物探方法在煤矿防治水中的应用

物探方法在煤矿防治水中的应用

杨晓光1, 兰惠子2

铁法煤业（集团）有限责任公司小青煤矿 辽宁省调兵山市112700 1

辽宁省东煤地质一0一队有限责任公司 辽宁省铁岭市调兵山市 112700 2

摘要：综合物探技术的有效应用，能够加强煤矿开采区地质情况的勘查效果，而且能够为提升煤矿防灾减灾的工作效率起到重要的促进作用。本文针对综合孤单技术在煤矿防治水中的应用问题进行了研究和讨论，希望能够帮助相关技术应用人员在实际的防治工作开展过程中引发更多的思考，从而更好的提升煤矿防治水工作的开展效果，同时也能够为降低煤矿企业的运营资金投入规模起到重要的促进作用。

关键词：综合物探技术；煤矿防治水

在中国的煤矿生产过程中，煤矿井下水害是较为常见的井下事故之一，不仅会对开采人员的生命财产安全造成严重的威胁，还会影响煤矿企业的经济效益和社会形象，不利于煤矿行业的健康发展。因此想要促进煤矿防治水工作质量的提升，就必须建立起系统化的防治工作体系，从巷道设计开始融入煤矿防治水的相关理念和技术，确保整个煤矿开采过程中实现有效的煤矿防治水工作。这不仅需要相关工作人员提供有效的技术支持，也需要采取先进的技术方式提高防治的效果。

一、当前煤矿防治水工作开展的现状分析

虽然目前在煤矿企业的生产经营过程中，技术人员越来越重视防治水工作的开展质量和技术应用问题，但是由于长期以来较为固定的工作模式和技术应用路径影响，因此目前煤矿防治水工作的开展仍然存在着以下几个方面的实际问题。第一，随着近些年来防治水工作开展的人员建设逐渐朝向着年轻化的方向发展，虽然能够更好的提升工作开展和技术应用的灵活性和创新性，但是年轻群体往往缺乏较为完善的工作经验和工作体系，因此在实际的煤矿防治水工作开展过程中很难发挥出年轻群体的价值和效果，并且在一些较为复杂的工作当中也容易对相关事故的隐患问题缺乏综合分析的能力。最终不仅会对水害的负面影响产生预计不足的实际问题，而且整体的防治工作开展及时性也存在着较大的提升空间。第二，目前煤矿生产过程中防治水工作的相关体系也存在着较大的提升空间，这其中不仅包含矿井的排水系统不能够对煤矿生产的安全和水害预防提供稳定保障，而且也在另一方面对防治水工作开展产生负面影响作用。这主要由于企业在经营过程中更多的侧重于短期的经济效益，如：在进行水仓设计的过程中并没有针对合理性进行把控，同时相应的排水设施建设规模和成本投入也不够充分。除此之外，排水系统在构建过程中并没有进行密闭门设施的有效构建，这样的实际情况造成了出现水害后系统内部的排水能力相对较弱，最终容易扩大水灾的整体事物规模。第三，企业管理人员日常对相关防治岗位人员的业务培训体系仍然需要落实，这不仅体现在出现水害过后对于其他矿井生产区域进行有序工作的协调问题上，而且也在另一方面体现在防治人员对于矿井相关信息的分析过程中存在考虑水流量和最高洪水位置的相关信息方面掌握不够全面的实际问题，并且对煤矿企业的后续生产经营带来负面影响作用。

三、综合物探技术特点及原则

3.1综合物探技术的特点

综合物探技术可以了解浅层地质特征，也可以观察更深区域，同时探测范围也要更加广泛。采用综合地球物理勘探技术，既节约了时间，又能降低勘查成本。物理工作方法及手段可以最快地解决问题，增加探测深度及精度，能够令不同勘查需求得到充分满足，并且综合物探技术对场地要求不高，占地面积小、环境破坏小，符合绿色勘查的要求，更为日后工程建设提供更多便利，大幅度缩短工期，为工程能够按期完成提供有力保障。

