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)。

當(dāng)前我國(guó)礦井物探面臨的關(guān)鍵問(wèn)題

      我國(guó)煤炭開(kāi)發(fā)正由淺部走向深部，特別是對(duì)開(kāi)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(guó)家開(kāi)展煤炭資源整合工作以來(lái)，針對(duì)整合煤礦典型多煤層條件開(kāi)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(duì)于構(gòu)造煤及其煤層小構(gòu)造的探測(cè)是關(guān)鍵問(wèn)題；近年來(lái)，沖擊地壓災(zāi)害也有明顯上升趨勢(shì)。礦井物探在動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警方面具有重大需求。

聯(lián)系測(cè)量

      需要確定地面建筑物、鐵路和河湖等與井下采礦巷道之間的相對(duì)位置關(guān)系。這種關(guān)系一般是用井上下對(duì)照?qǐng)D來(lái)反映。眾所周知，由于地下開(kāi)采而引起的巖層移動(dòng)，往往波及地面而使建筑物遭受破壞 石油礦井物探，甚至造成重大事故。如果采礦工作是在河湖等水體下進(jìn)行，當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)的裂縫與井下的裂隙相通時(shí)，河水就有可能經(jīng)裂縫流入井下而使整個(gè)礦井淹沒(méi)。因此礦井物探，我們必須時(shí)刻掌握采礦工作是在什么地區(qū)的下方進(jìn)行著，以便采取預(yù)防措施。