贠國棟

摘要：近年來，我國的煤礦事業(yè)得到了一定的發(fā)展。而在煤礦開采的初期，需要我們能夠做好勘測工作。目前，鉆孔是我們勘測的主要方式，但是對于這種方式來說，不僅具有較高的應用成本，而且非常可能因此而出現(xiàn)突水通道。與此同時，突水也是煤礦實際生產(chǎn)過程中的一項安全隱患，需要我們能夠做好其預測與預防工作。在本文中，將就水文地質(zhì)物探在煤礦探放水工作中的應用進行一定的研究與分析。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)物探 煤礦探放水 應用

1 概述

含水量調(diào)查以及突水問題是我們煤礦開采過程中非常重要的工作，一般來說，需要施工隊伍能夠?qū)碌乃馁Y料以及地質(zhì)構(gòu)造進行全面的勘察，以此保證后續(xù)施工中不會存在安全隱患。其中，綜合物探法是我們開展該項工作的一項有效方式，具有著準確、快速的勘測效果，在我國目前的煤礦開采中得到了較為廣泛的應用。

2 綜合物探法

2.1 三維地震勘探

對于該種勘測方來說，其通過人工地震波的發(fā)射對地質(zhì)情況進行勘探。當?shù)卣鸩òl(fā)射出之后，不同地質(zhì)情況則會具有其所特有的波阻抗界面，并使地震儀器能夠及時地接受到該種人工地震波，并在界面中顯示出不同數(shù)值，以此幫助我們能夠?qū)ΜF(xiàn)場地質(zhì)情況具有著更為充分、全面的了解。

2.2 瞬變電磁法

這種方式對于礦區(qū)所具有的含水量具有著非常好的探測效果。其通過目標體同圍巖之間所具有的電性差異幫助我們對目標體位置進行判斷。在勘測時，如果巖石具有著較高的含水量，就會使目標體同圍巖之間會產(chǎn)生較大的電性差異。同時，瞬變電磁法在應用時往往不接地線，或者在接地之后向地底發(fā)送脈沖場。在這個過程中，利用回線或者電偶極接受由一次脈沖電波激勵產(chǎn)生渦流的非穩(wěn)定電場。通過這種方式，則能夠在避免噪聲干擾的同時獲得更好的勘測效果。

3 物探技術(shù)在煤礦勘探的應用

3.1 采礦區(qū)構(gòu)造機理分析

在對開采地質(zhì)進行確定時，首先要先對礦層的地質(zhì)要求開展一定的勘測，以此避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)突水事故的發(fā)生。通常來說，我們會通過三維地震勘測法對煤層埋深以及地質(zhì)構(gòu)造情況進行勘測。

在勘測工作開始前，我們還需要能夠?qū)ΦV層的地貌以及地形進行一定的分析，并對環(huán)境周圍所具有的河流水系以及煤層露頭情況進行充分的了解，以此幫助我們?yōu)楹罄m(xù)數(shù)據(jù)的分析工作打好基礎(chǔ)。而在對情況具有初步估測之外，還需要做好抽水孔的解析工作，以此幫助我們對砂巖中抽水孔進行分析，并在此基礎(chǔ)上幫助我們能夠?qū)κ┕きh(huán)境水文情況進行充分的了解。

而當我們對地質(zhì)數(shù)據(jù)以及水文資料進行掌握之后，則可以通過三維地震勘測法對礦區(qū)頂板砂巖的含水深度值、含水厚度值以及水的分布范圍進行細致的勘測與計量。并在此基礎(chǔ)上對煤層構(gòu)造的變化情況以及埋深情況進行進一步的探測，以此保證后續(xù)采煤工作的高效、順利開展。

3.2 采空區(qū)特征分析

在煤層采空區(qū)中，由于其上方巖層不具有支撐力，就很可能在其上部重力的影響出現(xiàn)變形以及塌陷等情況，進而造成了巖層受壓破碎以及縫隙情況的出現(xiàn)。當巖層出現(xiàn)了這種情況之后，就很可能使含有電解質(zhì)的地下水通過這部分破碎以及縫隙區(qū)域進入到采空區(qū)，并在一定時間之后使周圍巖層會在電解的作用下產(chǎn)生鈣離子以及鐵離子。此時，出現(xiàn)充水情況的采空區(qū)則會具有著低阻高極化率特征。而由于圍巖在平時沒有充水的狀態(tài)時具有著低極化率、高電阻率的特征，且當圍巖受到壓力時才會使電阻率得到提升。根據(jù)此種特征，我們則可以根據(jù)圍巖不同情況下電性特征所存在的差異通過瞬變電磁法的應用對采空區(qū)邊界位置以及采空區(qū)所具有的含水量進行定位。

