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摘要:

本文對我國煤炭礦井主要地質勘探技術井巷二維地震勘探、高密度電阻率法、震波超前探測、槽波勘探法、地質雷達勘探方法進行了詳細介紹，并對勘探技術發展方向進行展望。

關鍵詞:

煤礦開采;巷探工程;地質雷達法;槽波地震法;地震勘探

煤炭在我國能源結構中占有重要比例，對我國經濟發展意義重大。在煤礦生產中，運用地質勘探技術查明各種地質問題，對煤礦的安全高效生產具有重要意義。

1煤礦地質勘查技術

1．1巷探工程

利用礦井中的巷道來探測斷裂構造、陷落柱等地質異常現象稱為巷探。巷探在礦井地質工作中應用廣泛。如圖1，為了探測斷層F1的位置和走向，向斷層F1掘進探巷a、b、c。

1．2地球物理勘探技術

地球物理勘探指利用巖層密度、傳播速度、彈性波、電性等物理性質的不同，進行地質勘查的一種技術方法。井巷二維地震勘探、震波超前探測、槽波勘探法、地質雷達勘探方法、高密度電阻率法和坑透法是目前最常用的物探技術。

1．2．1二維地震勘探

地震勘探是利用地下介質彈性和密度的不同，對人工激發地震波的響應進行觀測、記錄和分析，推測地下巖層的形態和性質的一種物探方法。通過沿測線布置炮點和檢波點，對地震數據進行采集、解釋和處理。

1．2．2震波超前探測

煤礦震波超前探測也是一種地震勘探技術，由于煤礦井下空間條件的限制，可供觀測利用的空間十分有限，為充分利用井下空間，震波超前探測技術主要采用反射地震方法。即在巷道內盡可能多布置激發裝置和接收裝置，采集大量的地震波數據，以提高探測效果，更好地為煤礦生產服務。

1．2．3槽波勘探法

槽波地震勘探是煤礦探測斷裂構造、陷落柱等地質異常體的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介質中傳播速度的差異，在密度大的介質中傳播速度大于密度低的介質中傳播速度。巖石密度大于煤層，因此地震波在巖層中傳播速度大于煤層中傳播速度。所以，在煤層中的地震波將有一部分在煤層底板與頂板接觸面上發生全反射，形成一個沿煤層傳播的槽波(導波或煤層波)。槽波在介質接觸面會發生透射和反射，當槽波的變化被儀器探測到時，即可確定接觸面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法與反射波法兩種，透射波法分別在兩條巷道中激發和接收槽波，根據槽波的變化，確定地質構造體是否存在，如圖2。反射法在一條巷道中布置激發點與接收槽波，根據槽波反射信號，確定地質構造體位置，如圖3。

1．2．4地質雷達勘探方法

地質雷達勘探是利用地層電性參數的不同，應用高頻電磁脈沖波的反射作用，探測目標地層和地質現象的一種勘探方法。原理為利用雷達接收在不同地質界面上反射的電磁波，并根據反射電磁波的特征，對異常地質體探測和識別。對井下巖漿侵入體、斷層、老窯和陷落柱等的探測具有良好的效果。在山西、河南、山東、安徽等地礦井應用廣泛。

1．2．5高密度電阻率法

電阻率法指利用巖土的導電性，通過觀測地層中電流場的分布規律，來分析地層中地質現象的一種地質勘探方法。高密度電阻率法是在煤礦勘探中應用的一種新的技術方法。

1．2．6坑透法

坑透法指應用發射器向地質異常體發射高頻率無線電波，并監測電磁波在傳播過程中的強弱情況，以確定地質異常體的位置和范圍的一種勘探方法。其原理為不同電性巖層對電磁波能量吸收作用具有差異性，電阻率高的巖層對電磁波吸收作用強，電阻率低的巖層對電磁波能量吸收作用弱。同時，電磁波在地層斷裂面會發生反射、折射和散射，電磁波能量也會減弱，一些地質異常體(如導水斷層)也吸收電磁波。因此，可設計電磁波的發射點和接收點，電磁波通過地質異常體時，接收點無線電波明顯減弱，設計多個發射點和接收點位置對地質異常體多次觀測，即可確定其范圍。

2煤礦開采地質勘探技術的發展方向

煤礦地質勘查是一項復雜的工作，除了傳統鉆探工程、巷探工程、地質雷達勘探和坑透法等勘探技術外，還應該發展地質勘查新技術，如三維地震、瞬變電磁等，綜合利用多種地質勘查技術。并且將地質勘探技術與地理信息系統相結合，建立多元煤礦信息集成系統，實現地質資料的信息化、數字化和可視化，實現對煤礦地質條件的精準評價、生產地質工作高效管理和突發性煤礦地質災害的有效防治。

3結論

我國煤礦地質條件復雜，煤層褶皺、斷層等地質構造發育對煤礦的安全生產造成嚴重影響，易引發煤礦生產事故。對于煤礦生產中遇到的各種地質問題，不但需要采用傳統的地質勘探技術，還要發展新技術，對各種地質因素進行動態分析，綜合應用多種勘探技術手段，為煤礦的安全高效生產提供地質預測預報保障。

參考文獻:

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作者:王永明 單位:陽泉市上社二景煤炭有限責任公司