物探方法在煤礦地質災害勘查中的應用
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摘要:隨著社會主義市場經濟的發展和改革開放的深入,人們越來越重視地球物探方法在煤礦地質災害勘探中的應用效果。然而,中國的能源結構嚴重依賴煤炭生產,不僅是因為采礦方法和設備落后,還因為管理問題造成的地質災害。因此,在新時期,加強地球物探方法在煤礦地質災害勘探中的應用是一項重大而緊迫的任務。
關鍵詞:物探方法;煤礦地質災害;勘探;應用
目前,中國的社會經濟發展在很大程度上取決于煤炭資源的支持,所以,煤炭資源在中國經濟發展中的作用尤為重要。但是,由于中國煤炭企業采用相對落后的勘探技術,相關勘探系統和勘探工作仍存在許多問題,由于這些因素給中國煤炭企業的生產帶來了許多隱患,安全事故發生的概率相對較高。因此,地球物探方法在煤礦地質勘探中的應用尤為重要。
1 煤礦地質災害危險性及類型研究
1.1 煤礦地質災害風險研究
煤礦地質災害的危害主要表現在以下兩個方面:
一是煤礦區上部的地表沉陷,容易引起地面裂縫、房屋倒塌、道路橋梁和地面建筑物的破壞,這不僅不利于礦區的再生利用,而且也會造成土地資源緊張,也有可能造成嚴重的人員傷亡和經濟損失;二是水污染是由煤礦引起的。地層的破壞和大量地下礦井的深入,礦井水中含有大量的石粉和煤粉,水解和氧化后,礦井水具有較高的酸度,這種礦井水滲入地下水,不僅對地下水造成嚴重污染,而且還影響居民的飲用水安全。
1.2 煤礦地質災害類型研究
煤礦地質災害的類型有:泥石流,瓦斯突出,地面坍塌,山體滑坡,突水,土壤侵蝕等,這些地質災害不僅影響煤礦生產活動的進展,也嚴重破壞了礦山人民的正常生活。
2 煤礦地質災害的特點
煤礦有多種地質災害,不同的災害有不同的特點。
?、儆捎诿旱V企業在采煤前的地質勘探工作做得不好,經過長時間的開采,煤礦內部將有一個獨立的空間。采礦后,剩下的空間將充滿坍塌的污垢或空氣,這將使空間電阻率降低。因此,我們可以根據這一特點來認識煤礦的地質情況;②在煤炭勘探過程中,煤礦電阻率和密度數據可用于確定煤礦是否已開采,煤礦區和未開發區,這兩個區的性質明顯不同。在采礦區,介質密度明顯低于未開采區域,利用這些數據,我們可以識別出地質災害的成因;③在煤礦區,可以明確區域與周圍地質條件的差異。在一定程度上,它可以用來判斷煤礦地質變化是否存在這樣的裂縫,從而為煤礦地質災害的發生提供相應的信息。
3 地球物探方法在煤礦地質災害勘探中的應用
地球物探方法在煤礦地質災害勘探中的應用主要體現在以下四個方面:
第一種是瞬變電磁法,它是基于電磁感應基本原理的地球物探方法之一。它主要使用地線或不接地回路向地發送一個場,在傳輸電場的間歇階段,根據時間的變化科學地測量地下介質感應電磁場的電壓,然后根據感應電磁場衰減曲線的特征進行合理的判斷。地下地質體的性質,和規模可以有效地解決一系列地址問題,如采空區,沉陷柱和斷層。第二種是高密度電阻率法,即直流電阻率法。它基于地下介質的電導率差異,通過向地下供電,通過點陣布置電極,通過取樣和研究,觀察電場空間的分布規律,并根據視電阻率的實際情況,進行處理、計算和分析,有效地發現異常,劃分地層,確定斷層帶。第三種是3D和2D地震方法,它們依靠自己的高分辨率、高信息含量、準確的空間歸位和信噪比,結合勘探對象的地球物探特征和煤礦極為特殊的地形地質條件,可以選擇合適的方法,以最小的經濟投入獲得最準確的地質災害調查結果。四是地下地質體的側向連續性由于采動而被破壞,地層中氡元素的積累和運移是不同的,鍶元素遷移到采空區并在采空區積累,導致表面和采空區之間形成獨立的異常區。
因此,科學地測量地球表面元素的含量有助于確定采空區的范圍和位置。根據氡異常的峰值狀態,可以清楚地確定喀斯特陷落柱的范圍和位置,這是根據地下筏通過裂縫、結構和地下水的運輸穿過深層到達地面而確定的。因此,科學測量鍶含量可間接反映地下地質體裂縫系統的真實狀態,同時,可以對裂縫系統的連通性、張開度和破碎度進行科學的觀察和分析。隨著地下溫度的逐漸升高,煤礦地層中鍶的排放量也在不斷的增加。因此,在新的時代,地面同位素測量技術有助于科學地預測地下火源的溫度,并明確地下火源的位置。
4 結束語
隨著煤礦地質災害勘探技術的不斷發展,越來越多的勘探方法應用于地質災害勘探過程中,通過對地質災害的勘探,可以有效地了解煤礦的地質條件,利用地質條件提前評估和控制地質災害,避免煤礦地質災害的發生。目前,煤礦地質災害勘探有四種常用方法:高密度勘探方法,瞬變電磁法,放射性元素調查方法和地震勘探方法,這四種方法的測量精度和操作方法都各有其特點。
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