綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害勘查的應(yīng)用

萬遠(yuǎn)輝 鄧穎東

江西省核工業(yè)地質(zhì)局264大隊 江西贛州 341000

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害危害和種類

1.1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害危害

煤礦中的地質(zhì)災(zāi)害通常情況下會帶來很大的危害，主要在以下的情況：第一是煤礦地區(qū)以上的地面塌陷。第二煤炭系統(tǒng)的地層構(gòu)造會受到嚴(yán)重的損害。很多的地下水滲到礦井中和礦井中的巖粉、煤炭粉等產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成較為嚴(yán)重的水污染。從而影響到周邊居民飲用水的質(zhì)量。

1.2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害種類

根據(jù)以往的資料顯示，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的種類比較多，通常情況下最常見的有泥石流，地面坍塌，滑坡體等災(zāi)害。這些災(zāi)害在發(fā)生的過程中一般情況下都會給煤礦地區(qū)帶來比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害以及經(jīng)濟損失，除此之外還會影響到周邊居民的生活環(huán)境。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的特點

煤礦地質(zhì)災(zāi)害根據(jù)災(zāi)害的不同有著各自的特征，其住在在一下幾點中表現(xiàn)出來：第一，煤礦設(shè)計地質(zhì)災(zāi)害的深度勘測設(shè)計較低，其長期生產(chǎn)可在內(nèi)部空間成為空洞。第二，煤礦的完整性和階級性被破壞，未開發(fā)區(qū)域和礦區(qū)的性質(zhì)的差異很大，碳礦區(qū)的介電、密度、彈性等的元素在這之前發(fā)生了很大的變化。采礦后，這些參數(shù)的變化是評價地質(zhì)災(zāi)害形成機制的關(guān)鍵資料。第三，在煤礦地質(zhì)采空區(qū)域，實際上在一定的反差發(fā)展過程中，會聚集大量的氣體，在除此之外的層面上可以很好的反應(yīng)出地質(zhì)環(huán)境的整體變化，同時還可以為煤礦采空區(qū)域中做地質(zhì)勘察提供一定的援助[1]。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘查中物探方法的應(yīng)用

3.1 地震勘查方法

地震勘探中會使用到二維和三維勘探的方法。在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘探過程中使用地震勘探方法，必須使用相應(yīng)設(shè)備的振動來撞擊地層，并記錄聲波的振動。通過處理、分析和分析收集的數(shù)據(jù)，我們對地質(zhì)切面有大致的理解。這種勘察方法在使用的過程中具有很高的精度，在測量地質(zhì)異常的狀況下非常的準(zhǔn)確。可是，這個方法在使用中需要專業(yè)的設(shè)備，因此需要比較高的成本。

3.2 放射性元素勘測方法

放射性元素測定方法的原理主要是由于礦層的放射性物質(zhì)的衰減，可以根據(jù)礦山層中的放射性元素的濃度準(zhǔn)確確定放空區(qū)的區(qū)域和位置。在探尋煤礦地質(zhì)災(zāi)害的時候，想把氡元素作為測定中最主要的元素。由于氡元素在整個礦層中平均分布，因此，如果其水平的連續(xù)性發(fā)生變化，在此種情況下元素在聚集和轉(zhuǎn)移的過程中會發(fā)生變異，以至于在地面上檢測出的氡元素也會出現(xiàn)異常的狀況。在此種情況下氡元素有可能會轉(zhuǎn)移到采空區(qū)，根據(jù)氡元素濃度的數(shù)據(jù)可以清晰觀察出元素的變化，這樣能夠準(zhǔn)確的找到煤礦中地質(zhì)異常的區(qū)域。另外，在煤層中，氡氣有上升的傾向。在煤層內(nèi)的空洞和裂縫的情況下，可以進(jìn)行氡濃度的測量，間接地取得煤炭層裂縫的狀況，分析其連續(xù)性和破裂的程度。并起到一定的指示作用在滑坡的預(yù)測中。放射線測定方法在操作上非常的簡單，來測試氡的濃度。但是，僅用氡元素的濃度來判斷采空區(qū)域和裂縫區(qū)是比較單一的。與此同時，這種測定方法測定的精度也比較的低，所以只能提供大概的地質(zhì)狀況[2]。

3.3 瞬變電磁法

瞬變電磁法是最經(jīng)常運用于物探過程中，其主要的發(fā)送方式是使用接地線源或者是不接地的方法，整個發(fā)送的過程存在的間歇性相是地下電可以誘導(dǎo)得到電子磁場測量。在電磁場中分析的衰減曲線的特征是：地下地質(zhì)的特征、電氣特性、發(fā)生和大小等，并解決了良好的采空區(qū)、崩落柱、斷層結(jié)構(gòu)等很多的地質(zhì)原因。

3.4 高密度勘查方法

高密度探測方法在物探中是使用最多的一種方法。高密度探索方法被廣泛應(yīng)用于煤礦災(zāi)害探索。通過這種方法，可以根據(jù)來自現(xiàn)場的勘測得到的數(shù)據(jù)來描述突發(fā)性分布。通過剖面，可以有效地了解煤層的抵抗率。通過分析抵抗率分布的分析，確定斷層帶、輪閉等地質(zhì)異常的具體位置，并確定地質(zhì)災(zāi)害的可能性，與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防相關(guān)聯(lián)。高密度探測方法，根據(jù)兩個電極的調(diào)查，通過電極的地下電電位差根據(jù)電極的兩端，地質(zhì)測量電阻率計算，電的電阻率的分布是電的脈沖部分被繪制，這種探索的方法比較簡單，可以節(jié)省很多的人力和設(shè)備。而且，搜索精度很高。

3.5 三維和二維地震方式

在研究地震的時候，通過高分辨率，準(zhǔn)確的信息分析和空間分析的正確方法，探測對象的物理性質(zhì)，結(jié)合煤礦自身的地形地質(zhì)條件分析等進(jìn)行分析，選擇適當(dāng)?shù)难芯糠绞剑⒏鶕?jù)最小的經(jīng)濟將獲得最高的地質(zhì)災(zāi)害勘察。在地震波場模擬分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)地質(zhì)地形條件的幾個特殊的地球物理工作，能進(jìn)行探測的過程中選擇最合適的地球物理探測方式，可以用最少的費用最高的經(jīng)濟效益，獲得了地球物理勘探方法的發(fā)展，提高效率，可以確保地球物理探測工作的穩(wěn)定性。隨著地質(zhì)災(zāi)害勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，很多的的探索方法夠被應(yīng)用于煤礦地質(zhì)災(zāi)害探測中。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的勘測，能夠很有效的了解到煤礦的地質(zhì)情況，并對其情況進(jìn)行預(yù)測分析，以達(dá)到預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的效果，避免發(fā)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的的發(fā)生[3]。

4 結(jié)語

就目前的狀況來看，在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘探中主要有4種比較典型的地質(zhì)災(zāi)害探測方法，如高密度探測方法、瞬變電磁法、放射性元素測定方法和地震探索方法。這四種探測方法都具有測量精度高和操作上簡單的特征。通常情況下在煤礦地質(zhì)勘探中參與測量的相關(guān)工作人員可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來選擇合適的勘探方法來進(jìn)行使用，在這樣的情況下不但能夠有效的預(yù)防事故的發(fā)生，還能夠?qū)γ旱V企業(yè)的經(jīng)濟效益進(jìn)行提高。