礦井直流電法勘探技術(shù)
早在20世紀(jì)60年代,我國已開展礦井直流電法勘探的試驗(yàn)與研究,80年代后期,引入了高密度電法技術(shù),它是集電測深法和電剖面法于一體的陣列勘探方法,90年代,中煤科工集團(tuán)西安研究院將直流電技術(shù)運(yùn)用到礦井工作面隱伏突水構(gòu)造探測中,中國礦業(yè)大學(xué)對礦井直流電法的全空間場和巷道影響進(jìn)了理論研究,安徽理工大學(xué)、河北煤炭科學(xué)研究所以及淮北、峰峰、肥城、焦作等礦務(wù)局都開展了實(shí)驗(yàn)研究。進(jìn)入21世紀(jì)以來,礦井直流電法勘探儀器日趨小巧輕便,精度和抗干擾能力顯著提高,網(wǎng)絡(luò)并行電法技術(shù)解決了常規(guī)直流電法儀器串行采集的問題,且初步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、動態(tài)監(jiān)測功能;在數(shù)據(jù)處理方面,中煤科工集團(tuán)西安研究院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等在電阻率反演方面開展了二維、三維反演等研究。
聯(lián)系測量
(1)需要確定相鄰礦井的各巷道間及巷道與老塘(采空區(qū))間的相互關(guān)系,正確的劃定兩相鄰礦井間的隔離礦柱。不然,就有可能發(fā)生大量涌水及瓦斯涌出礦井物探,迫使采礦工作停頓,甚至造成重大安全事故。
(2)為解決很多重大工程問題,例如井筒的貫通或相鄰礦井間各種巷道的貫通,以及由地面向井下劃定的地點(diǎn)開鑿小井或打鉆孔等等都需要井上下采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。
礦井物探面臨的科學(xué)問題
加強(qiáng)全空間深部礦井地球物理場的基礎(chǔ)性研究
研究深部地下空間的地球物理場特征,并提出觀測和分析方法,指導(dǎo)礦井物探工作的深入開展。要解決這一問題,需要克服現(xiàn)有的理論方法在深部的適用性有限的難題,辨析在高地應(yīng)力、高地溫、高巖溶水壓、高瓦斯含量與氣壓的環(huán)境下以及在地應(yīng)力場、滲流場、地球物理場等多場復(fù)雜的耦合作用條件下,深部地質(zhì)體的物理力學(xué)性質(zhì)與淺部地質(zhì)體的差異,建立適用于深部全空間的地球物理理論體系。
礦井地球物理在向深部拓展時(shí),需要引入現(xiàn)代巖石物理學(xué)、流體力學(xué)及地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論成果,增進(jìn)學(xué)科融合和交叉發(fā)展;在固-水-氣三相耦合、各向異性作用和非線性條件下,開展三維全空間地球物理場的數(shù)值模擬和物理模擬;結(jié)合煤礦采掘工程實(shí)踐,開展裂隙場與地球物理場的耦合研究,形成采動條件下的礦井地球物理場響應(yīng)規(guī)律;這些基礎(chǔ)性研究都需要加強(qiáng)。