综合物探技术在煤炭矿井水文地质中的应用研究

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1、综合物探技术在煤炭矿井水文地质中的应用研究　　摘要：在煤炭矿井生产中，对矿井水源、水量及涌水通道等矿井水文地质信息进行有效探明，一直是矿井生产安全管理的重中之重。但矿井水文地质条件所独有的隐蔽性与区域性，使得很难通过一般手段对其进行准确勘明。因此，通过综合物探技术对矿井水文地质情况进行勘测便具有重要的现实意义。文章重点针对瞬变电磁法和探地雷达法结合物探专业技术在煤炭矿井水文地质中综合应用进行了分析，以期为提高矿井内侦查工作提供有利保证。　　关键词：水文地质；勘探；综合研究　　DOI：10.16640/j.cnki.37-

2、1222/t.2017.09.064　　0引言　　矿井内作业是存在一定危险系数的，为了减少其各类事故的发生率，保证各项程序的顺利安全进行，就要合理运用综合物探技术，加强对煤炭矿井水文地质的专业技术分析，使其应用到更加广泛的领域。物探技术在使用中存在非常多的优点，比如其探测精准度高、环境适应能力强等，为物理勘探技术提供了积极的促进作用，为社会的进一步发展起到了良好的推动作用。因此，依据煤矿水文地质的根本性的要求，不仅可保证结果的有效性还可以取得矿井踩空积水的更多信息，为勘探技术提供更多的数据。　　1物探技术在煤矿矿井水文地

3、质中的应用　　1.1瞬变电磁法的应用　　1.1.1原理分析　　瞬变电磁法本质上属于时间域电磁法，其是在不接地回线或接地导线中通入脉冲电流充当场源，以激励探测目标感生二次电流，并通过对二次场随时间变化的探测，实现对目标物相关情况的探明。其相较于其他电法勘测技术，具备响应形态简单、体积效应小、分层能力强、穿透性好等诸多优点，同时还能够同步完成剖面测量与测深工作，有利于实现矿井水文地质情况的高效、精准测定。　　1.1.2应用　　井田内构造地质体往往与其周围介质的电阻率有差异，一般寒武系灰岩和煤系的电阻率要高于其周围岩层，而含水

4、断层和裂隙的电阻率偏低。同时，断层沟通不同地层时，其构造内部的破碎物的特性也会存在明显差异，包括透水性与富水性。一般情况下，灰岩、砂岩地层中的断层破碎带电阻率偏低，而其富水性较好，在泥岩和砂质泥岩中则恰恰相反。这正是瞬变电磁法勘测地层裂隙与含水层富水性的主要依据。　　1.2探地雷达法的应用　　探地雷达法的主要操作方法也就是反射剖面法，其方法选用SIR-3000地质雷达仪，对煤矿矿井内测量区域进行数据采集。我们可以根据收集到的数据进行合理的科学的分析讨论，制作出专业的剖面图，该类剖面图能偶对矿井水文地质遇到的灾害进行有效的

5、、科学的精准估算。根据实际情况可以推断出：一般情况下，探地雷达法其勘测深度一般保持在1.5米以上时，就会产生较为明显的反射同相轴现象；而处于1.5米以下时，就不会产生煤炭地下分层现象；在探测深度保持在6米上下波动范围之内时，则会出现比较复杂的反射同相轴。所以，根据上文描述，在0米到6米的区域内时，地下煤层是比较稳定的。但是在小于6米的区域内的煤层，反射同相轴较为复杂难辨，那就肯定会有采空区的出现，这就意味着容易发生煤层坍塌的现象。结合物探技术的综合成果，可以制作出科学合理的剖面图，这样大大方便了技术人员的操作，准确的找到

6、煤矿矿井采空区的区域范围，这样提高了技术人员的工作效率。　　根据综合物探技术找到采空区的大体区域范围时，需要注意以下几点内容：一旦检测区域内存在采矿区时，电阻率在剖面图中的等值线就会出现弯曲现象，我们就可以根据电阻率所出现的变化，对检测区域内积水进行推测；依照综合物探技术现状来看，我们不难判断出电阻率剖面图等值线也相对比较平缓，因此可以推测出该区域范围内的水文地质较为良好，不会出现积水存在的可能性。此外，我们要科学的应用综合物探技术，只有这样才能够保证地质材料的完整性。该技术不但能够及时的推测出采矿区域内坍塌和积水区，还

7、能够综合评价地质材料的科学性，使其能够更为完善。　　1.3综合物探解释、地质资料正确性验证方面的应用　　为了使专业技术人员能快速合理的确定对煤矿矿区采空区的大概位置，要根据综合物探技术，形成科学的视电阻率剖面图来确定。　　1.4井下三维电法勘探　　?@中方法指的是在点电源电场理论的基础上而衍生出的一种勘探方法，这种方法可以对煤层附近的低阻富水区进行科学的合理的预测，在实际的操作中采用高密度电法仪的探测方法测量一圈工作面巷道，从而从观察到的具体数据中计算工作面底板视电阻值，同时也可以对三维成像进行合理的解释。例如，山东省某

8、个煤矿开采单位的勘探中，曾探测带工作底板以下280m，那么就可以根据高度密度法先做一个事先的预测，然后查看地层状结构相符的视电阻率分布而产生的三维数据，从而得出，地质规律与探测结果不相符，也使得取得的探测分辨率比较低，所以在后续的工作中，要重新建立数学模型，再根据本区域的实际情况找到合适的综合物理方法，这样才能更好的