物探常用的方法有地震、電法、瞬變電磁、探地雷達、地球物理測井、磁法、重力勘探等，具有優質、高效、經濟、科學、勘探精度高等特點。多年實踐證明，物探作為一項不可替代的探測技術，在工程性地質災害搶險中能起到先期快速獲取災情信息的作用；但是，物探各方法由于本身的技術特點和應用環境不同，所獲取的勘探效果差異較大。為了在煤礦各種地質災害面前獲取較高的勘探效果，物探工作者必須仔細分析地質情況和其它影響因素，選擇合適的方法技術，并要積極爭取、創造較好的勘探環境和施工條件。

 

  一、物探施工方法及操作

 

  根據煤礦“有掘必探”的安全規定，我礦安排主平硐的探測工作任務。首先查看礦井地質報告，研究鉆孔資料，初步掌握巷道地質條件，在主平硐掘進工作面430m處進行井下超前探測。提前安排施工單位把工作面60米內的大型物件移開，采用鋼卷尺丈量測量定位的測點。井下超前探測，采用電磁波輻射原理，及三極空間交匯法進行數據采集。此次操作共布置40根電極，供電電極a1、a2、a3等，為保證收集資料的準確性，供電間距為2m，a1在工作面處。a1、a2分別在供電時，接電極mn間距為2m，a3供電時，接收電極mn間距為4m。使用儀器fdg-a-z防爆多功能高密度電法儀，供電電壓60v；波形頻率：1hz。數據采集過程中，克服了巷道局部積水、底板堅硬、供電接地條件差等諸多不利因素，通過增大電流、壓制干擾，多次檢測，加強測量等多種手段，采集到了可靠的第一手資料。

 

  二、物探資料處理

 

  首先對原始觀測數據進行整理，經過反復對畸變數據的剔除與校正、各測線的視電阻率反演以及地層地質資料的對比等過程，最終繪制出主平硐工作面超前探測成果。通過對巷道工作面前方視電阻率剖面圖的分析，可以發現工作面前方的低阻異常區域。工作面前方探測區域內，出現2處視電阻率低阻異常，1號異常在工作面前方40m 處，2號異常出現在迎頭前方57m與64m處。通過探測，發現2處視電阻率低阻異常。結合先前研究過的地質資料，推斷此兩處異常處為裂隙發育地帶，生產時應做好防治水工作。

 

  三、物探效果驗證

 

  根據物探結果和提供的低阻異常區域圖，立即組織編制修改探放水設計。確定探放水方案及施工方法，制定探放水安全技術措施。在完善防排水系統后，依據設計進行探放水。巷道掘進到警戒位置時組織探放水。經驗證：探孔終孔位置正好打到含水層，單孔涌水量最大達到5m3/h。

 

  四、物探技術在煤礦防治水等地質災害治理中的應用

 

  物探技術被要求在貴州全省的煤礦中推廣應用，重點是復雜地質條件下的煤礦的防治水工作。有效的探測技術手段，在水害預防、治水復礦等保障礦井安全方面帶來很大的社會效益，同時也為沖擊地壓、頂板管理、瓦斯突出等問題研究增添了新的探測技術手段。根據全國多家煤礦成功的應用礦井物探技術，可以達到以下目標：①探測掘進前方老窯積水區、采煤工作面底板隔水層厚度、含水層富水性、隱伏導水通道、陷落柱富水性等礦井水文地質問題，準確度達到90％以上；②通過巷道掘進掌子面的地質超前預測系統的開發研究，對落差≥2/3煤（巖）厚的小斷層，預測準確率達到90％，同時對煤層沖刷和煤厚突變也要作出評價；對落差3～5m的小斷層，預測準確率達到70％。在一定適宜條件下，專用地震勘探超前探測系統的最佳探測距離達到100～350m，并實現井下觀測的自動化和智能化；③通過對瞬變電磁超前預測系統的開發研究，對巷道掘進迎頭前方150m 內的含水構造預測準確率達到90％。  采用超前探測物探技術有效預防突水事故的發生，及時發現含水層、巖溶水及承壓水，及時采取措施進行探放或注漿封堵。與采用機械鉆探方法相比有以下優點：

 

  （1）節約了大量的人力、物力。

 

  （2）更準確地探明了巷道的地質及水災情況。

 

  （3）進一步確保了安全生產。

 

  （4）為煤礦開采提供了堅實的技術基礎。

 

  五、物探技術的運用發展

 

  物探如何能在煤礦開采和地質災害防治中發揮更大的作用？筆者認為應從以下幾個方面入手：

 

  5.1技術思路創新，破解開采難題。技術思路在物探實踐中非常重要，如果僅依托高科技手段，不針對具體問題布置方案，往往不能解決問題。目前，各種性能優異的工程物探設備的出現讓人們過于依賴設備，而忽視了物探的基本思路是透過物理現象看本質，脫離了物探工作的實質。我們需要進行技術思路的創新，靈活考慮問題，多方面研究問題，通過方法創新來用活設備。鑒于此，很多整合煤礦由于缺失各個礦井地質資料或資料不完善，在礦井開拓布置和施工中存在很多盲點，比如有些巖層不穩定，巷道布置在該類巖層中，頂板管理將特別困難、支護強度也要求高；還有如果一個采煤工作面布置在前期的采空區或殘采面內，將無煤可采或采煤困難，生產計劃無法兌現，以上不科學的采掘活動不僅面臨巨大的安全威脅，也大大的增加了投資成本；現在很多礦井都意識到借助物探儀器的發展和技術的進步，可以一物多用，獲取煤礦周圍大范圍的地層信息，為煤礦開采提供科學和有價值的服務。

 

  5.2研究合理的災害搶險程序，讓物探工作在更有利的條件下開展。煤礦地質災害治理是一項復雜的系統工程，多工種、多單位或隊伍集中開展工作，相互之間容易產生干擾，為了搶險工作的有序進行，一般都在搶險指揮部的統一調度下開展工作。物探工作僅是其中一項技術性很強的工作，需要借助各種儀器布設到地表以及地下來獲取有關險情的信息，且物探需要一定的施展空間和安靜的施工環境，這就需要在組織程序上合理調度。開展的有關地質災害應急處置的課題研究，梳理了方法技術和相應機制并編制了處置指南，這為煤礦地質災害搶險中合理組織安排物探工作奠定了基礎。但是，要將之落到實處，需要編制一部適應煤礦的應急搶險規范來約束各項工作的開展，讓搶險組織更規范有序，改變以往倉促應戰的局面。

 

  5.3發揮工程物探對煤礦地質災害應急搶險的支撐作用。搶險中采用的勘探技術絕大多數來源于工程物探，因此要重視工程物探的基礎性作用，通過成果轉化，讓更多、更好的工程物探技術應用于煤礦地質災害搶險和勘查。

 

  六、結束語

 

  物探技術在煤礦的應用，需建立專業性的物探發展研究機構，構建新技術體系與機制；實現適應煤礦特殊地質環境、多目標填圖與探測、自我發展、自我創新、自主知識產權的物探體系與機制宏偉目標，可以更好地為國民經濟、社會可持續發展提供高新技術支撐。推動物探應用基礎理論與方法技術的進步，其任重而道遠。目標的實現，需要決策者的支持、政策的保證、有效的機制以及物探人的不懈努力、孜孜以求。作為一名煤礦技術工作者熱切期待著在煤礦地質調查工作的各個環節，物探工作得到科學管理，物探技術得到不斷自主發展、創新并有效地運用的新局面。