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)局都開展了實驗研究。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,且初步實現(xiàn)實時、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。
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(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)。
當(dāng)前我國礦井物探面臨的關(guān)鍵問題
我國煤炭開發(fā)正由淺部走向深部,特別是對開采石炭系煤層的華北型煤田,煤礦受巖溶水的威脅尤為突出,底板高承壓巖溶水的通道探查,一直是礦井物探面臨的主要任務(wù)之一。從2006年國家開展煤炭資源整合工作以來,針對整合煤礦典型多煤層條件開展水害防治工作已經(jīng)成為一大難題,復(fù)雜采空區(qū)及其富水性的探查是目前面臨的新任務(wù)。煤與瓦斯突出是礦井重大災(zāi)害,對于構(gòu)造煤及其煤層小構(gòu)造的探測是關(guān)鍵問題;近年來,沖擊地壓災(zāi)害也有明顯上升趨勢。礦井物探在動力災(zāi)害預(yù)測預(yù)警方面具有重大需求。