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(kāi)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(kāi)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(guò)度空間-全空間問(wèn)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)。
聯(lián)系測(cè)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(wèn)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(kāi)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(wèn)題
加強(qiáng)全空間深部礦井地球物理場(chǎng)的基礎(chǔ)性研究
研究深部地下空間的地球物理場(chǎng)特征,并提出觀測(cè)和分析方法,指導(dǎo)礦井物探工作的深入開(kāi)展。要解決這一問(wèn)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(chǎng)、滲流場(chǎng)、地球物理場(chǎng)等多場(chǎng)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(kāi)展三維全空間地球物理場(chǎng)的數(shù)值模擬和物理模擬;結(jié)合煤礦采掘工程實(shí)踐,開(kāi)展裂隙場(chǎng)與地球物理場(chǎng)的耦合研究,形成采動(dòng)條件下的礦井地球物理場(chǎng)響應(yīng)規(guī)律;這些基礎(chǔ)性研究都需要加強(qiáng)。