地球物理测井技术在煤矿地质勘探中的应用

2019-11-29韦娜熊健

商品与质量 2019年22期

韦娜熊健

重庆一三六地质队重庆 401120

煤矿地质勘探的作用是对开采区域地质条件、矿体分布、矿体形状、矿产储量等进行勘察。在煤矿资源开采中，容易受到各类因素的影响，开采工作危险性较大，对此，为了保证煤矿开采工作的顺利进行，必须事先做好地质勘探，选用先进的勘探技术。因此，对煤矿地质勘探现状及勘探技术进行深入研究迫在眉睫。

1 地球物理测井方法原理

地球物理测井技术又称为物探测井技术，在岩性分层地质结构勘查中使用的比较多，主要是对地质结构中的含水参数进行详细的分析。如果在对常规含水层进行测量的时候，出现无芯钻进时就需要使用到地球物理测井技术。下面对地球物理测井技术的应用形式和具体内容进行详细的分析。①普通电阻率测井。②井液电阻率测井。③自然电位测井。④声波测井。除了上述的几种应用形式之外，还存在有多种技术形式，不同的技术手段所能够测量的数据信息是不同的，所以在地球水文地质勘查工作开展中，要根据工程的实际需求选择恰当的技术手段[1]。

2 地球物理测井技术在煤矿地质勘探中的应用

2.1 技术条件

勘探所用测井仪器、设备都严格按照《煤田地球物理测井规范》（DZ/T0080-93）要求进行校验、刻度。TYSC-3Q测井系统，伽马源距0．35m，源强70mc。放射性测量的测井速度为每分钟6m-14m。视电阻率电极排列为A0．05m，测井速度为每分钟14m-24m。自然电位的电极距为M∝N，测井速度为每分钟14m-25m。所有测井参数野外数据采集采样间隔均为0．05m。测井根据设计要求对钻孔进行井斜、井温、近稳态测温等工程测井。（1）井斜。井斜采用点测，测点间距50m，对相邻两个测点间顶角变化＞2°或方位角变化＞20°（顶角＞3°）时进行加密测量，且对每200m进行检查测量。（2）井温。井温采用点测。0-100m内测点间距为10m，100m以后测点间距为20m。对相邻两个测点温差＞2℃进行测点加密。简易测温在测量其他参数前后各测1次，近稳态测温在简易测温的基础上，按12h、12h、24h、24h间隔顺序用同一仪器进行测温。测井资料成果采用现场、室内两级验收，成果符合DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》要求。以上测井技术方法和技术数据都符合《煤田地球物理测井规范》（DZ/T0080-93）的规定。

2.2 从地质特点突出问题方面进行地质勘探

在经济全球化背景下，煤炭行业发展迅速，对煤炭资源的需求量逐渐增加，因此，煤炭资源勘探以开采速度逐渐加快。我国煤炭资源分布比较广泛，地质环境差异较大，在煤炭资源勘探中，应从地质特点角度出发实施勘探工作，对动态地质现象进行详细勘察。通过对复杂的地质现象进行分析，能够在煤炭资源勘探中合理预测煤炭资源开采过程中的地质动态变化，并判断是否会发生井下灾害，据此采用有效的预防处理措施。

2.3 从矿井操作安全可行性方面进行地质勘探

在煤炭资源开采中，矿井事故比较常见，其中，矿井水害问题比较严重。在地下矿井开采中，如果发生透水事故，则会造成人员伤亡，同时还会对周边自然生态环境造成破坏，影响煤炭资源开采工作的顺利进行。对此，相关工作人员应加强对于突水预测预报技术的研究，从矿井操作安全性角度出发，保证在煤矿资源开采中避免发生严重水害[2]。

3 矿产地质勘探技术的重要性

（1）勘探技术在矿产地质构造分析中的作用。地质勘探工作是煤矿开采工程前期的一项必要工作，明确地质构造，能够保证后续施工的开展效率更高，质量更高。这一环节的存在意义是不可忽视的，煤岩层因受到构造应力影响，经常会出现不同程度的形变，在实际施工过程中，很可能导致陷落事故的发生，威胁相关人员安全。由此可见矿产地质构造的勘探，对于煤矿开采施工质量的影响重大不容忽视。所以只有事先做好地质构造勘探工作，才能订立出更加合理的后续施工开采计划，保证煤矿开采工作安全顺利地完成。（2）勘探技术在矿产风险要素分析过程中的作用。爆炸事故是在矿产开采施工过程中影响最大的事故类型之一，会直接威胁到相关人员的生命安全，瓦斯事故毫无疑问是煤矿采掘过程当中威胁人员安全的头号风险，将其列为矿产开采施工过程中最大的安全隐患亦不为过。煤矿开采过程当中所产生的气体，是矿产生产中的有害因素，其存在以及浓度难以直接察觉，但是触发爆炸却很容易，如果现场缺乏瓦斯抽放系统、系统无法正常运作或是瓦斯浓度较高，都很可能引发爆炸。而且在煤矿施工过程中，设备的使用经常会产生火花，自然更容易引发爆炸，危及人员人身安全。可见瓦斯安全是煤矿开采施工顺利开展的前提条件。在勘探过程中，必须要尽量多地收集现场数值的样本，进而制定出更加合理的控制方案，对于含量高的区域更要在经过处理之后认真监管，以保证施工安全。（3）水文地质勘探过程中勘探技术的作用。煤矿地质水文勘探工作是一项最基本的工作，主要目标是明确施工区域的地质水文信息，作为后续开展施工的参考，通过对地质水文信息额分析，能够找出对矿井充水量产生影响的主要因素。结合勘查所得数据，能够对矿井涌水量进行事先估算，这样一来也更好控制，以避免在实际开采过程中出现因涌水量大而引发的矿井坍塌等安全事故，一旦出现严重且迅速的坍塌，现场人员是很难救出的。由此可见通过地质水文勘探所的出的结果，是煤矿开采过程中预测风险的依据，通过事先得到的信息，才能制定出更加合理的防范措施，避免煤矿开采进度及安全性受到影响[3]。