礦井物探面臨的科學(xué)問題
提高礦井物探分辨率,首先要在信號上進行提升,研發(fā)具有煤礦安全論證“MA”標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)進行研發(fā)。其次在物探方法上進行延拓,如礦井地震可采用更小的空間與時間采樣率、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方法;礦井瞬變電磁法可增加通道、測道數(shù)方法等。對于災(zāi)害源的識別,礦井物探方法需采用多尺度采集、處理、反演手段,實行長距離超前探測和實時連續(xù)跟蹤監(jiān)測相結(jié)合的綜合物探技術(shù)。
礦井地震勘探技術(shù)
礦井地震勘探技術(shù)系指針對煤礦開采中的各種地質(zhì)條件進行的淺層反射波地震勘探(包括巷道底板、側(cè)幫、工作面的反射波地震勘探)、面波勘探、槽波勘探、煤層折射波勘探等的總稱。從使用方法與波場源上來看,已經(jīng)超出地面地震勘探的內(nèi)容,統(tǒng)稱為礦井震波探測技術(shù)可能更加合理。井下地震勘探只能利用地下有限空間來開展工作,與地面地震相比,不受上覆松散低速層影響,礦井地震波頻帶寬、主頻高,對小斷層、煤層厚度、下組煤隔水層厚度探測十分有利。
礦井直流電法勘探技術(shù)
早在20世紀60年代,我國已開展礦井直流電法勘探的試驗與研究,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,中煤科工集團西安研究院將直流電技術(shù)運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)局都開展了實驗研究。進入21世紀以來,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,且初步實現(xiàn)實時、遠程、動態(tài)監(jiān)測功能;在數(shù)據(jù)處理方面,中煤科工集團西安研究院、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。