综合地质勘探法在煤矿地质勘探中的应用

综合地质勘探法在煤矿地质勘探中的应用

石富根

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摘要：我国是一个资源丰富的国家，随着人们生活水平的提高，对资源需求量不断增加。目前，在科学技术水平不断提高下，使得球物理勘探的基础是被探测体与围岩存在物性差异，煤矿采空区通常会形成不同类型的异常。本文以贵州省某煤矿为例，分析综合物探方法在煤矿水文地质勘查中的应用。其间通过分析区域目标层，选用合适的物探方法，即高密度电测深法和可控源音频大地电磁法，并对采空区电性特征进行测定，对资料进行综合研究，使得采空区探测更加全面、准确。

关键词：水文地质勘查；煤矿；应用

引言

矿产资源特别是煤炭资源在提升人们生活质量、促进社会经济发展方面发挥着不可替代的作用，我国未来对煤炭资源需求量呈现出不断增长趋势，为此我国每年会开采大量煤炭资源。煤炭资源开采过程中，不可避免地会对周围的地质环境造成损害，尤其是早期人们不重视生态环境保护，对煤炭资源进行掠夺式开发，导致现阶段煤矿区地质环境问题凸显，对矿区附近居民身体健康构成了严重威胁。党的十八大以来，中央越来越重视生态环境保护问题，出台了一系列政策改善我国生态环境，在这样的背景下，改善煤矿区地质环境迫在眉睫。对煤矿区地质环境进行调查研究、评价，是改善地质环境的重要基础和前提。

1综合地质勘探法介绍

地质灾害的发生会影响煤矿开采，不利于矿山企业的长远发展，会对周边居民的生活和人身健康造成威胁，引发重大安全事故，如矿井突水、瓦斯爆炸和塌陷采空区等。为此，在煤矿勘测时，需注意技术的选用，保证勘测结果全面准确。综合地质勘探法为煤矿全面勘探的重要方法，是综合利用多种地质勘探技术，弱化单一勘探技术的缺陷对于勘测结果的负面影响，实现精准勘测目的。综合煤矿地质勘探法包括传统煤炭勘探技术、物理勘探技术和信息技术的运用，通过物理勘测所得数据信息构建三维图像，以科学设置巷道，对开采过程进行管控。煤矿勘探方式有两种：第一，地面钻探与井下钻探结合，用于对区域地质构造、面积和采空区含水性的探测；第二，地球物理技术，用于对区域地质条件和岩层情况的勘测。

2综合地质勘探法在地质勘探中的应用

2.1地震勘探技术

地震勘探技术是利用模拟地质波的反射信号，经过数字化处理再显示的一种地质勘探技术。目前使用最多的是数字化地震勘探技术，结合5G技术、工业互联网建设，在一些煤矿已经实现了全数字高精度三维地震探矿技术。三维地震探矿技术具有分辨率高、信噪比高、数字传输快，地震成像精度高的技术优势，特别是再小断层识别、断层方位预警、陷落柱勘探、地质陡坡探查等方面具有独特优势，非常适合小型煤矿附近异常地质构造探查具有很强的指导意义。经过几十年的发展，数字化地震勘探技术不断得到发展和运用，并在煤矿地质勘探工作中逐渐得到完善，特别是对于复杂煤层构造成像技术的兴起，减少了煤炭开巷道留下的采集脚印；解决了煤矿瓦斯、地下水的向异性问题；促使煤炭技术人员及时对煤层开拓方案进行修改和完善，优化核算井口位置和生产能力；同时对于煤矿开采工作面的位置、巷道长度、掘进方向等开采技术指标的修正提供技术上的支持，保障煤炭开采工作的顺利进行。

2.2微动测探勘测法

微动测探勘测法是近些年应用较为广泛的勘探技术，多被应用于天然场地微动信号的勘测，并对地下波的速度结构进行反演，从而获取地下介质信息。对于该技术的应用分为三种形式，分别为平面探查、侧线勘探和单点勘探。在勘探时，需布置观测台阵，也体现出微动测探法单点勘探的特征。观测台阵是由两个面积不同的同心圆组成，中间为正三角形。根据相关理论，煤炭勘探的深度和台阵大小有直接关联，在正常情况下为正比例关系，勘测人员可依据同心圆的观测结果分析勘探情况。在煤矿生产过程中，间距固定不变，数据采集范围合理，则布置相应数量的测线便可以满足二维微动探测的工作需求。平面探查多应用于勘测范围较小的情况下，使用的设备精密，成本较高。由此可知上述三种形式有利有弊，需结合技术特点和生产情况进行应用，保证使用效果。

2.3井下综合勘探技术

在煤矿地质勘探中，要关注对已掘进巷道的勘探，通过多种技术的应用对巷道周围地质情况和待开采区域进行有效的地质勘探。通常会选择便随掘随探处理的方式，不仅可以提高开采的效率，也能提高开采的安全性。一般在利用井下综合勘探技术时，需要关注以下几点：第一，在进行煤层开采前，需要在煤层中进行煤炭运输巷道的掘进，一般需要在开采区周边进行边界通道的设置，提高地质勘探的便利性。第二，需要提前进行地下排水巷道的掘进，同时在进行邻近综合开采巷道的掘进中还需要沿着煤层进行大巷设置。第三，需要在工作面开采完成前，落实好排水巷道的设置，在对地下水实现有效排出后，提高开采工作的安全性。第四，针对开采已完成的巷道，㤇通过地下钻探法对巷道周边的地质构造、地质周边影响等进行勘测，确保井下开采的安全进行。

2.4、GPS定位勘探技术

GPS定位技术是一种将定位和空间测距相结合，为全球用户提供连续、高效、实时的三维位置、三维速度和时间信息的精密导航技术。将GPS定位技术应用于煤矿地质勘探工作，就形成了GPS定位勘探技术。与传统测量技术相比，GPS不用在事前调试测量等级，不用考虑测量点误差、测量点通视、选取测量基准坐标等问题，能够在实地定点、放线，为测量工程提供施工方向和具体位置，方便快捷得到技术勘探参数指标；同时精确定位的探勘坐标和范围，为编写地质调查报告提供详细的测绘数据支持。GPS定位勘探技术通常与计算机技术结合，实现卫星数据的实时捕捉、数字信号在线转化、智能形成勘探地图并在存储器保存数据，最大限度降低人为采集数据的误差，保障地质数据测量的准确性和精度。

2.5工作面音频电透

工程中采用工作面音频电透视法对地下岩层进行深度探测，明确不同岩性导电性差异，使用专业设备分辨导电性差异的分布规律。该技术被用于顺槽掘进，勘测人员分别在两条顺槽中安装了发射点和接收装置，相邻点距控制为50m、10m，由此形成了一个扫面区，为扇形。但是需注意的是，顺槽中的每个发射点对应的接收点均受到全程监测，且覆盖所有单元的被收发信号。该煤矿采用此法对8个工作面进行了勘测，准确定位了地质水文异常区域，也依据不同岩层的导电性变化圈画了出水位置。施工单位依据采集的资料对开采方案进行了调整，避开不良地质等，效果理想。

结语

综上所述，在煤矿开采勘探时，会因煤层赋存及地质结构断裂等严重阻碍煤炭开采进程。面对复杂的地质环境和开采难度越来越大的生产情况，采用综合勘探技术是最为有效的解决办法，发挥地面地震勘探技术和井下钻探等技术优势对采矿区域进行勘测，提升结果的全面性与准确性，也确保了煤矿开采正常进行。

参考文献

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