礦井物探面臨的科學(xué)問題
提高礦井物探分辨率,首先要在信號(hào)上進(jìn)行提升,研發(fā)具有煤礦安全論證“MA”標(biāo)志的新型裝備是基礎(chǔ),礦井地震儀、電磁法儀可結(jié)合煤礦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。其次在物探方法上進(jìn)行延拓,如礦井地震可采用更小的空間與時(shí)間采樣率、巖層激發(fā)接收的快速耦合技術(shù);直流電法可采用加密電極距和多尺度觀測(cè)方法;礦井瞬變電磁法可增加通道、測(cè)道數(shù)方法等。對(duì)于災(zāi)害源的識(shí)別,礦井物探方法需采用多尺度采集、處理、反演手段,實(shí)行長(zhǎng)距離超前探測(cè)和實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)相結(jié)合的綜合物探技術(shù)。
礦井物探簡(jiǎn)介
礦井地球物理勘探,簡(jiǎn)稱礦井物探,是特指在礦井地下開采空間進(jìn)行各類地質(zhì)勘查的地球物理方法的總稱。我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了礦井物探服務(wù)于煤炭安全生產(chǎn)的的重要性;同時(shí)我國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造模式、含煤地層特征和開采條件的復(fù)雜性,決定了我國(guó)礦井物探技術(shù)發(fā)展歷程和內(nèi)涵的獨(dú)特性。
與地面物探相比,井下物探具有半空間-過度空間-全空間問題,施工環(huán)境、觀測(cè)系統(tǒng)和儀器裝備具有特殊要求,使得礦井地球物理場(chǎng)觀測(cè)的技術(shù)瓶頸大、干擾因素多,數(shù)據(jù)采集、物性反演、地質(zhì)解釋難度大;但同時(shí),礦井物探具有距探測(cè)目標(biāo)近、物探異常明顯、探采對(duì)比實(shí)證性強(qiáng)、運(yùn)用靈活等優(yōu)點(diǎn)。
礦井直流電法勘探技術(shù)
早在20世紀(jì)60年代,我國(guó)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(cè)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(cè)中,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)礦井直流電法的全空間場(chǎng)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(guó)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。