地質勘探的理論基礎及地質勘探技術分析

一、地質勘探的理論基礎

（一）地質勘探技術的發展

勘探技術的發展為地質業的進步發展提供了便利，隨著經濟技術的不斷普及，我國煤礦的地質勘探技術也在不斷發展。新中國成立之初，我國煤礦中大約只有20人是技術人員和500來名鉆探工作者。隨著人們對技術和科學理解的不斷加深，煤礦業發展到現在已有大約12萬人從事地質勘探工作，為煤礦業的發展做出了巨大貢獻。煤礦業的勘探技術不僅涉及鉆探、物探、水文地質、工程地質、測量還涉及煤質化驗和古生物的鑒定等。

（二）地質勘察技術在煤礦中的重要作用

首先，煤礦地質勘探技術在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一詞是煤礦事故中出現頻率高的一詞，很多事故的發生都與它有直接或間接關系，所以它號稱是煤礦的第1號殺手。瓦斯與上下頂底板巖層的巖性、含水性、周圍斷層等都有很大的關系。只有探明井下的地質構造，提前采取預防措施，才能減少煤礦事故的發生。

其次，煤礦地質勘探技術在水害防治方面的作用。采用煤礦地質勘探技術可以對煤田地下文層的奧灰含水層的富水性和水壓進行正確的探測，進而可以避免由于煤層底板隔水層太薄在受到內張力的情況下會斷裂的損失，經過勘測在地質構造比較的危險的地方提前采取預防措施，就可以在很大程度上避免礦井突水事故的發生。

再次，煤礦地質勘探技術在頂底板施工防治方面的作用。煤礦開采過程頂板事故也是其中一個常見的事故。造成這項事故的原因是：地質構造的影響、工藝落后、生產工序不符合實際、工人素質差等，但是主要的原因是與地質條件和地質構造有關。

二、綜合地質勘探方法

（一）地球物理方法

1.地質雷達法。是近年來發展起來的新興地學技術，不論是在環境、工程還是煤礦地質等的探測中，都有廣泛的應用。該技術的原理是：首先發射高頻電磁波，并用一定的接收裝置接收返回的電磁波，然后通過分析接收到的反射波的時間與位置等參數來研究地質結構。近年來微電子工藝迅速發展，相比其他物探方法，地質雷達技術具有快速、無損、探測精度高等優點。

2.三維地震勘探技術。三維地震勘探技術是一項集物理學、數學、計算機學為一體的綜合性應用技術，其應用目的是為了使地下目標的構造圖像更加清晰、位置預測更加可靠。三維地震勘探信息豐富，得到的資料中包含振幅、相位、頻率等信息，利用這些信息可提取地下巖層的厚度、巖性、結構等信息，可幫助地質人員準確的認識地下地層，提高巖體結構分析精度。

3.高密度電法。高密度電法是尋找構造破碎帶、斷層及劃分電性差異較大介質界面直觀而有效的物探方法之一.實際上它是多種排列的常規電阻率法與資料自動反演處理相結合的綜合方法，它仍然是以巖土體導電性差異為基礎的電法勘探，基本原理與常規電阻率法相同。其優點是：通過電阻率變化情況，能較準確進行地層的劃分，計算深度和厚度；查明地下是否存在不良地質現象。缺點在于：不能對資料進行準確的定量解釋，巖性分層需要參考相關資料；受地形起伏影響較大；一般受儀器和地形制約，勘探深度有一定限制。

（二）傳統勘察技術

鉆探，當勘探的目的層上部有較厚的蓋層時。槽探，在地表處常用的一種勘探方法。巷探，利用礦業巷道進行勘探。

三、地質勘探技術分析

（一）地震勘探技術

地震勘探技術主要是應用地震波在向下傳播時，遇到介質性質不同的巖層分界面，地震波發生反射，地面根據反射回來的信號來確定震源特性、檢波點的位置，進而根據這些記錄來推斷巖層的性質和結構。地震勘探技術在煤田和工程地質勘察、區域地質研究方面有著廣泛的應用。在煤田淺部，一般是不超過800m的范圍，地震勘探技術可以被直接采用，在煤田深部，就必須采用礦井地震勘探技術。

（二）地質雷達勘探技術

地質雷達勘探技術就是基于低下介質的電阻率、介電常數等參數的差異，利用高頻電磁脈沖波的發射，來探測目標地質情況的一種物理方法。這種方法采用了先進色雷達技術可以清楚地探測到一定范圍內巖石、空洞、水體等的分布和巖性變化情況，從而精確地確定井區的水、巖分布情況，為煤礦的開采提供很重要的資料。

（三）高密度電阻率法

高密度電阻率法是以巖土介質的導電性為基礎，通過觀測和研究人工建立的地中穩定電流場的分布規律來達到找礦或解決地質問題的目的。高密度電阻率法有很多工作方法，它是新發展并推廣的新技術。較之常規電阻率法它有很多優點主要是：測點密度大、多極距和多裝置形式，并且可以通過求取不同比值參數從而突出異常信息的特點。

（四）礦井瞬變電磁技術

礦井瞬變電磁技術也被稱為礦井瞬變電磁法它是一種非接觸類的探測技術，屬于時間電磁法。這種方法在工作時，發射和接受回線邊長依據采掘空間斷面的大小選擇，能夠加大發射功率和接收回線匝數增加二次信號的強度，進而可以增大瞬變電磁法的順層。這種方法也是新發展起來的勘探技術，它有廣闊的應用空間。

（五）無線電波技術

無線電波技術又被稱為坑透法，它是通過地下質體發射高頻無線電波，可以通過觀測電磁波在傳播過程中場強的衰減情況，以此來確定地質異常體的位置和形態。這種技術是從國外的勘探技術中引進來，在我國的發展時間還不長，一些相關技術不太成熟，有待進一步的研究和發展。

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