地質勘測技術在煤礦安全生產中的應用

李克鋮

摘要：煤炭資源是當前中國的主體資源，對中國的經濟發展具有舉足輕重的作用。隨著煤炭資源的不斷開采，開采難度不斷增加，煤礦安全生產日益引起人們的重視。地質探測技術的發展與完善，保障了煤礦安全生產。對常見的地質勘測技術進行概述，就瞬變電磁法與無線電波技術等典型地質勘測技術原理與應用進行探討，并闡述了煤礦安全生產中地質勘測技術應用的意義，為安全生產中地質勘測技術的應用提供參考。

關鍵詞：煤礦；勘測技術；安全生產

1常見地質勘測技術的分析與應用

1.1三維地震勘探技術

在對煤礦地質進行勘測的過程中，應用三維地震勘探技術可以對煤層中超過5m的斷層進行勘察，甚至還可以勘察直徑超過15m的采空區、陷落柱以及包裹體，通過對這種勘測技術的應用能夠加強對特定煤層的勘測，使得煤礦地質得到保障。煤礦的安全生產與特定煤層的地質有較大的關系，在對地質進行勘察的過程中很多工作人員沒有對深層地質進行安全檢查，導致其在生產活動中出現相關的安全事故，所以說三維地震勘探技術的應用在煤炭安全生產中有很重要的作用。

1.2礦井直流電法與瞬變電磁法

在煤礦的開采中操作人員經常需要對井下巷道進行探索，在這個過程中需要使用的技術就是礦井直流電法與瞬變電法。直流電法主要是通過將接地電流接人大地中，然后通過電阻率的變化來反映其所需的電位的方式，這種勘測是測定礦井巖石電阻率的傳統方法，能夠使開采人員測定出煤層頂底板前方的含水性構造，并且對水體的測定也有一定的成效。

1.3槽波地震勘探法

在使用槽波地震勘探法對煤礦進行地質勘測時，首先需要檢測煤層是否具有導槽性，只有具有導槽性的煤層才可以用此方式進行勘測。這種勘測方式可以細分為透射槽波勘探法和反射槽波勘探法，透射槽波勘探法可以對煤層內部結構、厚度等的變化進行勘測，探測距離是煤層厚度的300倍，能夠精確探測出煤層的結構變化；反射槽波勘探法可以用來探測煤層內部的大小斷層以及侵入體和巖墻，其探測距離是煤層厚度的100倍，對于斷層等的探測來說這種距離已經足夠。

1.4煤礦無線電波透視技術

在對煤層工作面進行探測的過程中，無線電波透視技術是一種比較成熟的方法，它具有快速、成本低以及透距大的特點。但是在實際的操作過程中，它的觀測系統比較單一，并且耗時較長，需要耗費操作員較大的勞動力。這種技術能夠對工作面內的地質異常體進行快速反應，從而達到對其進行勘測的目的。

1.5化學勘探技術

化學勘探技術主要是應用化學實驗的方式對煤礦含水體地質進行勘測，通常在對煤礦進行開采之前，需要對其地質情況有詳細的了解，利用化學勘探技術可以將煤礦含水體的地質進行抽樣檢測，保證含水體地質的優異性，不會對后期的開采造成影響。

2典型地質勘測技術原理與應用

2.1瞬變電磁法原理與應用

地質勘測中瞬變電磁法的基礎是地層中巖石不同導電性和導磁性。基于電磁感應，通過不接地回線或者是接地電源向地下進行一次脈沖磁場的發送，就一次脈沖磁場間隙期間，通過線圈或者是接地的電極對二次渦流場進行觀測，同時對渦流場空間以及時間的分布進行分析，從而對地質問題進行研究。瞬變電磁法主要應用在空間狹小的條件，特別是在條件復雜的煤礦井下環境中，瞬變電磁法的應用比較普遍。瞬變電磁法的主要特征是：測量的設備非常的輕便，其測量的精度以及工作效率比較高。由于瞬變電磁法采用小線圈測量，因此其點距非常密集，通常是2-10m，降低了體積效應，從而提高了橫向的分辨率。在目標體附近安裝設備，從而異常體能夠感應到的信號比較強，無疑使得其勘測的靈敏度提高。由于小線框發射電磁波，使得電磁波具有明顯的方向性，因此，其探測區域的目標性更強。

2.2無線電波原理與應用

無線電波法進行地質勘測的原理是基于電磁波在地下巖層進行傳遞過程中，不同巖礦石不同電性吸收不同電磁波能量，低阻值巖層對電磁波的吸收作用比較強，從而造成了在巖性變化界面，電磁波出現反射與折射，使得電磁波能量發生損耗。基于此，煤礦地質條件下，當發射源發射的電磁波穿越煤層時遇到斷層、含水裂隙、煤層變薄區、陷落柱等地質構造，就會損耗電磁波能量，從而在接收到的信號微弱，出現無線電波勘測的異常區，從而實現了對地質異常體位置以及范圍的確定。當前，瞬變電磁法在井下回采工作面的開采前地質體的勘測中具有非常廣泛的應用。

3煤礦安全生產中地質勘測技術的意義

在煤礦生產過程中，地質勘測技術具有非常重要的意義。基于地質勘測技術設計原理與應用的領域，煤礦生產中地質勘測技術應用的意義主要表現為：第一，利用三維地震法能夠對地表深部地質結構的形態、積水區空間的狀況進行比較精確的確定，從而對合理設計礦井布局提供參考依據。第二，利用直流電法與瞬變電磁法能夠對于煤礦掘進巷道周圍區域中異常地質體，特別是含水體進行比較精確的確定，從而對礦井巷道掘進過程中，安全隱患的預防與治理提供保障。第三，基于無線電波透視技術能夠對于已經圈定的煤礦工作面中的地質異常體進行比較明確的確定，從而保障了礦井構造方案的實施。第四，基于鉆探探測技術對煤礦斷層的產狀進行科學的判定，從而對于煤礦巷道掘進方式的調整提供依據。第五，利用化學探測與室內測試技術，能夠基于測試的實驗結果對煤礦管路的抗酸堿性、采煤機、掘進設備等的選型提供依據。

4結束語

綜上所述，煤礦井下地質勘測以綜合地質分析為前提，通過先進的地質探測技術，對煤礦地質進行勘測，從而確保煤礦安全生產。煤礦開采是復雜的動態的過程，因此，獲取精確的地質信息，對煤礦井下的地質狀況進行揭露，使得地質信息與煤礦地面鉆探、地面物探、礦井地質、井下鉆探等信息有機融合，準確預測煤層頂板或者煤層地板標高、煤層厚度、地質異常體等，使得煤礦生產可以高效、安全。