綜合物探方法在煤礦地質災害中的研究應用

侯寶柱

中國中煤能源股份有限公司新疆分公司 新疆烏魯木齊 830026

物探——地球物理勘探的簡稱，它之所以能夠解決或查明有關地質和工程問題，是因為所要探測的地質對象與周圍介質間存在某種物性差異。物探技術就是利用先進的物探儀器來攝取這些物理場的分布并與均質條件下的物理場相比較，找出差異部分來研究與勘探對象之間的關系，達到解決地質問題或工程問題之目的。在煤礦企業的生產運行中，地下的環境復雜多變，在挖掘的過程中很可能因為某些不確定的因素發生安全事故。所以，利用綜合物探方法就可以勘探地下的周圍環境，根據周圍環境的實際狀況選擇合理的解救方法。

1 煤礦地質災害中幾種常見的問題

1.1 含煤地層的構造水和斷層導水

煤礦企業在地下開挖的過程中，會深入到地下幾千米，有時會挖到水質層，由于地下環境復雜多變，會影響到開挖工程安全和進度，再者煤礦的開挖需要用電設施的幫助才可進行，而地下水具有導電性，所以，在開挖的過程中由于構造水和斷層導水，在開挖的過程中極有可能因為不小心使得水觸電，發生安全事故。而且斷層之中還會有其他物質具有導電性，都將打破地層電性在橫向上的均勻性和縱向上的正常遞變規律，為使用電磁法探測富水地質體提供了條件[1]。

1.2 陷落柱問題

陷落柱是煤礦開挖的過程中經常會發生的現象，陷落柱中會充斥著各種各樣復雜的物質，使得內部巖土正常的土壤成分被打亂，而且陷落柱與周圍巖土的密度過小，密不可分，如果想要解決這方面的問題，勢必會動用周圍的巖土。技術人員如果想要勘察必須根據陷落柱周圍的巖土環境采用合適的技術方法，確保不會發生安全事故。

1.3 煤礦采空區問題

由于煤礦企業長時間在地下開挖，導致地下儲存的物質含量極度減少，還有很大一部分原因是由于我國日益增長的人口數量與生活水平的提升，需要用煤的地方太多了，煤礦企業生產的煤炭已經不能滿足國內的需求。所以，在開采過煤礦的地區地底下基本上已經成為空地，當地下煤體局部被采出后，在巖體內形成一個有一定規模的空間，使周圍的應力平衡狀態遭受破壞，產生局部的應力集中，就會形成煤礦的采空區。

2 礦井地質災害與風險的勘探方法

2.1 采空區含水(陷落柱)勘探方法

針對煤礦企業在開挖過程中會形成采空區的現象，企業負責人可以將采空區或者陷落柱內注入水，防止坍塌，根據煤礦的實際情況，設計了采空區高阻和低阻模型。對于煤礦企業或者以煤礦為主要產業的地區來說，經常會出現采空區或者陷落柱，這種區域的形成會影響人們的正常生活和生命財產安全，但是地區之間的地基不同，地理位置也不同，采空區會因為地形地貌的不同而形成各種形式的采空區。所以，煤礦企業應當根據當地周圍的環境和地形地貌采用合理的方法進行采空區陷落柱的填補。

2.2 相干體與方差體技術解釋與應用

針對煤礦企業在開采過程中形成的斷層，為了避免發生安全事故，可以采用相干體與方差體技術來改善，在斷層解釋的基礎上，依據解釋的閉合點進行常規剖面上的斷層顯示和修改，并返回相干體或方差體切片再進行閉合調整，經過調整之后，就可以在地震反射層位解釋之前精確建立研究區的斷層空間分布模型。

2.3 等時切片技術及其應用

在煤礦企業開挖之前都會對其開挖的地方繪制一幅簡易的圖像，用來幫助開挖人員進行煤礦的開采，另外會將其中危險的地方用特殊的符號標記出來，等時切片技術是某一時刻三維數據體中所有地震信息的顯示，反映了不同地質層位的界面反射在某一時刻平面內的分布狀況。用等時切片技術形成的三維圖像，可以更加直觀的觀察出地勢中存在的危險。

3 綜合物探方法在煤礦生產中的應用

綜合物探方法作為一種可用性較強、覆蓋面廣的技術，能夠被應用在多種地形地貌的煤礦企業中，它不僅可以解決煤礦企業在開挖過程中發生、面臨的各種問題，而且還不影響正常的開挖工程，目前，很多煤礦企業都在使用這種方法。煤礦對于人們生活有著很大的重要性，但是隨著近年來我國人口數量的逐步增加，我國生產的煤礦已經不能滿足國內需求，而且每年煤礦企業都會發生各種各樣的安全災害和地質災害，威及工人的生命健康安全。所以，綜合物探方法的應用不僅可以有效解決煤塊開采過后產生的問題，而且還能從一定程度上抑制煤礦企業地質災害的發生。作為一種新型技術，它未來的市場發展前景也很大，能為更多的煤礦企業解決實質性的問題。

4 結語

煤礦企業一直以來都是我國的支柱產業，但是煤礦企業的安全問題一直以來都受到國家和人民的重視，隨著煤礦企業過度的開挖，安全事故頻繁發生，幾乎每年都有煤礦企業發生安全事故。為了做好煤礦地質災害的安全管理工作，企業負責人也是想出了多種方法和制度。綜合物探方法就是一種新型的方法技術，本文針對綜合物探方法在煤礦地質災害中的研究應用進行了討論，首先分析了煤礦地質災害中常見的問題，比如含煤地層的構造水和斷層導水、陷落柱問題、煤礦采空區問題，這些問題的存在都極易引發煤礦企業的地質災害，發生安全事故。為了解決這些問題，本文提出了幾個解決方法，采空區含水(陷落柱)勘探方法、相干體與方差體技術解釋與應用和等時切片技術及其應用。對于煤礦企業來說，地方、地形地貌不同，產生的危險系數程度也不同，煤礦企業應當根據不同地區的情況采用合理的方法，有效解決地質災害頻發的問題，保證煤礦企業的安全生產，同時也保證工人的安全。