礦井物探技術發(fā)展簡況
我國煤田地質工作分為資源地質和生產(chǎn)地質兩個階段。資源地質階段的任務是為礦井設計服務的。主要解決礦井有關戰(zhàn)略方面的地質問題。生產(chǎn)地質階段的任務是為煤炭生產(chǎn)服務.是在資源地質階段的基礎上。查清資源地質階段尚未查清的地質問題和根本沒有查的更細的地質問題。上世紀50年代,資源地質和生產(chǎn)地質都處在從無到有的創(chuàng)建階段。當時技術水平低,地質人員除羅盤、鐵錘、尺子外,主要勘探手段是鉆探。此時資源地質、生產(chǎn)地質差距不大。到60.70年代,資源地質部門在不斷提高鉆探技術水平的同時,大力發(fā)展物探技術,地震、電法、重力、測井等物探手段得到廣泛應用。這時生產(chǎn)地質基本上仍以鉆探為主要勘探手段,物探技術工作尚處在萌芽階段。80年代,資源地質的物探工作得以進一步發(fā)展,使用了大型計算機、數(shù)字地震儀和數(shù)字測井儀等先進設備,基本上實現(xiàn)了物探數(shù)字化的目標,遙感技術和微機也得到普遍推廣應用。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,進入了綜合勘探,綜合評價的時代,從而大大縮小了與世界先進水平的距離。與此同時,國內(nèi)生產(chǎn)地質也逐漸采用物探技術。盡管礦井物探技術在煤礦的應用還剛剛起步。但實踐證明:物探技術應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。
礦井物探介紹
礦井地球物理勘探,簡稱礦井物探,是特指在礦井地下開采空間進行各類地質勘查的地球物理方法的總稱。我國以煤炭為主的能源結構特點。決定了礦井物探服務于煤炭安全生產(chǎn)的的重要性;同時我國的含煤地層特征、構造模式和開采條件的復雜性,決定了我國礦井物探技術發(fā)展歷程和內(nèi)涵的獨特性。我國礦井地球物理勘探主要內(nèi)容由四大類方法構成,這些方法已取得了豐碩的成果,也存在理論滯后、研究不足、人員匱乏等問題。
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,深部地質體的物理力學性質與淺部地質體的差異,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。