井下綜合物探技術(shù)在防止水中的應(yīng)用

李鵬飛

摘 ?要：在水文地質(zhì)探測(cè)工作中，通過(guò)利用綜合物探技術(shù)，能夠最大限度降低后續(xù)礦物資源開(kāi)采工作的安全隱患，確保相關(guān)工作人員的人身安全，并且在一定程度上提升開(kāi)采工作效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。本文通過(guò)分析什么是綜合物探技術(shù)，并分析如何將技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際水文地質(zhì)工作中，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供參考性意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：綜合物探技術(shù);礦井防治水

在最近幾年的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，進(jìn)而造成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展體制也在不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在全新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體制下，要求社會(huì)當(dāng)中各個(gè)行業(yè)都需要建立起全新的發(fā)展模式，煤炭資源是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要能源類(lèi)型，在煤炭資源的開(kāi)采工作當(dāng)中，防治水工作是開(kāi)采工作當(dāng)中非常重要的工作環(huán)節(jié)，以保證周?chē)匀画h(huán)境和土質(zhì)環(huán)境安全有著重要的保障。因此，通過(guò)井下綜合物探技術(shù)等專(zhuān)業(yè)用，在防治水工作當(dāng)中表現(xiàn)出了良好的工作效果，以下就針對(duì)井下綜合物探技術(shù)的有效運(yùn)用來(lái)進(jìn)行了分析和闡述。

1概述綜合物探技術(shù)

所謂綜合物探技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)就是融合多種有關(guān)物探方面的技術(shù)，另外利用現(xiàn)代先進(jìn)電子技術(shù)應(yīng)用物探技術(shù)中也得到了一定的發(fā)展，在進(jìn)行實(shí)際探測(cè)工作時(shí)，將巖石中的物理性質(zhì)來(lái)作為探測(cè)依據(jù)來(lái)研究其結(jié)構(gòu)，并在此探測(cè)基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代先進(jìn)電子儀器對(duì)其中的各項(xiàng)資料信息進(jìn)行收集，根據(jù)信息來(lái)分析該地所在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，密度以及輻射等。

2礦井物探方法分析

為了有效解決礦井下的水災(zāi)害問(wèn)題，必須要充分掌握科學(xué)有效的勘探技術(shù)，礦井的勘探技術(shù)主要是運(yùn)用物理工作原理的方式，對(duì)前程以下的地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造來(lái)進(jìn)行研究，將煤礦資源的分布位置進(jìn)行確定，并且有效解決了該地區(qū)的地質(zhì)條件問(wèn)題。在礦井開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中，通常情況下會(huì)依照實(shí)際的工作需求，對(duì)煤炭的開(kāi)采流程進(jìn)行設(shè)定，其中主要涉及以下幾種技術(shù)類(lèi)型：

2.1 超前探測(cè)技術(shù)

超前探測(cè)技術(shù)主要是在礦井掘進(jìn)工作當(dāng)中來(lái)加以實(shí)施，超前探測(cè)技術(shù)可以對(duì)煤礦巷道開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中前方存在的不良地質(zhì)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)和勘探，有效防止在決定過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生不良的突水事故。彈性波超前勘測(cè)技術(shù)在煤礦勘測(cè)工作當(dāng)中的運(yùn)用比較常見(jiàn)，該項(xiàng)技術(shù)主要是以地震勘測(cè)的工作作為基礎(chǔ)，有效結(jié)合了不同地質(zhì)條件下的彈性差異來(lái)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，通過(guò)觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人工發(fā)出地震波，經(jīng)過(guò)了三級(jí)檢測(cè)器對(duì)全空間的地震波變化情況進(jìn)行記錄，通過(guò)這種檢測(cè)方式可以全面掌握前方開(kāi)采區(qū)域的地質(zhì)條件構(gòu)成狀況。

2.2 礦井瞬變電磁測(cè)量

關(guān)于綜合物探技術(shù)，其中有很多種物探技術(shù)，其中有一項(xiàng)比較重要的技術(shù)就是瞬變電磁法，瞬變電磁法的技術(shù)原理就是將導(dǎo)線以及沒(méi)有和底線進(jìn)行連接的通電回路作為探測(cè)的場(chǎng)地根源，然后對(duì)所要探測(cè)的對(duì)象進(jìn)行刺激作用，使其形成二次電流，在根據(jù)其中電磁產(chǎn)生的各種變化作為探測(cè)依據(jù)，進(jìn)而判斷該區(qū)域的水溫地質(zhì)情況。將這項(xiàng)技術(shù)成為瞬變電磁法的主要原由就在于其中所產(chǎn)生的二次電流不是一直存在的，而是瞬間形式的，保持時(shí)間比較短暫。

