煤礦物探技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向

摘 要：本文主要以煤炭物探技術(shù)為說明對(duì)象，對(duì)這種技術(shù)當(dāng)下的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并且對(duì)這種技術(shù)未來的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展往，希望可以給讀者帶來一些有用的信息供讀者進(jìn)行參考和借鑒，以提高我國(guó)煤礦物探工作開展得質(zhì)量效果。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)煤礦行業(yè)也取得了十分迅速得進(jìn)步，煤礦行業(yè)一直以來都是我國(guó)的一個(gè)很大的礦產(chǎn)資源，這對(duì)于煤礦的勘探技術(shù)這幾年來一直都是這個(gè)行業(yè)中熱烈討論的問題，通過這篇文章希望可以將物探技術(shù)使用過程中存在的不足及時(shí)發(fā)現(xiàn)，然后給出一些進(jìn)行改進(jìn)的措施，將勘探技術(shù)在煤礦開采過程中的作用充分發(fā)揮出來，以促進(jìn)煤礦開采行業(yè)未來的進(jìn)步和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;物探技術(shù);存在問題;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展方向;解決措施

煤炭工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，目前煤炭在我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)著大概50%左右，在2020年我國(guó)原煤產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了40億t。但是我國(guó)在煤礦開采方面存在著很大的問題，比如說我國(guó)煤礦開采的地質(zhì)環(huán)境比較惡劣，煤礦水害情況比較嚴(yán)重，這些因素的存在嚴(yán)重制約了我國(guó)煤礦開采工作開展的安全。因此這就需要煤礦企業(yè)要逐漸實(shí)現(xiàn)煤礦集約化，這是安全高效開展精準(zhǔn)探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造和查明各種可能影響因素的前提和基礎(chǔ)，以此來保障煤礦安全生產(chǎn)，目前當(dāng)務(wù)之急就是進(jìn)行煤礦采區(qū)綜采工作面優(yōu)化布置和預(yù)防煤礦開采工作中各種災(zāi)害事故的發(fā)生，這就需要采用合理有效的煤礦物探技術(shù)來對(duì)各類地質(zhì)構(gòu)造和水害發(fā)生的因素進(jìn)行及時(shí)查明。

1 煤炭物探工作開展的主要進(jìn)展

1.1 地震勘探逐步實(shí)現(xiàn)從構(gòu)造勘探向巖性勘探的跨越

對(duì)地震的構(gòu)造進(jìn)行勘探主要利用的是地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，而地震巖性勘探除了需要利用地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征以外，還利用了地震波的動(dòng)力學(xué)特征來對(duì)地層的巖性進(jìn)行研究。地震巖性反演技術(shù)將地震、測(cè)井、地質(zhì)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科集合為一體，然后成為綜合地球物理勘探技術(shù)，這種技術(shù)的使用原理是以鉆探和測(cè)井資料作為約束，對(duì)地震疊前道集資料進(jìn)行AVO反演、疊前彈性波阻抗或者疊后波阻抗反演。地震反演剖面將鉆孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)具有著很高的縱向分辨率的特點(diǎn)和地震剖面具有著很好的橫向分辨率的優(yōu)勢(shì)，這兩種特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來發(fā)揮出來了巨大的作用，因此通過這種技術(shù)獲得的地震巖性反演剖面具有著十分明確的地質(zhì)意義和物理意義，同時(shí)這種技術(shù)也成為了地震勘探由構(gòu)造解釋邁向巖性解釋的橋梁和紐帶。

1.2 地面瞬變電磁法在煤礦水文地質(zhì)條件探查中得到廣泛應(yīng)用

目前在開展煤礦物探工作的時(shí)候我們主要使用的是煤礦物探技術(shù)，這種技術(shù)是在多年的演變和改進(jìn)之后最終得到的成果，我國(guó)對(duì)于煤礦物探技術(shù)的使用起步相對(duì)較晚，并且沒有形成自己的勘探技術(shù)，最終在后期將國(guó)外的勘探技術(shù)引進(jìn)并且加以利用。我國(guó)首批引進(jìn)的技術(shù)主要采用的是直流電的方式來進(jìn)行作業(yè)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，勘探技術(shù)已經(jīng)不再僅僅局限于某一個(gè)空曠的區(qū)域。并且根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在一些不曾被人們所發(fā)現(xiàn)的區(qū)域擁有著十分豐富的煤礦資源，但是如果在這個(gè)情況下仍舊采用直流電的方式將不會(huì)取得十分明顯的成效，因此電化學(xué)方法在這種形勢(shì)下得到了十分廣泛的應(yīng)用開始盛行。隨著對(duì)煤礦資源的不斷采取，并且在采取的過程中又缺乏新型的勘探技術(shù)去對(duì)窯洞和巖壁等特殊的地礦進(jìn)行勘探。于是電磁感應(yīng)的煤礦勘探方式得到了很大的進(jìn)步和發(fā)展。到目前為止，已經(jīng)更新?lián)Q代了四次勘探技術(shù)。如今到了信息化的時(shí)代，古老和傳統(tǒng)的勘探技術(shù)已經(jīng)不能在當(dāng)下煤礦的開采過程中發(fā)揮出來作用。所以對(duì)于新的勘探方式的研發(fā)又提上了日程。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到勘探過程中可以收獲十分明顯的效果，計(jì)算機(jī)技術(shù)憑借著其簡(jiǎn)單操作的優(yōu)勢(shì)提升了傳統(tǒng)勘探技術(shù)的繁雜的工序，提高了工作效率。并且勘探數(shù)據(jù)和勘探的精準(zhǔn)度也得到了很大的提升。

2 煤礦物探技術(shù)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

2.1 搶抓機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)“中國(guó)創(chuàng)造”

