段所能夠測量的數(shù)據(jù)信息是不同的，所以在地球水文地質(zhì)勘查工作開展中，要根據(jù)工程的實(shí)際需求選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段[1]。

2 地球物理測井技術(shù)在煤礦地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

2.1 技術(shù)條件

勘探所用測井儀器、設(shè)備都嚴(yán)格按照《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/T0080-93）要求進(jìn)行校驗(yàn)、刻度。TYSC-3Q測井系統(tǒng)，伽馬源距0．35m，源強(qiáng)70mc。放射性測量的測井速度為每分鐘6m-14m。視電阻率電極排列為A0．05m，測井速度為每分鐘14m-24m。自然電位的電極距為M∝N，測井速度為每分鐘14m-25m。所有測井參數(shù)野外數(shù)據(jù)采集采樣間隔均為0．05m。測井根據(jù)設(shè)計(jì)要求對鉆孔進(jìn)行井斜、井溫、近穩(wěn)態(tài)測溫等工程測井。（1）井斜。井斜采用點(diǎn)測，測點(diǎn)間距50m，對相鄰兩個(gè)測點(diǎn)間頂角變化＞2°或方位角變化＞20°（頂角＞3°）時(shí)進(jìn)行加密測量，且對每200m進(jìn)行檢查測量。（2）井溫。井溫采用點(diǎn)測。0-100m內(nèi)測點(diǎn)間距為10m，100m以后測點(diǎn)間距為20m。對相鄰兩個(gè)測點(diǎn)溫差＞2℃進(jìn)行測點(diǎn)加密。簡易測溫在測量其他參數(shù)前后各測1次，近穩(wěn)態(tài)測溫在簡易測溫的基礎(chǔ)上，按12h、12h、24h、24h間隔順序用同一儀器進(jìn)行測溫。測井資料成果采用現(xiàn)場、室內(nèi)兩級驗(yàn)收，成果符合DZ/T0080-93《煤田地球物理測井規(guī)范》要求。以上測井技術(shù)方法和技術(shù)數(shù)據(jù)都符合《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/T0080-93）的規(guī)定。

2.2 從地質(zhì)特點(diǎn)突出問題方面進(jìn)行地質(zhì)勘探

在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，煤炭行業(yè)發(fā)展迅速，對煤炭資源的需求量逐漸增加，因此，煤炭資源勘探以開采速度逐漸加快。我國煤炭資源分布比較廣泛，地質(zhì)環(huán)境差異較大，在煤炭資源勘探中，應(yīng)從地質(zhì)特點(diǎn)角度出發(fā)實(shí)施勘探工作，對動態(tài)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)勘察。通過對復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行分析，能夠在煤炭資源勘探中合理預(yù)測煤炭資源開采過程中的地質(zhì)動態(tài)變化，并判斷是否會發(fā)生井下災(zāi)害，據(jù)此采用有效的預(yù)防處理措施。

2.3 從礦井操作安全可行性方面進(jìn)行地質(zhì)勘探

在煤炭資源開采中，礦井事故比較常見，其中，礦井水害問題比較嚴(yán)重。在地下礦井開采中，如果發(fā)生透水事故，則會造成人員傷亡，同時(shí)還會對周邊自然生態(tài)環(huán)境造成破壞，影響煤炭資源開采工作的順利進(jìn)行。對此，相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)對于突水預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)的研究，從礦井操作安全性角度出發(fā)，保證在煤礦資源開采中避免發(fā)生嚴(yán)重水害[2]。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘探技術(shù)的重要性

（1）勘探技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)構(gòu)造分析中的作用。地質(zhì)勘探工作是煤礦開采工程前期的一項(xiàng)必要工作，明確地質(zhì)構(gòu)造，能夠保證后續(xù)施工的開展效率更高，質(zhì)量更高。這一環(huán)節(jié)的存在意義是不可忽視的，煤巖層因受到構(gòu)造應(yīng)力影響，經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的形變，在實(shí)際施工過程中，很可能導(dǎo)致陷落事故的發(fā)生，威脅相關(guān)人員安全。由此可見礦產(chǎn)地質(zhì)構(gòu)造的勘探，對于煤礦開采施工質(zhì)量的影響重大不容忽視。所以只有事先做好地質(zhì)構(gòu)造勘探工作，才能訂立出更加合理的后續(xù)施工開采計(jì)劃，保證煤礦開采工作安全順利地完成。（2）勘探技術(shù)在礦產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)要素分析過程中的作用。爆炸事故是在礦產(chǎn)開采施工過程中影響最大的事故類型之一，會直接威脅到相關(guān)人員的生命安全，瓦斯事故毫無疑問是煤礦采掘過程當(dāng)中威脅人員安全的頭號風(fēng)險(xiǎn)，將其列為礦產(chǎn)開采施工過程中最大的安全隱患亦不為過。煤礦開采過程當(dāng)中所產(chǎn)生的氣體，是礦產(chǎn)生產(chǎn)中的有害因素，其存在以及濃度難以直接察覺，但是觸發(fā)爆炸卻很容易，如果現(xiàn)場缺乏瓦斯抽放系統(tǒng)、系統(tǒng)無法正常運(yùn)作或是瓦斯?jié)舛容^高，都很可能引發(fā)爆炸。而且在煤礦施工過程中，設(shè)備的使用經(jīng)常會產(chǎn)生火花，自然更容易引發(fā)爆炸，危及人員人身安全?？梢娡咚拱踩敲旱V開采施工順利開展的前提條件。在勘探過程中，必須要盡量多地收集現(xiàn)場數(shù)值的樣本，進(jìn)而制定出更加合理的控制方案，對于含量高的區(qū)域更要在經(jīng)過處理之后認(rèn)真監(jiān)管，以保證施工安全。（3）水文地質(zhì)勘探過程中勘探技術(shù)的作用。煤礦地質(zhì)水文勘探工作是一項(xiàng)最基本的工作，主要目標(biāo)是明確施工區(qū)域的地質(zhì)水文信息，作為后續(xù)開展施工的參考，通過對地質(zhì)水文信息額分析，能夠找出對礦井充水量產(chǎn)生影響的主要因素。結(jié)合勘查所得數(shù)據(jù)，能夠?qū)ΦV井涌水量進(jìn)行事先估算，這樣一來也更好控制，以避免在實(shí)際開采過程中出現(xiàn)因涌水量大而引發(fā)的礦井坍塌等安全事故，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重且迅速的坍塌，現(xiàn)場人員是很難救出的。由此可見通過地質(zhì)水文勘探所的出的結(jié)果，是煤礦開采過程中預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)的依據(jù)，通過事先得到的信息，才能制定出更加合理的防范措施，避免煤礦開采進(jìn)度及安全性受到影響[3]。

4 結(jié)語

地質(zhì)資料是礦井發(fā)展規(guī)劃的依據(jù)，某礦使用地球物理測井技術(shù)對井田范圍內(nèi)5#、6#煤層進(jìn)行了補(bǔ)充地質(zhì)勘探，結(jié)果顯示5、6#煤在井田沉積厚度大，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含有多層夾矸，6層煤分岔在向斜東南翼淺部逐漸間距變小、合并，探測結(jié)果為礦井的發(fā)展規(guī)劃提供了寶貴的資料，也為類似礦井的地質(zhì)勘探工作提供了參考。