煤矿地质测量.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：煤矿地质测量1.4地球物理勘探技术1.4.1概述地球物理勘探方法利用物理方法来解决地质问题即通过观察与观测各种地球物理现象分析它们随地质构造或岩性变化的基本规律从而到达解决地质问题的目的。所有的地球物理勘探方法简称“物探”方法由于所研究的物理性质不同物探方法种类多样主要的方法包括：地震勘探：地震勘探是研究人工激发的弹性波在不同地层中的传播规律如波的速度、波的衰减和波的形状以及在界面的反射、折射来研究地层埋深、构造形态和岩性等的一种物探方法。电法勘探：电法勘探是以介质的电性差异为基础通过观测和分析天然及人工电磁场的空间和时间分布传播来研究地质构造和寻找矿床的一种物探方法。重力勘探：重力勘探是以地壳中岩(矿)石间的密度差异为基础通过观测与分析重力场的变化来寻找和勘探矿床研究地质构造的一种物探方法。磁法勘探：磁法勘探是以岩(矿)石间的磁性差异为基础通过观测和分析地磁场的变化规律来寻找和勘探矿床研究地质构造的一种物探方法。地球物理测井：地球物理测井是利用钻井内岩石、矿层具有不同物性的特点来划分钻井地质剖面及解决其它地质问题的多种方法总称也称为钻井地球物理或简称测井。它主要包括电测井、核测井、声测井等方法。近几十年来地球物理勘探方法得到飞速发展方法和技术日臻完善应用领域不断扩大解决的问题日益增多已成为煤炭地质勘探中一个不可缺少的组成部分。在煤炭资源勘探工作中已由钻探为主物探为辅发展为物探为主钻探验证为辅。使得煤炭资源勘查工作在精度、效率及经济性等各方面都有很大提高。目前地球物理勘探方法更多地应用于煤矿生产阶段在矿井和采区设计优化、综采工作面的合理布置、避免和减少地质风险、优选采煤方法、提高资源回收率、降低万吨掘进率、生产安全等方面起到了重大作用。主要地质任务为：查明小断层小褶曲；查清陷落柱、老窑及采空区的空间分布形态；解决煤层分叉与合并、煤层厚度变化、火成岩侵入、煤层顶底板水文地质条件及力学性质等一系列地质问题。地球物理勘探通过观测由于地下探测对象与周围介质物理性质的差异所引起的物理场变化来研究探测对象的形态和性质。从本质上讲都是间接方法都是通过少数观测点(在地面、空中或井下)获得的数据去推测探测对象的状况又称为反问题。由地球物理场的本质和观测误差的决定了地球物理反问题存在非唯一性或称多解性。加之每种物探方法一般只能反映地质体某个方面的物理性质而且每种物探方法的数据观测采集受到地形、地质条件等因素的影响这些都使得物探多解性更加严重。为了减少物探结果非唯一性(多解性)的影响除了提高观测精度、资料精细处理等技术手段外更需要综合采用多种物探方法。由于地质体是一个统一的整体密度、电性、弹性、磁性等物理性质均是这一整体在不同方面的反映各种物性参数间均有一定联系利用这种联系进行综合解释能大大缩小单一物探方法的多解性。同时不同物探方法解决地质问题的能力和探测范围也是不同的这往往需要采用不同物探方法组合应用提高解决某个地质问题的能力。因此对于物探结果有时还需要采用钻探、巷探等基础地质手段进行验证和标定。1.4.2地震勘探的基本原理1.4.2.1地震波的传播特征地震波是在岩层中传播的弹性波。当用炸药作为震源激发时震源附近的岩石受到巨大激发力的作用产生破裂和塑性形变而远离震源的岩石受到瞬间微小外力的作用可以近似看成完全弹性体。弹性体在外力作用下发生形变并产生一个反抗形变的弹力。当外力取消时弹力使弹性体恢复原状。这个过程使质点产生随时间变化的弹性位移(振动)由于质点间存在着弹性联系每个质点把振动传递到周围质点。于是激发力引起的质点弹性振动由震源向周围介质传播逐渐形成地震波。地震波分为体波和面波体波在弹性介质的内部传播面波沿着弹性介质的某些界面传播见图2-1-23。纵波(P波)——质点振动方向和波传播方向相同。横波(S波)——质点振动方向和波传播方向相垂直。质点振动在水平平面中的横波分量称为水平横波(SH波)质点振动在垂直平面中的横波分量称为垂直横波(SV波)。瑞雷面波(R波)——质点在通过传播方向的铅垂面内沿椭圆轨迹逆转运动。图2-1-23地震波的传播示意图a—纵波；b—水平横波；c—垂直横波；d—瑞雷面波煤田地震勘探主要采用纵波勘探。地震波在传播过程中遇到两种地层分界面时就会产生反射波。在地面上用仪器把各个地层分界面的反射波到达时间记录下来利用地震波传播速度便可以计算出地层分界面的埋藏深度。图2-1-24是地震勘探示意图。图2-1-24地震勘探示意图1.4.2.2地震勘探的地震地质条件决定一个地区能否开展及如何进行地震勘探工作的客观条件统称为地震地质条件它分为表层条件和深部条件两部分。表层地震地质条件是指地表附近的地质和地貌的