我國(guó)作為煤炭?jī)?chǔ)存極為豐富的礦產(chǎn)資源大國(guó)，所以如果始終依靠大型勘探儀器的進(jìn)口，最終也將無(wú)法實(shí)現(xiàn)勘探技術(shù)效果的提升。所以為了讓我過逐漸走向獨(dú)立并且可以研發(fā)大型煤礦勘探的儀器的道路，就必須停止對(duì)外國(guó)先進(jìn)儀器的進(jìn)口，讓我們國(guó)家可以依靠我們自己站起來，因此我國(guó)的相關(guān)研發(fā)人員必須對(duì)大型勘探儀器進(jìn)行研究，最終可以做到自主研發(fā)，在運(yùn)用儀器進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候要對(duì)儀器進(jìn)行不斷地完善，從失敗中不斷尋找教訓(xùn)，讓我國(guó)最終可以成為煤礦勘探儀器制造和使用的大國(guó)。所以我國(guó)必須從現(xiàn)在做起，將力量集中起來提升我國(guó)大型物探儀器的設(shè)計(jì)和制造能力，促進(jìn)我國(guó)煤礦開采事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

2.2 加大投入力度，支持煤炭物探基礎(chǔ)研究

雖然開展煤礦勘探是我國(guó)較為常用的能源利用的方法之一，我國(guó)相對(duì)來說也是煤礦資源比較豐富的國(guó)家。但是在這一行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也難免會(huì)給環(huán)境造成污染甚至一定的危害，所以近幾年來勘探工作開展得時(shí)候其安全性受到了社會(huì)得廣泛關(guān)注以及工作人的看重。煤礦的開采可能會(huì)引起瓦斯爆炸等一些后果較為嚴(yán)重的危險(xiǎn)事件。因?yàn)槊旱V開采工作開展得不規(guī)范可能出現(xiàn)很多爆炸事故以及自然災(zāi)害等等。因此要想有效解決這個(gè)問題就必須加大人力和物力得投入力度，對(duì)大型的儀器進(jìn)行根本性的改革。目前在勘探工作開展過程中使用的大型儀器的安全性能比較低，沒有很強(qiáng)的實(shí)用性，所以極有可能對(duì)環(huán)境造成破壞，如果對(duì)儀器進(jìn)行不正當(dāng)?shù)氖褂脤?huì)給工作人員和群眾安全帶來危險(xiǎn)，所以有關(guān)部門要加強(qiáng)監(jiān)督工作，確保人力物力都可以投入到需要投入的地方。

2.3 以人為本，實(shí)施煤炭物探的人才戰(zhàn)略

煤礦開采行業(yè)從古代到現(xiàn)在一直都是一份危險(xiǎn)系數(shù)比較高的工作，這是因?yàn)楣ぷ魅藛T需要長(zhǎng)期處于高溫、空氣稀薄和塵土飛揚(yáng)的環(huán)境中進(jìn)行工作，并且工作人員的薪酬也相對(duì)比較低。如果煤礦的開采人員因?yàn)槊旱V的突然坍塌將會(huì)導(dǎo)致喪失性命，這樣的例子在我國(guó)可以說是數(shù)不勝數(shù)，所以這樣一直處于這種崗位的人有必要受到全社會(huì)的關(guān)注，薪資待遇應(yīng)該和工作人員所付出的辛苦對(duì)等。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在這樣相對(duì)來說比較差的工作環(huán)境中，很多年輕人和新生力量都不愿意在這么艱苦的環(huán)境之下拿著不匹配的工資長(zhǎng)期工作下去，所以這個(gè)因素很大程度上影響了煤礦行業(yè)開采工作的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的勘探工作人員相對(duì)于其他先進(jìn)國(guó)家來說有著很大的匱乏，所以國(guó)家有關(guān)部門可以適當(dāng)擴(kuò)大這一行業(yè)的人才招生計(jì)劃，給予這個(gè)行業(yè)相應(yīng)的技術(shù)支持，在人力物力和財(cái)力上給予支持，讓人才可以充分流動(dòng)起來。給從事這個(gè)行業(yè)的工作人員提供相應(yīng)的保障，保障勘探工作人員的生命安全。因此這個(gè)行業(yè)必須為國(guó)家培養(yǎng)出來更多高素質(zhì)和高職業(yè)道德的煤礦勘探技術(shù)人才是一直需要堅(jiān)持的目標(biāo)，只有不斷引進(jìn)高素質(zhì)的勘探人才才能促進(jìn)我國(guó)未來勘探技術(shù)的未來發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)。另外這一個(gè)問題也需要受到整個(gè)社會(huì)的關(guān)注，營(yíng)造出來一種讓人才快速成長(zhǎng)的相對(duì)比較寬松的氛圍和環(huán)境。

總而言之，煤礦物探技術(shù)由于在我國(guó)的起步相對(duì)比較晚，所以現(xiàn)在有著很大的發(fā)展空間，所以我國(guó)應(yīng)該投入大量的人力物力和財(cái)力來發(fā)展這一項(xiàng)技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，對(duì)勘探技術(shù)進(jìn)行不斷地改進(jìn)和研發(fā)，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)那些正在探索但是并沒有正式開發(fā)出來的技術(shù)加以利用，然后對(duì)全世界的技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，將值得學(xué)習(xí)的技術(shù)引進(jìn)過來，將其他國(guó)家的優(yōu)點(diǎn)學(xué)習(xí)過來，只有這樣才能不斷促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

薛金蛟（1988- ），男，山西平遙縣人，2010年畢業(yè)于中國(guó)地礦業(yè)大學(xué)地球物理學(xué)專業(yè)，大學(xué)本科，工程師，物探。