地球物理勘探技术在煤炭勘探领域中的应用

矿业科技 地球物理勘探技术在煤炭勘探领域中的应用
谷文峰
(辽宁省第六地质大队有限责任公司,辽宁 大连 116200)
modigliani摘要:本文针对当前我矿煤田抗震地球物理地质勘探的应用技术、方法、特点等问题进行了详细的理论阐述,并对矿井多波多分量煤田地震物理勘探、矿井测量高密度直流电法、矿井密度瞬变直流电磁法及矿井地质探测雷达多种应用技术和探测方法特点进行了详细说明,以更好地准确预测到和预报煤矿致电受灾时的地质危险因素。
关键词:煤炭开采;深部矿井;致灾地质;地球物理勘探
随着地球勘探技术的不断发展,进行地球物理勘探技术所能够取得的科研成果非常显著,对地下浅层地质的物理勘探工作精度更高,依托于目前我国强大的社会经济实力,无论是地球勘探科学技术还是物理勘探技术人员的综合素质都已经得到了大幅的进步提升,这些进步使得在勘探技术过程中的各种科技含量价值明显增加。
1 地面地震勘探
20世纪80年代,我国在大型煤田煤炭勘探探测技术装备方面已经获得重大突破,在勘探技术装备方面,率先引入1000m深孔煤钻以及高精准分辨率的数字激光地震仪的勘探探测技术,极大地促进了当前我国现代煤炭勘探技术的不断革新。随后,物探技术工作者通过不懈的努力,又在三维avo反演地震技术、三维高分量浅层地震技术、勘探探测技术等应用领域中不断取得丰硕成果,使目前我国物探在地质煤炭地层勘探地震技术应用方面,逐渐形成了以高分辨率三维分量地震探测勘探技术为主的新型地层构造地震探测技术体系。不过,这些勘探技术相较于发达国家,仍然存在较大差距,多数地震勘探所用技术,都局限于对煤田的浅层地震勘探,而对深层地震勘探仍然不够精准,勘探的地层深度通常不可能超过800m,埋深也多在600m以内,我国煤炭深层地震勘测仍然处于较低的水平,导致这种情况发生的根本原因,主要在于深层中部矿区地震勘探数据的大量缺失,并且在深层中部矿区地震的勘探精度监测方面,也仍然存在一些薄弱环节。
2 矿井地震勘探
2.1 井巷二维地震勘探水电站建设
井巷二维测量天线主要是安置于整个巷道的上层底板下面,以及位于巷道的两侧,在进行地震勘探数据的测量采集和分析处理等方面,与传统地面建筑二维地震图的勘探观测技术相类似。
在具体进行声波操作的准备过程中,首先要根据测炮顶板和底板上的声波数,根据属性类型来对其进
行科学的声波计算,而后对检波点间距与天线偏移距离来进行精确选定,并按照每个测炮天线的声波数据类型,分别放置在测炮点与检波点,进行有序的位置调整和顺序排列,通过地震观测监控系统内联网,来直接实现对基层地震观测数据的实时采集。
2.2 震波超前探测。
如今,国内外工程地震超前模型预报预测技术中,通常广泛采用的方法是仿生模型地震预报法,并且这种预报方法在公路隧道建筑工程地震中的预测应用较为广泛。我国在超前地震预报技术应用方面的预测方法有很多,有纵向水平法和剖面法、俯视法和速度预测法等。国外在全球震波超前成像探测创新技术应用方面相对成熟完善,并且很多创新技术都已经在全球大范围内广泛推广,比如2008年瑞士的地震tsp03技术、美国的 TRT,tsp04技术等。
在巷道的内部需要尽量多的安置勘探激发和观测接收点,从而能够有效使煤矿相关的勘探数据分析信息,更加全面而丰富,提高工业煤炭勘探井下侦测的技术效果,从而更加全面的为开展煤矿勘探开采工作,提供更便利的条件。
2.3 瑞利波勘探
为了能够及时更好地实施工作,在主动激发稳态采集的工作方式上主要存在两种方法,一种就是瞬时
稳态法,二是主动稳态采集法。如今,在大型矿井探测作业的进行过程中,通常所采用的是瞬态探测和雷波探测法。通过瑞士特雷波地质勘探成像技术,能够对地下30m以内的地表岩层地质构造以及表层地质结构分布变化情况,进行更好的分辨成像,并且能够有效率地弥补激光反射瑞雷波地质勘探技术表层地质分辨成像能力弱的技术缺陷[1]。
