綜合物探技術在煤炭礦井水文地質中的應用研究
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摘 要：礦井生產安全問題一直是社會關注的熱點問題，為了提高礦井的開采安全性和開采效率，必須了解礦井的水文地質信息，并根據水文地質信息制定科學的開采路線和開采方案，做出針對性的防范措施。綜合物探技術是一種用于礦井水文地質勘探的方法，主要是運用瞬變電磁法和井下三維電法進行工作，由于二者工作原理不同，兩種方法適用于不同的工作環境，工作人員應根據具體情況進行科學的選擇。本文主要對瞬變電磁法和井下三維電法的綜合應用進行了分析，希望能為提高礦井安全性提供意見。
關鍵詞：綜合物探技術;礦井;水文地質
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.045
礦井作業是危險系數較高的工作，為減少礦井事故發生，使礦井生產順利進行，就要使用綜合物探技術對煤炭礦井水文地質進行專業的技術分析，物探技術具有很多的優點，不僅探測精度高，還具備很強的環境適應能力，為礦井水文勘探提供了極大的便利，推動了社會的發展，所以，根據礦井水文地質的要求，不僅保證了結果的精度，還取得了礦井采空積水的信息，從而為勘探技術提供更多數據。
1 綜合物探技術的解釋
應用綜合物探技術能夠獲得探測區域的視電阻率剖面圖，根據得到的信息，技術人員可確定礦井的采空區域，通常情況，探測區域視電阻率的剖面圖出現彎曲的等值線，表明該區域存在采空區，根據電阻體的大小和電阻率顏色的變化，能夠了解被測區域中是否存在積水，假如綜合物探得到的視電阻率剖面圖中等線值相對平緩，說明被測區域水文地質良好，無采空區，無積水，煤炭開采風險較低，另外，在煤礦礦井地質探測過程中，綜合物探技術也可應用在老空積水，坍陷區等工作的補充調查，補充現有地質資料，進行輔助性評價。
2 物探技術分析
2.1 瞬變電磁法分析
瞬變電磁法是綜合物探技術的重要組成部分，瞬變電磁法的合理使用能加強礦井富水區的有效分析，為礦井安全提供保障。瞬變電磁法是電磁勘探法的一種，簡稱為TEM，其工作原理是在不接地回線或接地導線中通進脈沖電流來充當場源，來激發探測目標感生二次電流，并通過隨時間的變化對二次場的探測，實現對探測目標相關情況的探查。和其他電法勘探技術相比較，瞬變電磁法響應形態簡單，體積效應小，穿透性好，分層能力強，并且能同步完成剖面測量和探測工作。在礦井水文地質研究工作中，合理使用瞬變電磁法能提高地下水問題的處理效果。在使用時，需要深入的理解瞬變電磁法中的煙圈效應，從而利用二次旋渦電磁場的原理，準確的獲取礦井水文地質的有關信息，據此制定出可靠的水文地質災害處理措施。
2.2 井下三維電法分析
井下三維電法技術是在傳統的電法勘探技術上發展而來的，不僅可以將井道的一條剖面測出，而且能展示工作面底板巖層電性圖，并且能根據要求進行任意角度切片，具有形象、直觀的特點。還有，三維電法克服了瞬變電磁法的不足之處，具備受干擾小，超前探測距離長的有點，而且通過實踐證明，該技術具有很強的實用性、廣泛性和有效性，具備很高的推廣應用價值。
3 綜合物探技術的應用
3.1 瞬變電磁法的應用
在使用瞬變電磁法來進行礦井水文地質信息勘探時，應先選擇好瞬變電磁儀的安裝位置，并根據探測目標區域的實際情況將發射線圈和接收線圈放置于相近的位置，兩者距離不能超過十米，然后在進行探測，探測深度能達到一百米，在接通電流時，控制發射頻率在二十五赫茲，發射電流為十七安，時間窗口能設置則二十門左右，就可以對煤炭礦井富水區的信息進行采集，礦井內地質構造往往與周圍介質的電阻率有差異，通常寒武系灰巖和煤系的電阻率要比周圍巖層的電阻率高，含水斷層和裂隙的電阻率偏低，并且，在斷層連接不同地層時，構造內部的特性也會有明顯的不同，了解該區域的不同深度電阻率，通過瞬變電磁法的工作原理，就可以了解探測區域的水文地質特征，并作出科學合理的評價，根據探測信息制定可行的水文地質災害的應對措施。
3.2 井下三維電法的應用
井下三維電法指的是在電源電場理論上衍生出的探測方法，通過這種方法可以對煤層附近的低阻富水區進行準確的探測，在進行實際操作時，采用高密度電法儀的探測方法測量一圈工作面井道，從而對觀察到的數據進行計算，得到工作面底板視電阻值，也可以對三維成像進行合理的解釋，例如，在某個礦井開采單位的勘測中，曾探測帶工作底板以下100米，就可以根據高度密度法進行事先預測，查看地層狀況相符的視電阻率分布的三維數據，得出地質規律和探測結果不相符，探測分辨率較低，所以在后續的工作中，應重新建立數學模型，并根據本區域的實際情況找到合適的綜合方法，從而保證煤礦礦井的安全性。
4 結束語
運用科學合理的措施將物探技術應用于煤礦礦井水文地質探測中，可以提高礦井內作業的效率，提高礦井施工安全性。在未來的煤礦礦井富水區相關的工作過程中，科學合理的使用綜合物探技術，有利于突出綜合物探技術的特色，增強煤礦礦井的水文地質分析的實際作用，社會的發展越來越快，要想保證煤礦礦井生產安全和高效，就應加強對礦區地質的研究，明確煤礦地質對于礦井開掘的影響，根據地質探測結果，選擇合理的技術和工藝進行開采，才能保證煤礦的安全，有效的、合理的、科學的對綜合物探技術的運用，提高了我國勘探工作的效率，總而言之，科學的使用綜合物探技術，加快了我國煤礦礦井的發展速度，探測人員應合理的使用瞬變電磁法和探地雷達法、井下三維電法進行探測，保障地質資料完整，擬定合理的方案，并通過鉆探施工進行驗證，證明綜合物探技術的準確性與可行性。
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