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地质勘探技术及其重要性探究

2020-02-26耿华锋

江西化工 2020年1期
关键词:电阻率瓦斯勘探

耿华锋

(山西新景矿煤业有限责任公司,山西 阳泉 045000)

引言

以我国现代经济快速增长和科学技术持续提高为背景,煤矿产业逐渐成为我国的支柱产业。煤矿地质勘探有利于确保煤矿开采顺利进行,减少煤矿安全事故的发生,对促进我国煤矿企业的发展具有重要意义。目前我国煤矿地质勘探还存在一些问题,许多建设队未能按照技术要求标准施工,因此经常出现安全问题。

1 煤矿地质勘探技术现状

1.1 煤矿地质勘探技术水平有所提升

目前,三维地震勘探技术在我国煤矿地质勘探施工中使用比较普遍,且与其他先进技术相结合,使地质勘探的精准度取得了质的飞跃,同时增加了煤矿开采的安全系数,更为大型矿井的开采难点提供了有效的技术依据,进一步提高了巷道挖进施工机械化水平。

1.2 生产安全技术水平进一步提升

我国作为第一产煤大国,近年来越来越重视煤矿开采安全问题。自加大对煤矿地质勘探技术发展之后,煤矿开采过程中发生安全事故的概率逐渐降低,施工人员的伤亡情况也有所好转。由此可见,煤矿地质勘探技术在预防煤矿安全事故中发挥着重要作用。

2 煤矿地质勘探技术的常见类型

2.1 地震勘探技术

我国领土面积广大,地形纵横交错,在进行地质勘探时经常会采用地震勘探技术,地震勘探技术利用的是地震波原理的地质勘探技术,主要利用地下岩层对地震波的响应来判断岩层的结构和形态。根据勘探对象可将地震勘探技术分为两种,即地表勘探和矿井勘探。地表勘探技术的勘探区域较浅,多用于煤矿深度在100米到600米之间的矿井;矿井勘探技术的勘探区域较深,多用于煤矿深度超过800米的矿井。鉴于地震勘探技术的精度及分辨率较高,为煤矿开采施工提供了重要依据,正因如此,地质勘探技术的应用越来越广泛,尤其是在石油、天然气等开采过程中取得了良好的效果。

2.2 电阻率方法

电阻率法也是煤矿地质勘探中常用的方法,其通过对地下岩层介质的导电性能进行检测,同时创建地下稳定电流场并加以分析。电阻率法在煤矿地质勘探工程中也会经常使用,且此技术中使用的电阻率与常见的电阻率相比具有特殊性,在实际的施工过程中会有一定的概率出现较大电阻率。电阻率法的探测点密度更高,可以准确的勘探过程中的特殊情况,勘探施工人员可以根据勘探过程中的特殊情况进行探讨,并找到解决方案,为以后的勘探工作奠定基础。电阻率法是一项技术含量较高的勘探技术,在实际应用时困难系数较大。

2.3 雷达勘探技术

除了以上两种方法,雷达勘探技术也是常用的地质勘探技术。此技术通过对地下介质电阻率进行检测与研究,来确定地下介质电性参数,并结合地下介质高频电磁脉冲反射,从而实现对地下介质及地质环境的勘探。以此来提高煤矿地质勘探的准确度,进而缩短勘探施工工期,增加整体施工效率。在利用雷达勘探技术进行勘探过程中,可以更加准确的勘探到岩石、空洞和水体的具体分布状况,这对研究岩性变化提供了可靠依据。

3 地质勘探技术重要性

地质结构的煤矿地质勘探过程中重要的影响因素,加大对煤矿地质勘探技术的研究可以在一定程度上加快施工进度,节约施工成本,提高施工效能,增加开采单位的经济效益。在构造应力的作用下,岩层会遭到破坏导致断层的出现,在影响施工质量的同时给开采工作带来巨大的危险,甚至造成矿难的发生,对施工人员的生命安全造成威胁。所以说,煤矿开采过程中进行地质勘探工作是非常重要的,有助于施工人员对地下岩层情况进一步了解,能够及时根据岩层分布情况确定施工方案,对煤矿开采的顺利进行提供了有效数据,避免了矿难的发生。同时帮助施工人员了解需施工位置的岩层构造、空洞分布、水源分布和瓦斯分布等影响因素,为矿井开采工作的顺利进行提供了数据支持,对矿难的发生起到了预防性作用,总体而言,煤矿勘探技术在煤矿施工过程中起着举足轻重的作用。

3.1 防治矿井水害

矿井水的在进行煤矿开采过程中最重要的地质隐患。矿井水害在我国东南部地质地下板稀薄地区地区发生频率较高,导致施工单位的经济效益和施工人员的人生安全受到严重受损,所以急需对矿井水害采取有效的解决措施。在发生矿井水害的区域,大部分地下板相对薄弱,地下水含量较高,所以在进行施工时会经常发生地下水涌出的现象。对于此现象的发生就需要应用煤矿地质勘探技术来确定地下水涌出位置,以此来消除矿井水害。在实际的施工过程中,可以采用高密度电阻法和地质雷达勘探技术对地下水的具体情况进行勘探,根据实际情况制定开采方案,当无法避开地下水时要在地下水涌出的位置采取有效的防水措施,争取在最大程度上减少矿井水的危害,提高煤矿开采的工作效率。

3.2 防止煤矿顶板事故

煤矿顶板事故是煤矿开采过程中常见的施工事故。如果在煤矿开采过程中遇到断层,不仅会影响采矿的进度还会威胁到采矿人员的人身安全,甚至造成顶板事故。利用煤矿地质勘探技术能够准确的收集矿井详细的地质资料,从而熟知矿井位置的岩石构造和硬度,结合所有数据实施有效的顶板施工。进行回柱工序时,施工人员必须按照回柱施工流程和标准进行操作,避免其他影响安全的事故发生,给施工带来无法挽回的危害。另外,在相对集中的区域进行回柱工序时最好采用远距离回柱,当完工后需做好后续安全工作,保障煤矿开采工作的顺利进行。

3.3 瓦斯事故的防治

瓦斯事故是煤矿开采事故中危害最大、发生平率最高的事故。瓦斯事故的杀伤力大,影响范围广,能够迅速对大多数造成伤害,同时造成矿井坍塌,增加救援队施救系数。瓦斯事故的发生大多数情况下是对瓦斯位置及含量掌握不清楚,对板层岩性、矿层走向和含水量等相关影响因素掌握不全面,只有遏制瓦斯事故的发生才能保证开采工程的安全进行。由此可得,瓦斯事故的预防工作必须引起重视,施工人员要熟知矿井区域的地质构造和水源分布情况,同时应用勘探技术对瓦斯位置进行确认,并绘制施工设计图,根据瓦斯分布情况设计有效的施工计划,减少瓦斯事故的发生。

3.4 减少设计安全隐患

合理的煤矿开采设计方案可以有效的减少煤矿开采过程中事故发生率,而矿井位置的选择是降低煤矿事故的首要条件。依据煤矿地质勘探数据,制定合理的施工方案。进行地质勘探时必须准确的了解到地质结构、矿藏走向和一切影响开采安全的因素等,并根据勘探结果设计有效的施工方案。由此可看出,煤矿地质勘探在煤矿开采工程中起着至关重要的作用,详细的勘探数据既可以降低开采难度又可以预防开采过程中事故的发生。

4 结束语

随着煤炭需求的增加,煤矿地质勘探技术引入了新的要求,为适应快速变化的经济发展需求,为煤矿开采工作提供了有效的地质信息资料。煤矿企业应充分发挥地勘技术作用,保证矿山生产安全效率。

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