礦井物探面臨的科學(xué)問題

       開展針對(duì)災(zāi)害源識(shí)別的高分辨率礦井物探技術(shù)的研究

       煤層厚度是確定礦井災(zāi)害源的尺度的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)識(shí)與煤厚相當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)異常，才能保障煤礦安全生產(chǎn)。落差與煤厚相當(dāng)?shù)男鄬印④浄謱?、采空巷道、孤島煤柱等都是主要的隱蔽災(zāi)害源。

       隨開采層位的加深，在高地應(yīng)力、高流體壓力條件下，煤巖層中的斷層、陷落柱、采動(dòng)裂隙等異常體即使尺度較小，導(dǎo)通瓦斯富集區(qū)和承壓水的可能性也在增強(qiáng)。采用礦井物探技術(shù)解決這一問題時(shí)，需克服低信噪比和常規(guī)分辨率極限的問題，解決探測(cè)精度有限、勘探周期長(zhǎng)等問題，最終得到針對(duì)中小尺度災(zāi)害源的高分辨礦井物探方法并提出可操作的技術(shù)規(guī)范。

礦井地震勘探技術(shù)

       礦井地震勘探技術(shù)系指針對(duì)煤礦開采中的各種地質(zhì)條件進(jìn)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(chǎng)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(cè)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(duì)小斷層、煤層厚度、下組煤隔水層厚度探測(cè)十分有利。

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(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。