物探技术在煤矿地质探测中的应用

物探技术在煤矿地质探测中的应用
摘要：物探技术在我国煤矿地质勘查过程中有着较为广泛的应用，在其中发
挥着非常重要的作用和价值。

在煤矿的实际开采过程中，不可避免地会遇到各种
不可抗拒的自然灾害或地质异常，这不仅对煤矿的开采效率产生不利影响，而且
会带来很大的安全隐患和事故风险，从而威胁到采矿作业人员的生命安全。

因此，在煤矿地质勘查过程中，我们应该不断创新所使用的探测技术，以提高开采效率，降低开采风险。

通过调查发现，物探技术的有效应用可以深入了解和掌握煤层结构，对有效避免开采过程中地质灾害的发生起到关键作用。

进而提高煤炭开采安
全和煤炭企业的经济社会效益，对促进煤炭行业的发展起到积极作用。

关键词：物探技术；煤矿地质探测；应用
1物探技术在煤矿地质探测中的作用
煤炭产业作为我国国民经济发展的支柱产业之一，其发展与我国社会经济的
稳定有着一定的内在关系。

从我国能源资源开发的现状来看，未来很长一段时间内，我国经济社会发展所需的主要能源仍然是煤炭能源。

因此，确保煤炭资源的
稳定供应至关重要。

目前，我国煤炭资源的开采主要以地下开采的形式进行，但
在开采条件和开采技术的双重影响下，制约了我国煤炭开采技术机械化、自动化
和智能化的发展。

此外，不利的井下工作环境、开采深度的增加和开采量的不断
增加导致了开采过程中安全事故发生频率呈逐渐上升趋势，不仅会影响煤炭企业
的开采效率和开采质量，严重损害企业的经济效益，但也威胁着运营商的生命安全。

在此背景下，在煤炭地质勘探过程中引入地球物理勘探技术，以更准确、高
效地获取煤层的具体信息，从而为煤矿的安全开采保驾护航，并为其提供一系列
重要的信息和技术支持，以顺应煤炭行业的发展趋势和要求。

2煤矿地质探测中物探技术与应用情况
在煤矿地质勘查过程中，物探技术得到了广泛的应用，但应用方法和技术各
不相同。

煤炭企业在进行煤矿地质勘查时，需要根据实际勘查需要和煤矿地质环
境条件进行合理选择，以提高勘查工作的准确性和准确性。

这部分文章将介绍煤
矿地质勘查中常用的物探技术，以更好地突出其效果。

2.1煤矿地质探测中应用的物探方法
近年来，我国物探技术不断更新和发展，旨在提高煤矿地质勘查的准确性和
准确性。

根据勘探空间，地球物理方法可分为三种类型：地表地球物理勘探、矿
山地球物理勘探和测井地球物理勘探。

其中，地表物探最为常见，包括电法勘探、磁法勘探、重力勘探和地震勘探；矿山物探还包括电法、磁法、地震法、红外遥
测法、放射性法等；测井物探还包括放射性测井、磁性测井、超声波测井、电法
测井等方法；此时，有必要结合矿井地质条件选择检测方法，以达到预期的检测
效果。

