礦井物探面臨的科學(xué)問(wèn)題

       提高礦井物探分辨率，首先要在信號(hào)上進(jìn)行提升，研發(fā)具有煤礦安全論證“MA”標(biāo)志的新型裝備是基礎(chǔ)，礦井地震儀、電磁法儀可結(jié)合煤礦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。其次在物探方法上進(jìn)行延拓，如礦井地震可采用更小的空間與時(shí)間采樣率、巖層激發(fā)接收的快速耦合技術(shù)；直流電法可采用加密電極距和多尺度觀測(cè)方法；礦井瞬變電磁法可增加通道、測(cè)道數(shù)方法等。對(duì)于災(zāi)害源的識(shí)別，礦井物探方法需采用多尺度采集、處理、反演手段，實(shí)行長(zhǎng)距離超前探測(cè)和實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)相結(jié)合的綜合物探技術(shù)。

物探技術(shù)在煤礦防治水等地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

     物探技術(shù)被要求在全國(guó)煤礦中推廣應(yīng)用，重點(diǎn)是中等及以上的礦井的防治水工作。有效的探測(cè)技術(shù)手段，在水害防治工作中起到保障礦井安全方面帶來(lái)很大的社會(huì)效益，同時(shí)也為沖擊地壓、頂板管理、瓦斯突出等問(wèn)題研究增添了新的探測(cè)技術(shù)手段。根據(jù)全國(guó)多家煤礦成功的應(yīng)用礦井物探技術(shù)，可以達(dá)到以下目標(biāo)：①探測(cè)掘進(jìn)前方老窯積水區(qū)、采煤工作面底板隔水層厚度、含水層富水性、隱伏導(dǎo)水通道、陷落柱富水性等礦井水文地質(zhì)問(wèn)題，準(zhǔn)確度達(dá)到90％以上；②通過(guò)巷道掘進(jìn)掌子面的地質(zhì)超前預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究，對(duì)落差≥2/3煤（巖）厚的小斷層，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90％，同時(shí)對(duì)煤層沖刷和煤厚突變也要作出評(píng)價(jià)；對(duì)落差3～5m的小斷層，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到70％。在一定適宜條件下，專用地震勘探超前探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)距離達(dá)到100～200m；③通過(guò)對(duì)瞬變電磁超前預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究，對(duì)巷道掘進(jìn)迎頭前方200m 內(nèi)的含水構(gòu)造預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90％。

     采用超前探測(cè)物探技術(shù)有效預(yù)防突水事故的發(fā)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)含水層、巖溶水及承壓水，及時(shí)采取措施進(jìn)行探放或注漿封堵。與采用機(jī)械鉆探方法相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)約了大量的人力、物力。

（2）更準(zhǔn)確地探明了巷道的地質(zhì)及水災(zāi)情況。

（3）進(jìn)一步確保了安全生產(chǎn)。

（4）為煤礦開(kāi)采提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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(pán)、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(mén)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。