3.2应用原则

综合勘探技术，本质上并非高端、昂贵的新技术，该方法可以使多种物探手段的优点相辅相成，从而弥补传统物探勘探手段的不足之处。在勘查过程中，遵循“先地上后地下”的原则，逐步向下递进。首先，利用钻孔资料采集资料，收集地质样本，进行分析、勘探、整理、反馈。其次，进行地下勘查，将物探和钻探技术相结合，并利用现代电子信息技术将收集到的结果及时远程反馈。最后，结合地面和不同深度的勘探参数得出综合的结果反馈。

三、常见的矿井物探技术分析

3.1瞬变电磁法

瞬变电磁法是利用周期不接地回线或接地线源产生的二次涡流测量岩层特性的一种方法。测量时，首先要利用特制的电路向地下发射一次脉冲磁场，然后再利用不接地线圈或接地电极检测产生的涡流强度，最后根据涡流的衰减特性就可以测出各个岩层的厚度。通常情况下，电磁场的衰减可以分为早、中、晚三个过程。早期的电磁场频率较高，传播过程中衰减速度快，而晚期的电磁场频率较低，传播过程中衰减较慢。通过断电前后测定的二次磁场的变化规律，就可以得到不同深度岩体导电性的差异。值得注意的是，瞬变电磁法测定的是岩石电阻率，当地质构造异常时，局部区域的电阻率会异常低。但是造成局部电阻率较低的原因有多种，例如导电矿物含量过高、出现积水等。

3.2三维地震

在煤炭开采过程中，水患已经十分严重，为了减少水害的影响，开采企业必须引入先进的技术，并雇佣专业的技术人员进行技术应用，充分发挥技术优势。随着综合地球物理方法的广泛应用，技术人员要熟悉各种综合地球物理方法的基本内容和技术要点，并与采空区的环境条件、水文地质条件相结合，进行科学的运用，使其发挥出技术价值。目前，综合地球物理勘探技术在煤炭地质灾害防治中的应用已逐步提高，为煤炭安全生产奠定了基础。要充分发挥这一技术的优越性，就必须转变思维，了解其特性，把握其技术要领，充分利用这一技术，减少煤炭生产中的风险。在利用三维地震进行综合地球物理勘探时，其结果是比较理想的。本项目拟采用气泡点网格和检测点网格相结合的方式，对矿井中的点网格进行划分，并在保证覆盖数的前提下，实现井下的靶区成像，从而更好的了解井下的情况，保证井下的观测更加精确。在探测阶段，可以充分发挥三维地震的优势，扩展二维地震的范围，将两个方向的垂直和横两个方向的信息呈现在三维空间中，可以全面的展现海量的数据，构建出一个完整、准确、完整的地下结构，方便了对地下结构的观察，也有助于企业制定出最优的采矿方案，从而提高了整体采矿的科学水平。

结语

综上所述，矿井水害防治的重点是预防和实施。在实际生产过程中，如发现疑似水害，应及时进行水害验证和论证，制定“两探一钻”施工方案，落实勘探、钻探、预防、排水等手段，及时有效处理，确保现场工作面水害防治，确保工程施工安全。在威胁无法缓解的地区，可以采取预防、堵塞、排水和拦截等其他方法，预防和控制矿井水损害。同时，划定矿井积水区的“四线”，防止水害威胁煤矿安全生产。

参考文献

[1]刘超,刘昊.综合物探技术在煤矿防治水中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2020(15):179-180.

[2]郑凯凯,宋瑞涛.综合物探方法在煤矿防治水中的实践分析[J].内蒙古煤炭经济,2017(10):16-17.

[3]焦俊俊,许志彬,刘建鹏,等.综合物探方法在寻找隐伏地质构造中的应用[J].能源研究与管理,2019(2):79-82.