煤礦礦區(qū)地質(zhì)勘探措施

摘 要：文章分析了煤炭在開(kāi)發(fā)時(shí)期使用的幾種勘察措施，結(jié)合全面的措施能夠得知其具體的地質(zhì)模式，進(jìn)而便于后續(xù)的開(kāi)發(fā)活動(dòng)進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)；勘探；煤礦

煤炭是我們國(guó)家的重要能源，其生產(chǎn)活動(dòng)在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)的位置非常的關(guān)鍵。目前，我國(guó)的東部地區(qū)開(kāi)展深采集。這類礦一般效率都比較高，對(duì)于煤田的地質(zhì)活動(dòng)有著非常高的規(guī)定，包括查明煤層中落差5m左右的斷層、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài)，同時(shí)查明與水文地質(zhì)條件與瓦斯突出條件密切相關(guān)的煤層頂、底板巖性。

現(xiàn)在，在深采活動(dòng)中，使用的勘測(cè)措施是地球物理措施，然后輔助一些別的措施，借助電腦來(lái)開(kāi)展綜合化的管控活動(dòng)。

通過(guò)分析目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)我們得知，深采勘測(cè)工藝的前進(jìn)趨勢(shì)是當(dāng)前的多項(xiàng)技術(shù)的高度融合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺(tái)建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進(jìn)行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，能夠確保高速的測(cè)評(píng)地質(zhì)要素，分析地質(zhì)活動(dòng)等。

因?yàn)槊旱V會(huì)受到礦井的地質(zhì)要素的干擾，而且其有著很顯著的變化性。所以會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)非常的緊張，如果只是借助一項(xiàng)措施的話，無(wú)法明確其中的具體狀態(tài)，使用綜合措施，將多種方法聯(lián)系到一起使用，對(duì)于表層使用的三維方法，對(duì)于井下使用的多探巷措施，然后搭配鉆探等等的一些方法，對(duì)于那些會(huì)干擾到生產(chǎn)的要素要積極地分析，要認(rèn)真的分析相關(guān)的資料信息，獲取優(yōu)秀的地質(zhì)狀態(tài)，進(jìn)而確保礦井活動(dòng)開(kāi)展順暢。

1 過(guò)去的勘測(cè)措施

1.1 措施

對(duì)于那些具有承壓水干擾的區(qū)域來(lái)講，突水問(wèn)題是多項(xiàng)要素全面融合的結(jié)局。對(duì)于突水來(lái)講，其關(guān)鍵的要素有如下的一些。第一，縫隙水網(wǎng)的變化特征，是導(dǎo)致突水的關(guān)鍵前提。第二，隔水層的尺寸等，是其干擾要素。第三，由于采礦而導(dǎo)致的底板受到影響，是其關(guān)鍵的誘發(fā)點(diǎn)。第四，由于斷裂而導(dǎo)致的問(wèn)題，是問(wèn)題出現(xiàn)的重要點(diǎn)。第五，因?yàn)樗畨阂约暗V壓相互反應(yīng)，此時(shí)最容易導(dǎo)致問(wèn)題。所以，該項(xiàng)要素的勘測(cè)區(qū)域涵蓋了縫隙網(wǎng)的變化特征以及上述的其他一些內(nèi)容。

1.2 過(guò)去措施的不利之處

不論是哪一種措施，如果其單獨(dú)運(yùn)行的話，只是可以知道其中的一項(xiàng)突水問(wèn)題，比如使用過(guò)去的地面的鉆探活動(dòng)的話，只是可以得知其中的一個(gè)區(qū)域的巖溶狀態(tài)。針對(duì)綜合區(qū)域的狀態(tài)來(lái)講，其就無(wú)能無(wú)力了。除此之外，突水是非常繁瑣的活動(dòng)，無(wú)法用綜合的規(guī)律來(lái)體現(xiàn)。換句話講，由于空間改變，而且水文要素改變多種突水的要素在其發(fā)展的時(shí)候是不斷變動(dòng)的，如斷層導(dǎo)水型突水，構(gòu)造的突水機(jī)理起到了主導(dǎo)作用，而底板破壞型突水，采礦動(dòng)壓是突水的關(guān)鍵因素。所以，為了避免突水現(xiàn)象，就應(yīng)該對(duì)這些要素開(kāi)展綜合化的測(cè)試，進(jìn)而積極的采取應(yīng)對(duì)方法，這樣就可以防止不利現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)水文要素的探索，使用單純的措施是無(wú)法獲取意義的。

2 結(jié)合綜合方法開(kāi)展勘查

2.1 采區(qū)地面地震勘探

在開(kāi)展設(shè)計(jì)以前，經(jīng)由地震勘查措施，分析采區(qū)的構(gòu)造等特點(diǎn)，明確煤層的狀態(tài)，對(duì)于那些干擾到其發(fā)展的區(qū)域開(kāi)展測(cè)評(píng)，而且指出水害的應(yīng)對(duì)方法，進(jìn)而確保設(shè)計(jì)活動(dòng)能夠有效地開(kāi)展。

