對(duì)礦井物探若干問題的探討

王坤

摘要：隨著煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，礦井作業(yè)平臺(tái)安全水平不斷提高，其中物探技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著較高的價(jià)值。文章通過對(duì)礦井物探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際存在的問題對(duì)常見物探技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：礦井物探;物探技術(shù);物探問題;技術(shù)應(yīng)用

物探技術(shù)使用較為廣泛是在上個(gè)世紀(jì)80年代，隨著科技發(fā)展與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的廣為流傳，物探技術(shù)上多以施工簡(jiǎn)單、操作便捷及探測(cè)較好為基礎(chǔ)，在業(yè)界被廣為流傳。中國在物探技術(shù)上發(fā)展較晚，但是在慢慢發(fā)展過程中，這方面的技術(shù)得到了較快的成效，當(dāng)前的物探技術(shù)是煤礦勘探中不可缺少的一種手段，為煤礦發(fā)展提供了一定的技術(shù)背景。

1物探技術(shù)應(yīng)用的重要性

礦井生產(chǎn)過程中，對(duì)礦井周圍的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行地質(zhì)勘探是保證礦井安全生產(chǎn)的基本要求，而對(duì)礦井水源、涌水道、涌水量進(jìn)行科學(xué)勘探是對(duì)礦井進(jìn)行精密、安全管理的關(guān)鍵。由于透水事故是礦井企業(yè)生產(chǎn)過程中最為常見且人員、財(cái)產(chǎn)損害最為嚴(yán)重的安全事故。但通過傳統(tǒng)的勘探技術(shù)無法對(duì)礦井水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的勘探，而綜合物探技術(shù)因?yàn)樵谒牡刭|(zhì)勘探工作中精度水平較高，因此在礦井地質(zhì)勘探工作中獲得了極大的推廣和應(yīng)用。此外，為更好的完善傳統(tǒng)物探技術(shù)的缺陷，通常采用多種物探技術(shù)對(duì)礦井水文地質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)、全面的勘探工作，保證地質(zhì)勘探工作的精準(zhǔn)性，并保證礦山企業(yè)生產(chǎn)工作的安全性[1]。

2礦井物探應(yīng)用存在的問題

因?yàn)閹r土與巖土之間密度、磁性、電性以及放射性等不同的物理性質(zhì)，使用不同的設(shè)備或者物理方法對(duì)區(qū)域的地球物理場(chǎng)的變化測(cè)量，從而了解區(qū)域水文、工程地質(zhì)以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率等地質(zhì)狀況的技術(shù)就是物探技術(shù)。物探技術(shù)因?yàn)榫哂袉我恍?，所以在精?xì)地質(zhì)勘測(cè)工作，常常采用綜合物探技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)。通常情況下，綜合物探技術(shù)包括：電法、地震法等，不同的巖土結(jié)構(gòu)以及構(gòu)成，也采用不同方法進(jìn)行礦井勘測(cè)工作。但是，我國目前很多工作人員并不能很好地理解綜合物探技術(shù)的工作原理，導(dǎo)致了實(shí)際工作中，綜合物探技術(shù)沒有達(dá)到良好的效果。我國很多工作者和科研者目前只是關(guān)注實(shí)踐，忽略了理論對(duì)于技術(shù)而言具有的指導(dǎo)性作用，理論和實(shí)踐同時(shí)進(jìn)行才能更好地掌握綜合物探技術(shù)的原理，使綜合物探技術(shù)更好的應(yīng)用在礦井中[2]。

3礦井作業(yè)中物探技術(shù)應(yīng)用分析

3.1瞬變電磁法

這一方法屬于時(shí)間域電磁感應(yīng)法，主要是利用了接地線源或不接地回線向地下發(fā)送一次脈沖場(chǎng)，然后在一次脈沖磁場(chǎng)間歇的時(shí)候，通過電偶極或是回線接收二次場(chǎng)，此二次場(chǎng)是地下良導(dǎo)地質(zhì)體受刺激引起的渦流產(chǎn)生的非穩(wěn)電磁場(chǎng)。在瞬變電磁法中，可結(jié)合二次衰減曲線合理判斷地下地質(zhì)體。這一方法有著較大的探測(cè)深度，使井下或地面多方位對(duì)含水體探測(cè)的需求得以滿足，瞬變電磁視電阻率斷面圖如圖1所示。并且，這一技術(shù)不具有較高的操作難度，在我礦井下采掘工作面均有采用。瞬變電磁法有著靈敏的反應(yīng)，較高的分辨率，工作效率也明顯高于普通電法，所以，在勘探工作中瞬變電磁法的運(yùn)用較為廣泛，但就我礦井下幾年來的實(shí)際使用效果顯示該方法的準(zhǔn)確度不高，井下干擾因素較多存在分析局限性。

3.2電磁勘探

電磁勘探法是以觀測(cè)電磁場(chǎng)源在地表、井下或者空氣中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)分布來處理巖土工程中出現(xiàn)的難題。電磁勘察方法有很多種，如時(shí)間域電磁法、地質(zhì)雷達(dá)法運(yùn)用高頻電磁波勘探地下物體、電磁頻率測(cè)深法、甚低頻電磁法、聲頻大地電磁法等，而采空區(qū)域勘探的時(shí)候通常用瞬變電磁法與地質(zhì)雷達(dá)法。電磁勘探法在采空區(qū)域的大范圍測(cè)查中應(yīng)用廣泛，能在很大程度上準(zhǔn)確地探測(cè)出采空區(qū)的大小，還能夠測(cè)查出深處采空區(qū)的特征和面貌。

3.3地震反射波法

地震反射波法是在人為引發(fā)的地動(dòng)波形在層狀巖石傳導(dǎo)的時(shí)候，由地震波作用于地面的壓力和單位時(shí)間內(nèi)垂直通過地層的質(zhì)點(diǎn)流量而引起的折射信息，以此來判斷斷面的高度和結(jié)構(gòu)形狀以及物理數(shù)值。采空區(qū)域賦存在煤層之上的巖層頂板對(duì)地動(dòng)波形具有非常強(qiáng)的吸附分散和減緩性能，可以減少折射波形在單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，可以使反射波在層狀巖石傳輸?shù)倪^程中被阻斷和消散。地震反射波法的優(yōu)點(diǎn)是在地面布置的多條探測(cè)線在收集地層反射回地面的地震波信息時(shí)有良好的高效性和準(zhǔn)確性。地震反射波法的缺點(diǎn)是在嚴(yán)峻地形區(qū)域很難獲得高精度的數(shù)據(jù)。三維地震勘探模式近年來也取得了良好的發(fā)展，但是在具體應(yīng)用過程中依舊存在較多問題，難以獲得良好的地震預(yù)測(cè)效果。技術(shù)人員需要加大重視力度，對(duì)現(xiàn)有的地震預(yù)測(cè)模式進(jìn)行優(yōu)化完善，并且朝著高靈敏度、高精度的方向進(jìn)行發(fā)展。

結(jié)語

總而言之，不同的物探技術(shù)的使用過程當(dāng)中，基本上都有著自身比較明顯的局限性，通過多種不同物探技術(shù)有效結(jié)合，可以避免單一的物探技術(shù)的局限性，為了滿足礦井的安全開采要求，還需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的物探技術(shù)，為高效采掘與生產(chǎn)提供有力依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]田增彪.探析工程物探檢測(cè)方法技術(shù)應(yīng)用與展望[J].中國金屬通報(bào)，2019（3）：287，289.

[2]張亮亮.工程物探檢測(cè)方法技術(shù)應(yīng)用及前景探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（33）：359.