地球物理測井技術在煤礦地質勘探中的應用

韋娜 熊健

重慶一三六地質隊 重慶 401120

煤礦地質勘探的作用是對開采區域地質條件、礦體分布、礦體形狀、礦產儲量等進行勘察。在煤礦資源開采中，容易受到各類因素的影響，開采工作危險性較大，對此，為了保證煤礦開采工作的順利進行，必須事先做好地質勘探，選用先進的勘探技術。因此，對煤礦地質勘探現狀及勘探技術進行深入研究迫在眉睫。

1 地球物理測井方法原理

地球物理測井技術又稱為物探測井技術，在巖性分層地質結構勘查中使用的比較多，主要是對地質結構中的含水參數進行詳細的分析。如果在對常規含水層進行測量的時候，出現無芯鉆進時就需要使用到地球物理測井技術。下面對地球物理測井技術的應用形式和具體內容進行詳細的分析。①普通電阻率測井。②井液電阻率測井。③自然電位測井。④聲波測井。除了上述的幾種應用形式之外，還存在有多種技術形式，不同的技術手段所能夠測量的數據信息是不同的，所以在地球水文地質勘查工作開展中，要根據工程的實際需求選擇恰當的技術手段[1]。

2 地球物理測井技術在煤礦地質勘探中的應用

2.1 技術條件

勘探所用測井儀器、設備都嚴格按照《煤田地球物理測井規范》（DZ/T0080-93）要求進行校驗、刻度。TYSC-3Q測井系統，伽馬源距0．35m，源強70mc。放射性測量的測井速度為每分鐘6m-14m。視電阻率電極排列為A0．05m，測井速度為每分鐘14m-24m。自然電位的電極距為M∝N，測井速度為每分鐘14m-25m。所有測井參數野外數據采集采樣間隔均為0．05m。測井根據設計要求對鉆孔進行井斜、井溫、近穩態測溫等工程測井。（1）井斜。井斜采用點測，測點間距50m，對相鄰兩個測點間頂角變化＞2°或方位角變化＞20°（頂角＞3°）時進行加密測量，且對每200m進行檢查測量。（2）井溫。井溫采用點測。0-100m內測點間距為10m，100m以后測點間距為20m。對相鄰兩個測點溫差＞2℃進行測點加密。簡易測溫在測量其他參數前后各測1次，近穩態測溫在簡易測溫的基礎上，按12h、12h、24h、24h間隔順序用同一儀器進行測溫。測井資料成果采用現場、室內兩級驗收，成果符合DZ/T0080-93《煤田地球物理測井規范》要求。以上測井技術方法和技術數據都符合《煤田地球物理測井規范》（DZ/T0080-93）的規定。

2.2 從地質特點突出問題方面進行地質勘探

在經濟全球化背景下，煤炭行業發展迅速，對煤炭資源的需求量逐漸增加，因此，煤炭資源勘探以開采速度逐漸加快。我國煤炭資源分布比較廣泛，地質環境差異較大，在煤炭資源勘探中，應從地質特點角度出發實施勘探工作，對動態地質現象進行詳細勘察。通過對復雜的地質現象進行分析，能夠在煤炭資源勘探中合理預測煤炭資源開采過程中的地質動態變化，并判斷是否會發生井下災害，據此采用有效的預防處理措施。

2.3 從礦井操作安全可行性方面進行地質勘探

在煤炭資源開采中，礦井事故比較常見，其中，礦井水害問題比較嚴重。在地下礦井開采中，如果發生透水事故，則會造成人員傷亡，同時還會對周邊自然生態環境造成破壞，影響煤炭資源開采工作的順利進行。對此，相關工作人員應加強對于突水預測預報技術的研究，從礦井操作安全性角度出發，保證在煤礦資源開采中避免發生嚴重水害[2]。

3 礦產地質勘探技術的重要性

（1）勘探技術在礦產地質構造分析中的作用。地質勘探工作是煤礦開采工程前期的一項必要工作，明確地質構造，能夠保證后續施工的開展效率更高，質量更高。這一環節的存在意義是不可忽視的，煤巖層因受到構造應力影響，經常會出現不同程度的形變，在實際施工過程中，很可能導致陷落事故的發生，威脅相關人員安全。由此可見礦產地質構造的勘探，對于煤礦開采施工質量的影響重大不容忽視。所以只有事先做好地質構造勘探工作，才能訂立出更加合理的后續施工開采計劃，保證煤礦開采工作安全順利地完成。（2）勘探技術在礦產風險要素分析過程中的作用。爆炸事故是在礦產開采施工過程中影響最大的事故類型之一，會直接威脅到相關人員的生命安全，瓦斯事故毫無疑問是煤礦采掘過程當中威脅人員安全的頭號風險，將其列為礦產開采施工過程中最大的安全隱患亦不為過。煤礦開采過程當中所產生的氣體，是礦產生產中的有害因素，其存在以及濃度難以直接察覺，但是觸發爆炸卻很容易，如果現場缺乏瓦斯抽放系統、系統無法正常運作或是瓦斯濃度較高，都很可能引發爆炸。而且在煤礦施工過程中，設備的使用經常會產生火花，自然更容易引發爆炸，危及人員人身安全。可見瓦斯安全是煤礦開采施工順利開展的前提條件。在勘探過程中，必須要盡量多地收集現場數值的樣本，進而制定出更加合理的控制方案，對于含量高的區域更要在經過處理之后認真監管，以保證施工安全。（3）水文地質勘探過程中勘探技術的作用。煤礦地質水文勘探工作是一項最基本的工作，主要目標是明確施工區域的地質水文信息，作為后續開展施工的參考，通過對地質水文信息額分析，能夠找出對礦井充水量產生影響的主要因素。結合勘查所得數據，能夠對礦井涌水量進行事先估算，這樣一來也更好控制，以避免在實際開采過程中出現因涌水量大而引發的礦井坍塌等安全事故，一旦出現嚴重且迅速的坍塌，現場人員是很難救出的。由此可見通過地質水文勘探所的出的結果，是煤礦開采過程中預測風險的依據，通過事先得到的信息，才能制定出更加合理的防范措施，避免煤礦開采進度及安全性受到影響[3]。

4 結語

地質資料是礦井發展規劃的依據，某礦使用地球物理測井技術對井田范圍內5#、6#煤層進行了補充地質勘探，結果顯示5、6#煤在井田沉積厚度大，層位穩定，結構復雜，含有多層夾矸，6層煤分岔在向斜東南翼淺部逐漸間距變小、合并，探測結果為礦井的發展規劃提供了寶貴的資料，也為類似礦井的地質勘探工作提供了參考。