礦井物探面臨的科學(xué)問題

      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(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)。

物探資料處理

首先對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，經(jīng)過反復(fù)對(duì)畸變數(shù)據(jù)的剔除與校正、各測(cè)線的視電阻率反演以及地層地質(zhì)資料的對(duì)比等過程，最終繪制出掘進(jìn)工作面超前探測(cè)成果。通過對(duì)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(cè)區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)2處視電阻率低阻異常，1號(hào)異常在工作面前方40m 處，2號(hào)異常出現(xiàn)在迎頭前方57m與64m處。通過探測(cè)，發(fā)現(xiàn)2處視電阻率低阻異常。結(jié)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(shí)應(yīng)做好防治水工作。

當(dāng)前我國(guó)礦井物探面臨的關(guān)鍵問題

      我國(guó)煤炭開發(fā)正由淺部走向深部，特別是對(duì)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(wù)之一。從2006年國(guó)家開展煤炭資源整合工作以來，針對(duì)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(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)鍵問題；近年來，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。