而且這個(gè)時(shí)期的關(guān)鍵活動(dòng)也是不斷的分析采區(qū)區(qū)域中的構(gòu)造，結(jié)合采區(qū)的規(guī)定，積極地開(kāi)展好布局活動(dòng)。目前使用較為優(yōu)秀的措施有很多，比如瞬變電磁等等。目前地面的物探措施非常便捷，而且其功效也很好，不過(guò)會(huì)受到地表要素的干擾。所以，如果地表要素許可的話，最好是使用三維高分辨率地震勘探技術(shù)。

2.2 微動(dòng)測(cè)深勘查

微動(dòng)是一種在時(shí)間域和空間域都極不規(guī)則的震動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)波動(dòng)理論，微動(dòng)記錄既包含有體波也包含有面波。由于在大多數(shù)情況下，微動(dòng)的震源是在地表面或海底面，在微動(dòng)中的面波成分相對(duì)于體波成分來(lái)說(shuō)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，微動(dòng)測(cè)深勘查方法就是利用這一占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的面波來(lái)反演地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。同時(shí)，依據(jù)觀測(cè)形式的不同微動(dòng)測(cè)深探查主要分為一下幾種形式：（1）單點(diǎn)勘查；（2）測(cè)線勘查。

2.3 井下鉆探及綜合物探

在放水試驗(yàn)對(duì)主要含水層的富水性達(dá)到宏觀控制（礦井、采區(qū)）的基礎(chǔ)上，對(duì)富水區(qū)的每一工作面，針對(duì)不同的條件，采用各種物探手段，探明局部導(dǎo)水構(gòu)造、隔水層變薄帶及局部富水帶，再用少量的鉆探手段進(jìn)一步驗(yàn)證，有針對(duì)性的重點(diǎn)布置注漿改造、疏水降壓等治水工程。

（1）井下直流電法透視：以大的層次來(lái)看，該項(xiàng)措施還是礦井中的直流措施。它的意義是為了分析活動(dòng)區(qū)域之中的導(dǎo)水特征等等。很多區(qū)域的測(cè)試信息告知我們，該項(xiàng)透視措施是分析地質(zhì)不合理現(xiàn)象的最為關(guān)鍵的一項(xiàng)探測(cè)措施。（2）TEM探測(cè)：瞬變電磁法（簡(jiǎn)稱TEM），它是利用大功率的發(fā)射裝置向鋪設(shè)在地面的矩形線圈（或稱發(fā)射框）發(fā)送雙極性大電流，在電流開(kāi)啟和關(guān)斷時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生電壓脈沖，電壓脈沖的衰減產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)（即一次磁場(chǎng)）。一次磁場(chǎng)隨著時(shí)間的推移，在地下介質(zhì)中產(chǎn)生渦流。地下渦流的變化又生產(chǎn)二次磁場(chǎng)，由于不同地質(zhì)體其電性特征存在差異，其二次場(chǎng)的衰減亦存在差異。因此，通過(guò)研究二次場(chǎng)的衰減規(guī)律，可達(dá)到推測(cè)、分析地下地質(zhì)異常體的目的。TEM探測(cè)可以探測(cè)不同高程的相對(duì)富水區(qū)，以便有針對(duì)性的采取防治水措施。（3）彈性波CT：即地震層析成相技術(shù)，可以推測(cè)主要構(gòu)造的發(fā)育情況，但由于該項(xiàng)技術(shù)起步比較晚，還有待于進(jìn)一步完善提高。（4）瑞利波：利用瑞利波探測(cè)技術(shù)可以對(duì)掘進(jìn)巷道前方的地質(zhì)異常體，特別是斷裂構(gòu)造進(jìn)行超前探查，預(yù)防突遇斷層出水。此措施能夠有助于分析前方的特征。

除此之外，經(jīng)由坑透等等的一些方法，也能夠得知地質(zhì)等的不正常要素。通過(guò)分析如上的一些要素，針對(duì)那些容易受到底板巖溶影響的區(qū)域，在開(kāi)展水文要素的分析的時(shí)候，要結(jié)合多種措施的放水活動(dòng)為關(guān)鍵的勘察方法，將其當(dāng)成是前提，使用多項(xiàng)物探措施，對(duì)于部分區(qū)域的地質(zhì)問(wèn)題認(rèn)真的分析，進(jìn)而可以互相的補(bǔ)充，能夠體現(xiàn)出多種措施的作用，獲取非常優(yōu)秀的成就。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析當(dāng)前的形勢(shì)，我們得知目前時(shí)期，該項(xiàng)勘測(cè)工藝將會(huì)是多種方法的融合體。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺(tái)建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進(jìn)行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，能夠確保高速的測(cè)評(píng)地質(zhì)要素，分析地質(zhì)活動(dòng)等。

參考文獻(xiàn)

[1]田茂虎，馬培智.埠村煤礦下組煤綜合水文地質(zhì)勘探方法[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2006，33（2）：59-60，63.

[2]趙艷斌.綜合地質(zhì)勘探方法在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2008，4：49-50.