3 地质雷达
场所精神
地质雷达实时勘探,主要指的是通过地下电性测量参数的介电差异性检测来实时进行地质勘探的一项探测技术,由于地下岩层介质的介电常数、电阻和频率等,对电性测量参数都有所不同,高频电磁脉冲和微波雷达反射是用来进行实时雷达探测水下地质勘探目标所在区域的变化,以便它能清晰、准确地显示变化的介质分布不均匀的地下媒体,如地下岩层、水体、腔等。自20世纪90年代以来,煤层地质探测雷达先后在开滦、大同、平顶山等大型重点煤矿进行地层勘探和探测,对大量近距离的煤矿岩体地层结构及其形态特征,进行地层勘测并使分析更加直观,获得了良好的应用效果。
4 高密度电阻率法
电阻式功率分析法主要指的是基于地质岩土中,介质的稳定导电性,所发展形成的一项地质勘探探测技术,通过对地中介质稳定场和电流场的能量分布变化规律,对其进行定量分析,从而能够更加准确地将一些典型地质探测问题,及时呈现分析出来。
高密度采用电阻法比率的技术,是以采用电阻法比率的方法为核心,所发展形成的,相较于其他常规采用电阻法比率的方法,具有的优势不仅在于其相对测量节点的信息密度更大,在测点极距和相关装置参数形式选择方面相对更多,同时,还在于能够根据各种相关装置参数的线性比值变化,来对异常时的信息质量进行准确判定。
比较常见的计算比值控制参数方法有两种,一种就是由于采用温纳三级式电位制的电极管体系的比值α,β,γ,该装置是在进行多次测量后,对多次测量后的结果,进行组合所形成的比值;二是采用压电联合三级,该装置是用来分别进行多次测量,而后对多次测量后的结果,进行组合而形成的[2]。创造性思维的作用
5 矿井瞬变电磁技术
矿井空间瞬变区域电磁波方法技术属于一种时间性区域断层电磁法,这种断层探测方法技术是非接触式断层探测方法技术的一种。通过提高空间电磁波源的发射功率,使矿井瞬变区域电磁法的探测强度大幅增加,加大对空间顺层以及其他垂直断层勘探的探测深度。不过,由于三维受到高层全空间的地磁场运动效应以及高层巷道内墙体空间温度分布的影响,对三维瞬变响应电磁机算法技术形成极大的空间制约,需要通过大量数值分析模拟,才可以对二维、三维空间地质异常体所可能形成的瞬变响应现象特征,更加清晰地呈现出来,因而,对于有关瞬变响应电磁法新技术的基础研究,仍然有待进一步深化。
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6 无线电波透视技术
无线电波射频透视接收技术,主要工作是在地下运输巷和地下回风巷之间进行实施的,在每个巷道中,分别设置一个接收体,对高速穿透上下地面的无线电磁波发射信号,同时进行射频接收,如果这些电磁波在高速穿透地下介质的运输过程中,尤其是由于水泥层构造时,在每个接收点出口处的接收电波信号衰弱。在充分采用多接收发射点以及多发射接收点的技术情况下,能够较好地对地下岩层地质异常体的所在位置以及地质形态特征有更加清晰的认识。
7 结语
尽管目前我国地质物探专业技术在不断进步,并且已经逐步进入相对成熟的发展阶段,然而与发达国家的地质物探专业技术水平相比,还是存在较大技术差距,在未来仍然需要进行较高的技术投入,通过开展技术创新活动,来不断尝试新的勘探方法,使之逐步形成完整的勘探技术服务体系,为煤田地质勘探和其他工业领域的地质勘探工作,并以此推动生产出更多的社会经济效益。摩擦起电
参考文献:
[1]金俊杰.综合物探技术在矿山地质勘探中的应用[J].世界有金属, 2018(9):213-214.
[2]焦小石.地球物理探测技术在采空区勘查中的应用[J].能源与节能, 2018(11):188-189.

本文发布于:2024-09-22 18:20:18,感谢您对本站的认可!

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