礦井物探技術(shù)發(fā)展簡況

     我國煤田地質(zhì)工作分為資源地質(zhì)和生產(chǎn)地質(zhì)兩個階段。資源地質(zhì)階段的任務(wù)是為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)的。主要解決礦井有關(guān)戰(zhàn)略方面的地質(zhì)問題。生產(chǎn)地質(zhì)階段的任務(wù)是為煤炭生產(chǎn)服務(wù).是在資源地質(zhì)階段的基礎(chǔ)上。查清資源地質(zhì)階段尚未查清的地質(zhì)問題和根本沒有查的更細(xì)的地質(zhì)問題。上世紀(jì)50年代，資源地質(zhì)和生產(chǎn)地質(zhì)都處在從無到有的創(chuàng)建階段。當(dāng)時技術(shù)水平低，地質(zhì)人員除羅盤、鐵錘、尺子外，主要勘探手段是鉆探。此時資源地質(zhì)、生產(chǎn)地質(zhì)差距不大。到60.70年代，資源地質(zhì)部門在不斷提高鉆探技術(shù)水平的同時，大力發(fā)展物探技術(shù)，地震、電法、重力、測井等物探手段得到廣泛應(yīng)用。這時生產(chǎn)地質(zhì)基本上仍以鉆探為主要勘探手段，物探技術(shù)工作尚處在萌芽階段。80年代，資源地質(zhì)的物探工作得以進(jìn)一步發(fā)展，使用了大型計(jì)算機(jī)、數(shù)字地震儀和數(shù)字測井儀等先進(jìn)設(shè)備，基本上實(shí)現(xiàn)了物探數(shù)字化的目標(biāo)，遙感技術(shù)和微機(jī)也得到普遍推廣應(yīng)用。這時以鉆探為主的勘探方法開始向以物探為主的勘探方法過渡，進(jìn)入了綜合勘探，綜合評價(jià)的時代，從而大大縮小了與世界先進(jìn)水平的距離。與此同時，國內(nèi)生產(chǎn)地質(zhì)也逐漸采用物探技術(shù)。盡管礦井物探技術(shù)在煤礦的應(yīng)用還剛剛起步。但實(shí)踐證明：物探技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下是可行的，是有生命力的，是煤礦今后井下探測的發(fā)展方向。

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(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、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

       開展針對災(zāi)害源識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?、軟分層、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，需克服低信噪比和常規(guī)分辨率極限的問題，解決探測精度有限、勘探周期長等問題，最終得到針對中小尺度災(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。