礦井物探技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)況
我國(guó)煤田地質(zhì)工作分為資源地質(zhì)和生產(chǎn)地質(zhì)兩個(gè)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(wèn)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(wèn)題和根本沒(méi)有查的更細(xì)的地質(zhì)問(wèn)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(wú)到有的創(chuàng)建階段。當(dāng)時(shí)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(shí)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(shí),大力發(fā)展物探技術(shù),地震、電法、重力、測(cè)井等物探手段得到廣泛應(yīng)用。這時(shí)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(cè)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(shí)以鉆探為主的勘探方法開(kāi)始向以物探為主的勘探方法過(guò)渡,進(jìn)入了綜合勘探,綜合評(píng)價(jià)的時(shí)代,從而大大縮小了與世界先進(jìn)水平的距離。與此同時(shí),國(guó)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(cè)的發(fā)展方向。
礦井物探介紹
礦井地球物理勘探,簡(jiǎn)稱礦井物探,是特指在礦井地下開(kāi)采空間進(jìn)行各類地質(zhì)勘查的地球物理方法的總稱。我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。決定了礦井物探服務(wù)于煤炭安全生產(chǎn)的的重要性;同時(shí)我國(guó)的含煤地層特征、構(gòu)造模式和開(kāi)采條件的復(fù)雜性,決定了我國(guó)礦井物探技術(shù)發(fā)展歷程和內(nèi)涵的獨(dú)特性。我國(guó)礦井地球物理勘探主要內(nèi)容由四大類方法構(gòu)成,這些方法已取得了豐碩的成果,也存在理論滯后、研究不足、人員匱乏等問(wèn)題。
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)。