物探方法在煤礦地質災害勘查中的應用

葉維國

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，使得煤炭地質勘查技術也在不斷升級中，并在地質災害的防治工作里起到了重要的作用。煤炭資源在我國經濟發展的過程中有著非常重要的作用，本文就物探法在煤礦地質災害勘查中的作用進行了簡要分析。

關鍵詞：物探方法;煤礦勘查;地質災害

我國擁有著非常豐富的煤炭資源儲量，其在整體的資源結構中也占據了70%左右的比例。但現階段的煤礦勘查技術以及設備相對比較落后，其勘查工作中也存在著一定程度的問題，并會引起煤礦地質災害勘查工作的控制不當，從而導致了一系列的煤礦安全事故。這也就使得加強物探方法在煤礦地質勘查中的作用變得非常重要。

1.煤礦地質災害的類型

煤礦地質災害一般有水土流失、地面沉陷、泥石流、瓦斯等，在進行地質勘查的過程中，一旦對這些災害因素缺乏精確而系統的勘查。就會引發一些生產安全事故，并且會直接影響到煤礦工作的正常開采，以及威脅到相關工作人員的人身安全。此外，因此過度的開采業會導致煤礦區中出現真空區，并導致其上方地面因為缺乏足夠的支撐力而出現塌落或者是沉陷等問題。

2.煤礦地質災害區域的具體特征

煤礦地質災害通常會呈現出不用的特點，并具體表現在以下幾個方面：①在經常長時間的開采之后，會時的煤礦中的內部空間出現空洞，這些空洞則會被坍塌物以及空氣所填充。因此在這些真空區中會出現明顯的電阻較低現象。②煤礦內部的完整性與層次性會遭受到一定程度的破壞，并使得開采前后煤礦區的密度以及彈性等諸多參數都發生了較大變化，而這些參數的變化也可能會直接導致地質災害的形成。③煤礦地質的采空區實際是一個段隙的發展過程，在該過程中就需要聚集大量存在著差別的氣體，從而會導致一些地質災害的產生。

3.物探法在煤炭地質災害中的應用

物探方法在工程勘查工作中有著非常廣泛的應用，煤礦地質災害的發生會直接導致地下介質層之間的物性差異，因此在進行煤礦地質勘查的時候可以去采用多種勘查方式，比如說電法勘探、磁法勘探、地震勘探以及放射性勘探等方式。

3.1 電法勘探

高密度電法勘探一種近年來發展起來的物探方法，并在災害調查以及工程勘查中得到了廣泛的應用。其工作的本質是一種直流電阻率法，應用前提為地下介質之間所存在的導電性差異。在運用高密度電法勘探進行勘查工作時，需要向大地供直流電，并需采用點陣式布電極，來進行該電場空間分布規律的詳細研究。與常規的電阻率法相同，電法勘探技術是通過A/B兩極來對地面進行供電I。并需要在M/N兩級進行電位差 U的測定，并根據這些數據進行該記錄點電阻率值的計算。通過對這些測量到的視電阻率進行計算與分析，就能夠獲得該勘探地層的電阻率分布情況，并可以借此進行地層、圈閉異常等地質的劃分，這樣就能夠對煤礦地質災害的縱、橫向發展規模都有一個比較少深入的了解。

3.2 電磁法勘探

電磁法勘探是一種基于電磁感應原理的物探方法，并且會借用不接地回線或者接地線源對地面進行一次場的發送，并在此間歇期間來進行地下介質其感應電磁場的測量。根據該二次場衰減曲線的特征，則可以對該地下地質體的性質、規模以及電性有一個清晰的了解，并可以有效解決陷落柱、采空區以及斷層等各種問題。但是該方法是純二次場的觀測，因此和其它電性方法相比，對于地形以及地物的要求條件較少，并且有著很強的抗干擾能力。同時運用瞬變電磁勘探方法，能夠與地下的一些良導電介質產生較強的響應能力，因此能夠運用在對煤層的陷落柱探測、斷層以及裂隙等導水性的評價，這也是一種比較高效與快捷的物探方式。

3.3 地面同位素測氡技術

采煤活動經常會導致地下地質體的橫向連續性遭受到破壞，并且會讓巖石中所含氡元素的運移以及聚集作用產生異變，并能夠在地表上就進行氡含量的監測。通過對地面氡元素的濃度進行測定，能夠準確的圈定該煤礦采空區的位置以及范圍，此外，借助于氡氣異常的峰值狀態，還能準確進行巖溶陷落柱位置以及范圍的確定。地下的氡氣會通過構造、裂隙以及地下水搬運等方式，來從深處朝著地表進行遷移。通過氡氣濃度的測定，也能夠間接的反應出該地質體其裂隙系統的具體情況，并精準確定其地下火源的位置與溫度。

3.4 地震勘測方式

地震勘測方法一般會分為二維以及三維的檢測方式，并擁有者檢測密度高、分辨率高、空間歸為機精準等諸多特點，并且運用地震勘測方法，其成本投資以及檢測結果也擁有者良好的成效性。在進行煤礦層檢測的過程中，一般會采用點振動器來進行敲擊，并且會對聲波的振動幅度以及振動周期進行記錄，從而得到其地震記錄。在對這些地震數據進行處理之后，就可以得到相應的地震剖面，并可以對該地表巖石的密度狀況以及該煤礦層的內部狀況進行精準反應，從而加強對該煤礦層地質災害的認知。

4.結語

隨著科學技術的不斷發展，使得煤礦地質災害勘察技術也處于不斷的發展過程中，而物探方法就能夠在工程應用中取得一個良好的成效，并可以對一系列地質災害進行準確的評估，這樣就能夠進一步減少該煤礦企業安全事故的發生，并能夠充分提升該企業的經濟效益。本文就煤礦地質災害得類型以及具體特征進行了闡述，并對現階段常用的點法勘探、磁法勘探、地震勘探以及放射性勘探等探勘形式進行了詳細分析。而實際的工程中，還需要根據該工作的具體狀況來進行勘查方式的合理選擇，這樣才能夠提升對整個煤礦層的勘查精度，并進一步提升其地址勘查工作的工作效率。

參考文獻：

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