3.3 采空區(qū)探測數(shù)據(jù)分析

通常來說，我們可以使用充電法對采空區(qū)進行普查，以此幫助我們對采空區(qū)所具有的范圍以及具體塌陷邊界進行一定的估測。同時，這種測量方式對采空區(qū)巖石的形態(tài)也能夠具有著較好的分析效果。而在對充電法進行應用的基礎(chǔ)上對其開展激電查詢，則能夠更好地對測量數(shù)據(jù)所具有的準確性作出保證。

如果測量區(qū)域采空區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了地面塌陷的情況，且礦井中已經(jīng)充滿了地下水、采空區(qū)邊界也較為清晰，但是卻存在著邊界塌陷的情況，我們則會在對礦區(qū)選址時由于邊界不明確而面臨一定的困難。對此，就需要我們通過以下方式對其進行分析。

3.3.1 采空區(qū)電位與梯度分析

為了能夠?qū)Σ煽諈^(qū)的邊界情況以及水深情況進行判斷，我們可以從以下幾個方面進行數(shù)據(jù)的采集與計算工作：首先，需要看采空區(qū)上方電位梯度同電位的零值點是否同采空區(qū)中心值保持良好的吻合；其次，需要通過電位梯度極致以及電位拐點同最大塌陷邊界值溫和的原則對采空區(qū)邊界進行確定，同時還需要能夠?qū)﹄娢黄脚_特征點位置的緩變特征進行了解與掌握，以此幫助我們能夠?qū)Σ煽諈^(qū)所具有的充水情況進行分析；最后，在一定的計算之后，我們在獲得特征點極值的基礎(chǔ)上，還需要通過對該極值的分析對采空區(qū)水深情況進行分析。一般情況下，通過這種方式所得到的數(shù)值同實際數(shù)值之間具有非常大的符合性，所存在的偏差不會超過5%。

3.3.2 電測深擬斷面等值線分析

當我們通過一定方式的測量與計算獲得采空區(qū)數(shù)據(jù)之后，則可通過擬斷面等值線的布置幫助我們能夠?qū)Σ煽諈^(qū)特征進行更為直觀的研究與分析。如果在等值線圖中，采空區(qū)視電阻率以一種類似“八”則的形態(tài)進行分布，且經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)分析之后判定其所具有的極化率也存在一定的異常情況，那么我們則可以判定該采空區(qū)中已經(jīng)出現(xiàn)了充水的現(xiàn)象。

4 實際應用分析

在礦區(qū)對兩種方式進行應用時，需要我們通過兩種方式的結(jié)合來幫助我們獲得更為精確的判定結(jié)果。其原因就是在我們對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算時，由于實際地質(zhì)條件所存在的差異，就使得我們對采空區(qū)以及圍巖所具有的不同參數(shù)只能夠進行一定的估算，并因此使實際結(jié)果同我們最終的探測結(jié)果出現(xiàn)一定的誤差。而另外一種情況就是我們在對采空區(qū)面積進行計算時都會通過采空區(qū)以及含水量之間情況的分析而獲得的，但是在實際勘測的過程中，該區(qū)域卻往往具有著較大的補水量以及廣泛的流通性，并因此為我們的實際勘測工作帶來了一定的困難。對此，我們則可以先以三維地震法對其范圍進行分析，之后再使用瞬變電磁法對其含水量進行確定，以此獲得更為準確的勘測結(jié)果。

5 結(jié)束語

在上文中，我們對水文地質(zhì)物探在煤礦探放水工作中的應用進行了一定的分析，而在實際勘測過程中，也需要我們在聯(lián)系實際情況的基礎(chǔ)上通過對兩種技術(shù)的良好應用來獲得更好的勘測結(jié)果。

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