2.2煤矿地质探测中应用的物探技术
一般来说，目前应用的地球物理勘探技术有四种，即高密度数字三维地震技术。

三维地震叠前偏移处理技术、属性书解释技术、岩性反演数据处理与解释技术。

高密度数字三维地震技术具有高密度、高覆盖率和高分辨率。

它可以检测两
米以上的断层落差，同时检测直径为20厘米的陷落柱。

三维地震叠前偏移处理
不仅可以避免传统技术中水平分辨率高和成像错误的问题，而且可以更全面地理
解和掌握地质构造边界。

该解释技术可以借助地震反射波的能量、频率等信息对
三维数据进行分析，从而得到所需的地震数据。

同时，也可以得到小尺度的构造
剖面。

此外，岩性反演数据的解释和处理技术不仅可以显著提高弱反射波的可检
测性，还可以提高地震剖面的垂直分辨率，从而更好地了解和掌握煤层含水层的
富水情况和瓦斯分布。

3煤矿地质探测中物探技术的应用
3.1探测地质构造
对于煤矿开采作业而言，地质构造对开采安全具有决定性影响。

地质构造将
影响工作面布置，并决定工作面的开采效率和安全性。

因此，在工作面开采之前，施工队需要全面探测工作面区域的地质结构。

通过钻探技术可以获得更准确的地
质信息，但获得的信息量有限且耗时较长。

对于矿区地质构造较大的工作面，可
采用地震勘探技术。

利用三维地震叠前偏移技术可以快速反演岩层的岩性和分布
信息。

地震勘探技术具有探测精度高、覆盖面广、分辨率强等特点。

可探测落差
大于2m的断层或直径大于20cm的陷落柱，满足地质勘探的各种需要。

然而，在
实践中，可能会出现一些新的地质构造，例如孔洞。

如果矿区内存在小的地质构造，例如落差小于2m的断层或煤层中的空洞，则可以使用无线电探坑技术进行
检测。

如果遇到空腔或故障，发射的无线电将被吸收，因此可以分析空腔或故障
的位置和形状。

3.2防治水灾害
合理可行的物探技术可以有效地确定煤矿地质信息，有利于管理或避免洪涝
灾害，保障煤矿安全，提高煤矿开采的综合效益。

通过分析近年来物探技术在我
国的应用和研究现状，物探技术对煤矿地质开采中水害的预防作用一般体现在以
下两点：
3.2.1物探技术可以探测煤矿的水文地质问题，如老窖积水区和矿区含水层
的厚度、含水层的富水性、引水渠道等，检测精度高达90%。

3.2.2瞬变电磁超前预测系统可以预测工作面周围150m的含水构造，具有较
高的可靠性。

3.2.3煤矿开采过程中容易发生突水，不仅影响煤矿作业的持续发展，还会
引发各种安全事故。

针对这一现象，可以通过地球物理勘探技术中的三维地震勘
探方法实现精确探测。

在检测前，必须准确掌握煤层的水文信息和抽水孔信息，
以确保检测的准确性。

然后，采用三维地震勘探方法检测煤层顶板砂岩中含水层
的厚度，了解煤层的厚度、深度和结构变化，并结合检测结果制定开采方案。

3.3防治地质灾害
在煤矿开采作业中，还可以通过使用地球物理技术来实现地质灾害的预防，
具体如下：
3.3.1相干体和变异体技术的应用。

相干体和方差体技术是一种解释处理技术，用于研究三维数据体中的不连续性特征和相邻地震信号之间的相似性。

它可
以在三维地震资料解释之前掌握断层的分布，提高解释的效率和准确性。

其原理
是在三维信息中使用CDP（公共深度点）的网格点信息，以避免在常规线图解释
过程中可能遗漏的小断层。

在三维成像过程中，可以使用数据切片或透视的方法
进行地下断层分析，这些分析可以以三维图像的形式进行解释。

相干体和方差体
切片具有明显的较强的断层敏感性，因此该技术可以通过解释系统在相干体或方
差体切片中解释断层。

根据解释闭合点，可以在常规剖面中显示或编辑断层，然
后在相干体或对比切片中进行比较和调整，可以在地震反射层中解释以前的断层
空间分布模型。

3.3.2等时切片技术可以在三维数据体中显示一定时间段内的所有地震信息，然后同时反馈不同地质层位的分布状态。

水平切片中事件轴的强度与反射波的强
度有关。

反射事件轴的交错大小对应于断层位移。

水平切片中小断层的分辨率也
高于垂直时间剖面中的分辨率。

结束语
通过研究可以看出，物探技术在矿山地质调查中的良好应用，不仅可以准确
地发现隐藏的水体和断层，而且可以提高矿山建设的安全性和稳定性。

特别是近
年来，我国信息技术的飞速进步，逐步提高了物探技术的准确性。

如何在矿山地
质调查中体现物探技术的有效性，确保物探技术在预防地质灾害和水害过程中表
现出良好的有效性，对后续矿山行业的发展起到了非常关键的作用。

在矿山行业
的后续发展中，物探技术的使用范围更大、价值更高，从根本上提高了矿山建设
的效果，同时保证了建筑工人的生命安全，使矿山建设不再是一项高风险的工作。

参考文献
[1]物探技术在探测煤矿地质中的应用[J]. 张致源. 能源与节能.
2021(06)
[2]物探技术在探测煤矿地质中的应用[J]. 张建强. 当代化工研究. 2021(12)
[3]物探技术在探测煤矿地质中的应用研究[J]. 侯晓瑞. 矿业装备. 2020(06)。