煤田水害探测中综合物探方法应用

王长春

摘 要：本文首先介绍了勘探技术的基本原理，然后说明了目前我国煤田采空区存在的问题，重点分析了综合物探法在煤田水害探测中的应用。综合物探法可以良好检测煤田水害信息，方便管理人员采取有效措施降低安全隐患，有效防治煤田水害。通过对煤田水害探测中综合物探方法应用的分析以期增强我国水害防治效果。

关键词：煤田水害;综合物探;探测

随着我国社会发展进程不断加快，各行各业对于煤炭资源的需求量也不断增加，这就对我国煤矿开采企业提出了较高的要求。煤田水害作为一种影响范围较大、破坏程度较大的安全隐患不仅会降低煤矿资源开采量，同时还会影响煤矿开采行业的正常发展。我国煤矿开采企业应当加强对水害防治的重视，不断提高自身的探测技术，将水害的不良影响降到最低。

1 勘探技术的基本原理

目前我国煤田水害探测技术主要可以分为水文地质调查、火烧区磁法勘探以及瞬变电磁勘探。水文调查技术主要是利用勘查工具观测地下水以及地表水的变化情况，使勘探人员可以深入了解煤田地区的地形情况、岩层信息以及地下水情况，然后勘探人员再仔细分析地下水层的详细特征信息。火烧区磁法勘探主要是利用烧变岩产生的热剩磁，利用磁性异常进行高精度勘测，判断当前地区的水质信息以及导水通道分布情况。瞬变电磁勘探则是利用电磁感应原理测量由于脉冲源而产生的磁场，进而有效探测地下电性介质。

2 目前我国煤田采空区存在的问题

由于地壳变动以及开采过程造成的影响，我国煤田开采区域地表下方经常存在采空区，施工人员步入采空区就会导致发生矿难，这将严重危害施工人员的人身安全。由于地下采空区没有明显的分布规律，这就导致勘查人员无法发现采空区的具体位置，进而增加了开采风险。一些煤矿企业的开采人员经常会在顶板陷落的情况下进行勘测，这就导致勘探人员的人身安全得不到保证，加大了采空区坍塌的风险。勘探人员应当实时探测采空区的位置，同时对其进行危险系数评价，这样才能方便管理人员及时做出应急对策，保障开采效率以及开采质量。此外，由于我国矿山开采深度逐渐增加，地压也逐渐增大，这就导致露天矿山很容易受到开采过程的影响，增加开采过程的安全隐患。施工人员未对开采区域进行及时处理也会增加后续工作的施工风险，不利于企业的健康发展。

3 综合物探法在煤田水害探测中的应用

采用综合物探法探测煤田水害首先需要采集原始数据，接着进行分析及实验，然后进行资料处理，分析磁法资料，进行瞬变电磁资料处理，最后就得出了地质分析结果。综合物探法在煤田水害探测中的应用主要可以体现在瞬变电磁勘探法探测陷落柱位置以及采空三维地震探测陷落柱，根据实际情况采取适当的探测方式可以帮助施工人员及时发现煤田水害事故，保证煤矿生产过程的安全性。瞬变电磁勘探法还能应用在探测煤田的采空区中，这种勘探方式可以比较快地确定采空区的实际情况，进而起到良好的防治水害的作用。

3.1 利用瞬变电磁勘探法探测采空区情况

煤田矿井中的陷落柱位置与奥灰岩溶裂隙比较相近，因此一旦裂隙过大就会导致陷落柱位置发生改变，一旦裂隙持续扩大还会导致矿井底部出现坍塌，这样不仅会影响本来的地质结构，同时还会导致出现煤田水害。通过瞬变电磁勘探法可以直接探测出含水陷落柱，这样就能直接得出当前区域的陷落柱位置，精确性较高。当煤田采空区存在岩石垮落问题时会导致地质结构的电阻率增加，当采空区布满水之后冒落裂缝带也会被填充，这就导致岩层的电导率大大降低。勘探人员可以采用瞬变电磁勘探法了解采空区具体的情况，这样不仅可以有效分析采空区低电性的特点，同时还能良好反映采空区实际的地质条件，方便施工人员可以及时采取有效措施降低煤田水害的影响，提高煤矿开采效率。

3.2 利用采空三维地震法探测陷落柱的位置

三维地震探测法在煤田水害探测中的应用相对来说没有瞬变电磁勘探法广泛，其只适用于探测煤田采空区陷落柱的位置。由于陷落柱附近的煤层和岩层之间的阻抗存在较大差异，因此当煤层厚度大于1米时就可以获取反射波，从反射波中分析陷落柱存在的情况。而当煤田采空区或者煤层顶板被破坏时，反射波就被中断了，勘探过程会受到低频波段的影响，勘探人员可以利用這一特点了解陷落柱的实际位置。三维地震探测法可以为勘探人员提供有效的地质信息，增强地质信息的准确性，进而帮助煤矿工作人员采取有效的水害防治方式，保证煤矿企业的安全管理工作正常进行。

4 总结

由于煤田水害影响范围较大，因此我国煤矿企业应当加强对水害防治的重视，应用先进的探测方法检测水害信息，然后采取有效措施减少煤田生产过程中的安全隐患。工作人员也应当不断提高自身的探测能力，及时发现煤田水害隐患，这样才能提高煤炭资源利用效率，促进我国煤矿行业健康、稳定发展。

参考文献：

[1]张开元.综合物探方法在煤田水害探测中的应用[J].中国西部科技，2015（5）：50-51，60.

[2]陈业伟，董兆阳.在煤田水害探测中综合物探方法应用的探讨[J].商品与质量，2016（17）：209.

[3]李曦滨.华北型煤田岩溶区下组煤开采水害防治的水文地质勘查方法[J].煤炭工程，2016（z1）：12-15，19.