物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

叶维国

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，使得煤炭地质勘查技术也在不断升级中，并在地质灾害的防治工作里起到了重要的作用。煤炭资源在我国经济发展的过程中有着非常重要的作用，本文就物探法在煤矿地质灾害勘查中的作用进行了简要分析。

关键词：物探方法;煤矿勘查;地质灾害

我国拥有着非常丰富的煤炭资源储量，其在整体的资源结构中也占据了70%左右的比例。但现阶段的煤矿勘查技术以及设备相对比较落后，其勘查工作中也存在着一定程度的问题，并会引起煤矿地质灾害勘查工作的控制不当，从而导致了一系列的煤矿安全事故。这也就使得加强物探方法在煤矿地质勘查中的作用变得非常重要。

1.煤矿地质灾害的类型

煤矿地质灾害一般有水土流失、地面沉陷、泥石流、瓦斯等，在进行地质勘查的过程中，一旦对这些灾害因素缺乏精确而系统的勘查。就会引发一些生产安全事故，并且会直接影响到煤矿工作的正常开采，以及威胁到相关工作人员的人身安全。此外，因此过度的开采业会导致煤矿区中出现真空区，并导致其上方地面因为缺乏足够的支撑力而出现塌落或者是沉陷等问题。

2.煤矿地质灾害区域的具体特征

煤矿地质灾害通常会呈现出不用的特点，并具体表现在以下几个方面：①在经常长时间的开采之后，会时的煤矿中的内部空间出现空洞，这些空洞则会被坍塌物以及空气所填充。因此在这些真空区中会出现明显的电阻较低现象。②煤矿内部的完整性与层次性会遭受到一定程度的破坏，并使得开采前后煤矿区的密度以及弹性等诸多参数都发生了较大变化，而这些参数的变化也可能会直接导致地质灾害的形成。③煤矿地质的采空区实际是一个段隙的发展过程，在该过程中就需要聚集大量存在着差别的气体，从而会导致一些地质灾害的产生。

3.物探法在煤炭地质灾害中的应用

物探方法在工程勘查工作中有着非常广泛的应用，煤矿地质灾害的发生会直接导致地下介质层之间的物性差异，因此在进行煤矿地质勘查的时候可以去采用多种勘查方式，比如说电法勘探、磁法勘探、地震勘探以及放射性勘探等方式。

3.1 电法勘探

高密度电法勘探一种近年来发展起来的物探方法，并在灾害调查以及工程勘查中得到了广泛的应用。其工作的本质是一种直流電阻率法，应用前提为地下介质之间所存在的导电性差异。在运用高密度电法勘探进行勘查工作时，需要向大地供直流电，并需采用点阵式布电极，来进行该电场空间分布规律的详细研究。与常规的电阻率法相同，电法勘探技术是通过A/B两极来对地面进行供电I。并需要在M/N两级进行电位差 U的测定，并根据这些数据进行该记录点电阻率值的计算。通过对这些测量到的视电阻率进行计算与分析，就能够获得该勘探地层的电阻率分布情况，并可以借此进行地层、圈闭异常等地质的划分，这样就能够对煤矿地质灾害的纵、横向发展规模都有一个比较少深入的了解。

3.2 电磁法勘探

电磁法勘探是一种基于电磁感应原理的物探方法，并且会借用不接地回线或者接地线源对地面进行一次场的发送，并在此间歇期间来进行地下介质其感应电磁场的测量。根据该二次场衰减曲线的特征，则可以对该地下地质体的性质、规模以及电性有一个清晰的了解，并可以有效解决陷落柱、采空区以及断层等各种问题。但是该方法是纯二次场的观测，因此和其它电性方法相比，对于地形以及地物的要求条件较少，并且有着很强的抗干扰能力。同时运用瞬变电磁勘探方法，能够与地下的一些良导电介质产生较强的响应能力，因此能够运用在对煤层的陷落柱探测、断层以及裂隙等导水性的评价，这也是一种比较高效与快捷的物探方式。

3.3 地面同位素测氡技术

采煤活动经常会导致地下地质体的横向连续性遭受到破坏，并且会让岩石中所含氡元素的运移以及聚集作用产生异变，并能够在地表上就进行氡含量的监测。通过对地面氡元素的浓度进行测定，能够准确的圈定该煤矿采空区的位置以及范围，此外，借助于氡气异常的峰值状态，还能准确进行岩溶陷落柱位置以及范围的确定。地下的氡气会通过构造、裂隙以及地下水搬运等方式，来从深处朝着地表进行迁移。通过氡气浓度的测定，也能够间接的反应出该地质体其裂隙系统的具体情况，并精准确定其地下火源的位置与温度。

3.4 地震勘测方式

地震勘测方法一般会分为二维以及三维的检测方式，并拥有者检测密度高、分辨率高、空间归为机精准等诸多特点，并且运用地震勘测方法，其成本投资以及检测结果也拥有者良好的成效性。在进行煤矿层检测的过程中，一般会采用点振动器来进行敲击，并且会对声波的振动幅度以及振动周期进行记录，从而得到其地震记录。在对这些地震数据进行处理之后，就可以得到相应的地震剖面，并可以对该地表岩石的密度状况以及该煤矿层的内部状况进行精准反应，从而加强对该煤矿层地质灾害的认知。

4.结语

随着科学技术的不断发展，使得煤矿地质灾害勘察技术也处于不断的发展过程中，而物探方法就能够在工程应用中取得一个良好的成效，并可以对一系列地质灾害进行准确的评估，这样就能够进一步减少该煤矿企业安全事故的发生，并能够充分提升该企业的经济效益。本文就煤矿地质灾害得类型以及具体特征进行了阐述，并对现阶段常用的点法勘探、磁法勘探、地震勘探以及放射性勘探等探勘形式进行了详细分析。而实际的工程中，还需要根据该工作的具体状况来进行勘查方式的合理选择，这样才能够提升对整个煤矿层的勘查精度，并进一步提升其地址勘查工作的工作效率。

参考文献：

[1]谢经涛.探讨物探方法在煤矿地质灾害勘查中的运用[J].科技展望，2015（11）.

[2]刘超.物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2015（06）.