礦井物探面臨的科學問題

      加強全空間深部礦井地球物理場的基礎性研究

      研究深部地下空間的地球物理場特征，并提出觀測和分析方法，指導礦井物探工作的深入開展。要解決這一問題，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)境下以及在地應力場、滲流場、地球物理場等多場復雜的耦合作用條件下，深部地質(zhì)體的物理力學性質(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，需要引入現(xiàn)代巖石物理學、流體力學及地質(zhì)學等基礎理論成果，增進學科融合和交叉發(fā)展；在固-水-氣三相耦合、各向異性作用和非線性條件下，開展三維全空間地球物理場的數(shù)值模擬和物理模擬；結合煤礦采掘工程實踐，開展裂隙場與地球物理場的耦合研究，形成采動條件下的礦井地球物理場響應規(guī)律；這些基礎性研究都需要加強。

物探資料處理

首先對原始觀測數(shù)據(jù)進行整理，經(jīng)過反復對畸變數(shù)據(jù)的剔除與校正、各測線的視電阻率反演以及地層地質(zhì)資料的對比等過程，最終繪制出掘進工作面超前探測成果。通過對巷道工作面前方視電阻率剖面圖的分析，可以發(fā)現(xiàn)工作面前方的低阻異常區(qū)域。工作面前方探測區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)2處視電阻率低阻異常，1號異常在工作面前方40m 處，2號異常出現(xiàn)在迎頭前方57m與64m處。通過探測，發(fā)現(xiàn)2處視電阻率低阻異常。結合先前研究過的地質(zhì)資料，推斷此兩處異常處為裂隙發(fā)育地帶，生產(chǎn)時應做好防治水工作。

當前我國礦井物探面臨的關鍵問題

      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，復雜采空區(qū)及其富水性的探查是目前面臨的新任務。煤與瓦斯突出是礦井重大災害，對于構造煤及其煤層小構造的探測是關鍵問題；近年來，沖擊地壓災害也有明顯上升趨勢。礦井物探在動力災害預測預警方面具有重大需求。