我國煤炭物探技術的現狀和未來發展分析

2016-04-14 12:26:25朱廣云

地球 2016年2期

■朱廣云

（一四三煤田地質勘探隊云南曲靖655000）

我國煤炭物探技術的現狀和未來發展分析

■朱廣云

（一四三煤田地質勘探隊云南曲靖655000）

物探技術實質上是一種邊緣性學科，該技術融合了多種的學科，包括地質學、數學、計算機等，認真地組織實施物探工作，對于避免地質災害的出現和避開采空區等都有著十分重要的作用，尤其是在煤炭開采的過程中，物探技術更是有著非常重要的意義，所以對于煤炭物探技術進行研究就顯得十分有必要。本文就我國目前我國的煤炭物探技術的發展現狀和未來的發展趨勢做出了一定的探究。

煤炭物探發展現狀發展趨勢

1　引言

煤炭是我國一個非常重要的能源，在許多傳統的工業中都離不開煤炭，因此煤炭是我國工業的一個重要基礎。煤炭地質工業在煤炭資源的勘察和開采過程中都發揮著十分重要的作用，而在煤炭地質工作中引入物探技術可以大大地提高工作效率，并且成本也能夠得到有效的降低。

2　物探技術概述

進入二十一世紀以來，機械化的速度在不斷地加快，在眾多的工業生產過程中都開始引入了機械，以實現更加高效的生產。礦井的地質勘測工作也不例外，但是要在礦井勘測過程中采用機械化的手段，往往需要機械對地質條件有著很好的適應性，如果機械對于地質條件不適應，就會使得礦井產量受到影響。在當前，使用得較為廣泛的地質勘探技術有三種，即斷裂統計與應力的研究、礦井物探及沿礦井層的鉆進，而在這三者之中，應用得最為廣泛又是物探技術。在對煤礦進行開采的過程中，礦井的物探技術有著很多的優點，這些優點可以有效地輔助煤礦的開采。

2.1煤炭礦井物探技術的優點

煤炭礦井物探技術有著許多的優點，但較為突出的有以下幾個方面。首先，利用煤炭礦井的物探技術可以使得礦井探測的范圍大大增加，采用物探技術，可以實現對于煤層的形態、厚度的具體變化、煤炭開采過程中的斷層、帶壓水的實際位置、災害性體質的構造和煤層的穩定性等的探測，而這些地質方面的問題往往會對實際的開采產生重大的影響，所以在開采時必須對這些地質情況加以準確掌握。其次，煤炭的物探技術較之于其它的探測手段有著更高的探測精度，一般情況下，通過傳統的手段只能夠實現40cm以內的小斷層的探測，但是物探技術可以通過坑透法來實現40cm以上的小斷層的探測，使得機械化開采工作的需要得以有效滿足。此外，煤炭的物探技術還可以有效地節約采礦的時間，因為煤炭的物探技術在檢測時，不會接觸到實際的煤炭，所以就可以使得檢測所需的時間大大縮短。最后，物探技術還具有更好的安全保障。若采用傳統的探測手段，比如說礦井鉆探，在遇到高壓水和瓦斯構造時，就存在著很大的安全隱患，而采用物探技術就可以對這些危險情況加以避免。

2.2煤炭礦井的物探方法

一般情況下，煤炭的物探技術都是通過高科技的物理技術來實現對于煤礦的地質構造的探測的，煤炭的物探技術大致可以被分為礦井地震法、礦井電磁法和其它相關的物理方法。在其中，地震法所包含的技術相當之多，有巖體聲波探測法、高頻地震法和橫向層波法等。

3　煤炭礦井物探技術的運用現狀分析

煤炭物探按照觀測空間和工作場所的不同，可以被分為地面物探、礦井物探、孔中物探和孔間物探四種類型。煤炭資源的預查階段主要是對于重力和磁法勘探的利用。

3.1三維地震技術應用范圍不斷增大

三維地震勘探技術最早是被應用于平原地區的，并且該技術在平原地區的運用取得了良好的效果。但是三維地震勘探技術也有著自身的不足，因此在其出現后就不斷地在被完善，經過一系列的完善和改進之后，原本僅僅適用于平原地區煤礦采集區的三維地震勘探技術目前也可以運用海洋、山區、隔壁和沙漠等多種地區，其應用的范圍變得更加廣泛。而且三維地震勘探技術較之于以往，也實現了功能上的轉變，從僅僅服務于資源勘查上升到了現階段的服務于煤礦安全高效開采。三維地震勘探技術經過了許多年的發展，在地質勘探工作的精度和能力上都有了大大地提升，也成為了地質勘探工作的首選技術手段。

3.2地震勘探逐步實現巖性勘探

不同于地震構造勘探，巖性勘探所利用的不僅僅是地震波運動學原理，還對地震波的動力學特征進行了利用，通過這兩方面知識的運用，才能實現對于地層巖性的勘探。地震巖性反演技術綜合了多門學科的知識，它是一種綜合的地球物理勘探技術。鉆孔測量技術在測量地質的縱向分布特點方面有著得天獨厚的優勢，鉆孔測量技術的分辨率非常之高。而地震剖面技術則可以很好地實現對于水文地質橫向分布特點的測量。地震反演剖面技術對于以上二者的優勢進行了很好的結合，使其既具有了很高的縱向分辨率，又可以很好地測量橫向分布特征，因此地震剖面技術成為了巖性勘探的的一個重要手段。而在煤炭勘測中，地震巖性反演法有助于提高對于深部薄煤層的勘探和煤層頂、底板巖性信息的獲取能力。地震巖性反演法當前在巖性勘探中發揮著十分重要的作用。

3.3地面瞬變電磁波得以廣泛應用

我國在最初實行煤炭電法勘探的時候，主要是依靠引進前蘇聯的先進技術方法，但是隨著我國科學技術的不斷發展，我國逐漸尋找到了適合于我國實際情況的電勘探方法。在當前，我國的勘探方法已由以往的以直流電法為主逐漸發展成了以電化學法為主。之所以要進行煤炭勘探，主要就是要實現隱伏區的尋煤、老窖采空區的勘探、巖溶的勘探和斷層的勘探。而且隨著我國勘探技術的不斷發展，我國電法勘探已經很好地解決了穩定性和可靠性方面的問題。

4　我國煤炭物探技術的未來發展

我國有著十分復雜和特殊的煤炭地質條件，所以許多的國外先進的勘探技術在引入我國之后，出現了適應性很差的問題，但是經過多年的發展，我國的煤炭物探技術已經得到了良好的發展，而且相應的儀器裝備也達到了較為先進的水平。但是在目前我國的煤炭物探仍然存在著許多的不足之處，比如說物探儀器裝備大部分依賴進口、基礎理論研究的匱乏和自主研發能力的不足等等，要想使得我國的煤炭物探技術實現更高程度的發展就必須要解決好這些問題，努力完善基礎理論的研究，提高我國的自主研發能力，使得我國豐富的煤炭資源能夠得到充分的利用和開發。