那么如何將瞬變電磁法應(yīng)用于實(shí)際工作中，具體來(lái)說(shuō)就是利用電磁感應(yīng)的原理作為瞬變電磁法的理論依據(jù)和基礎(chǔ)，依據(jù)其中電磁產(chǎn)生的變化情況，對(duì)礦山中的內(nèi)部水文地質(zhì)情況進(jìn)行感知探測(cè)，基于此，這就需要在實(shí)際工作中結(jié)合電磁場(chǎng)產(chǎn)生的變化來(lái)獲取各種信息，與其他物探技術(shù)相比較，瞬變電磁法的優(yōu)勢(shì)就在于能夠更全面、更準(zhǔn)確的獲取探測(cè)中所需要的信息，因此，這種方式也是目前在水文地質(zhì)探測(cè)工作中使用最廣，應(yīng)用也非常便利的方式。之所以瞬變電磁法有這樣的優(yōu)勢(shì)，主要在于其中的電磁波穿透力非常強(qiáng)，能夠根據(jù)工作需要及時(shí)探測(cè)到內(nèi)部信息，從而確保探測(cè)結(jié)果的全面和準(zhǔn)確。但就當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行礦山開(kāi)采以及生產(chǎn)工作的實(shí)際現(xiàn)狀來(lái)看，大多礦山內(nèi)部難以探測(cè)，其中有一定的探測(cè)復(fù)雜因素，因此，若還是采用過(guò)去的物探技術(shù)，很難獲取探測(cè)中需要的信息，進(jìn)而影響整個(gè)工作的進(jìn)度，甚至?xí)沟谜麄€(gè)開(kāi)采工作的開(kāi)展受到一定阻礙，但將順便電磁法應(yīng)用其中，就能夠很好的解決上述出現(xiàn)的各種探測(cè)問(wèn)題，更準(zhǔn)確、全面的獲取礦山中所需要的各種探測(cè)信息，為之后的礦山開(kāi)采工作奠定良好工作基礎(chǔ)，提供開(kāi)采工作依據(jù)[1]。

2.3 直流電法測(cè)量

直流電測(cè)量法主要是通過(guò)煤層和巖石層作為導(dǎo)電介質(zhì)，通過(guò)導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱來(lái)作為判斷條件，通過(guò)自然或者是人工構(gòu)建的發(fā)電廠，對(duì)整個(gè)電廠的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行有效的設(shè)定，將對(duì)礦井內(nèi)部的地質(zhì)構(gòu)造以及具體的地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行了全面掌握。

3井下綜合物探技術(shù)在防治水中的具體應(yīng)用

礦井當(dāng)中產(chǎn)生脫水問(wèn)題屬于煤礦開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中的一種比較復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題，是煤層以下的承壓水體或者是煤礦采空區(qū)域的水體大量流出，直接沖破了煤礦井下的底板隔水層以及隔水煤柱發(fā)生了突發(fā)性水體爆發(fā)問(wèn)題，大量的水資源直接流入到巷道和回采工作面當(dāng)中，造成了礦井工作面被淹沒(méi)。

①針對(duì)礦井下的水災(zāi)害問(wèn)題，必須要通過(guò)物探技術(shù)來(lái)進(jìn)行探測(cè)和預(yù)防，而單純只運(yùn)用一種方法來(lái)進(jìn)行探測(cè)工作經(jīng)常會(huì)存在一定的局限性或者是誤差。比如通過(guò)瞬變電磁法在探測(cè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)低電阻區(qū)域有著比較良好的探測(cè)優(yōu)勢(shì)，但是在針對(duì)一些距離較長(zhǎng)的探測(cè)定位上存在明顯的不足。使用瑞利波法可以實(shí)現(xiàn)分界面的快速確定，可以有效的彌補(bǔ)瞬變電磁在勘測(cè)過(guò)程當(dāng)中存在的距離不足問(wèn)題。當(dāng)前在礦井突水勘測(cè)工作當(dāng)中比較常用的探測(cè)方式屬于礦井瞬變電磁法、井下高密度探測(cè)以及音頻電透視法等。

②礦井的瞬變電磁法屬于一種非接觸式的探測(cè)方法，主要運(yùn)用的是不接地的回線設(shè)備向煤層當(dāng)中發(fā)射一次性電磁波，通過(guò)測(cè)量人體當(dāng)中帶電性的均勻程度，可以準(zhǔn)確的得到二次電場(chǎng)當(dāng)中的時(shí)間變化規(guī)律，可以對(duì)礦井以下各種不同地質(zhì)條件目標(biāo)進(jìn)行勘測(cè)，該方法主要運(yùn)用在巷道掘進(jìn)的超前預(yù)報(bào)工作當(dāng)中，對(duì)回采工作面當(dāng)中的斷層問(wèn)題或者是采空積水等問(wèn)題，有著良好的工作效果。

③瑞利波探測(cè)法在礦井下的防治水工作當(dāng)中的運(yùn)用比較常見(jiàn)，在操作過(guò)程當(dāng)中主要是通過(guò)人工激發(fā)出地震波，然后使用檢波器對(duì)發(fā)射波當(dāng)中的地質(zhì)條件信息進(jìn)行有效的判斷。該技術(shù)在不同的振動(dòng)頻率下，會(huì)存在波體傳導(dǎo)方向上的衰減，可以有效探測(cè)出地質(zhì)當(dāng)中的地質(zhì)條件構(gòu)造，屬于地質(zhì)預(yù)測(cè)工作當(dāng)中非常重要的工作手段。在礦井以下的防治水工作當(dāng)中，可以對(duì)污水區(qū)域的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的確定，進(jìn)而確定出了一場(chǎng)地質(zhì)條件的具體范圍，這種探測(cè)方式在探測(cè)深度上可以達(dá)到3～80米，在井下防治水工作當(dāng)中有著比較廣泛的運(yùn)用。

4結(jié)束語(yǔ)

不同的物探技術(shù)的使用過(guò)程當(dāng)中，基本上都有著自身比較明顯的局限性，通過(guò)多種不同物探技術(shù)有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下采煤工作面的有效測(cè)量和勘測(cè)，可以對(duì)井下工作面各種不同的異常體位置進(jìn)行確定，進(jìn)而為礦井的安全開(kāi)采工作提供了良好的幫助。通過(guò)多種不同物探技相術(shù)結(jié)合的方式，大大提高了井巷物探工作的效率和質(zhì)量，對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中的防治水工作有著重要的保障意義。

參考文獻(xiàn)

[1] ?宣孝忠.綜合物探技術(shù)在煤礦防治水中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（16）：135+154.