地質(zhì)勘探的理論基礎(chǔ)及地質(zhì)勘探技術(shù)分析

一、地質(zhì)勘探的理論基礎(chǔ)

（一）地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展

勘探技術(shù)的發(fā)展為地質(zhì)業(yè)的進(jìn)步發(fā)展提供了便利，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷普及，我國(guó)煤礦的地質(zhì)勘探技術(shù)也在不斷發(fā)展。新中國(guó)成立之初，我國(guó)煤礦中大約只有20人是技術(shù)人員和500來(lái)名鉆探工作者。隨著人們對(duì)技術(shù)和科學(xué)理解的不斷加深，煤礦業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在已有大約12萬(wàn)人從事地質(zhì)勘探工作，為煤礦業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。煤礦業(yè)的勘探技術(shù)不僅涉及鉆探、物探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、航空測(cè)量還涉及煤質(zhì)化驗(yàn)和古生物的鑒定等。

（二）地質(zhì)勘察技術(shù)在煤礦中的重要作用

首先，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一詞是煤礦事故中出現(xiàn)頻率高的一詞，很多事故的發(fā)生都與它有直接或間接關(guān)系，所以它號(hào)稱(chēng)是煤礦的第1號(hào)殺手。瓦斯與上下頂?shù)装鍘r層的巖性、含水性、周?chē)鷶鄬拥榷加泻艽蟮年P(guān)系。只有探明井下的地質(zhì)構(gòu)造，提前采取預(yù)防措施，才能減少煤礦事故的發(fā)生。

其次，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在水害防治方面的作用。采用煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)可以對(duì)煤田地下文層的奧灰含水層的富水性和水壓進(jìn)行正確的探測(cè)，進(jìn)而可以避免由于煤層底板隔水層太薄在受到內(nèi)張力的情況下會(huì)斷裂的損失，經(jīng)過(guò)勘測(cè)在地質(zhì)構(gòu)造比較的危險(xiǎn)的地方提前采取預(yù)防措施，就可以在很大程度上避免礦井突水事故的發(fā)生。

再次，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在頂?shù)装迨┕し乐畏矫娴淖饔?。煤礦開(kāi)采過(guò)程頂板事故也是其中一個(gè)常見(jiàn)的事故。造成這項(xiàng)事故的原因是：地質(zhì)構(gòu)造的影響、工藝落后、生產(chǎn)工序不符合實(shí)際、工人素質(zhì)差等，但是主要的原因是與地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。

二、綜合地質(zhì)勘探方法

（一）地球物理方法

1.地質(zhì)雷達(dá)法。是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興地學(xué)技術(shù)，不論是在環(huán)境、工程還是煤礦地質(zhì)等的探測(cè)中，都有廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的原理是：首先發(fā)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(guò)分析接收到的反射波的時(shí)間與位置等參數(shù)來(lái)研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)。近年來(lái)微電子工藝迅速發(fā)展，相比其他物探方法，地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)具有快速、無(wú)損、探測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。

2.三維地震勘探技術(shù)。三維地震勘探技術(shù)是一項(xiàng)集物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)為一體的綜合性應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用目的是為了使地下目標(biāo)的構(gòu)造圖像更加清晰、位置預(yù)測(cè)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(jié)構(gòu)等信息，可幫助地質(zhì)人員準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)地下地層，提高巖體結(jié)構(gòu)分析精度。

3.高密度電法。高密度電法是尋找構(gòu)造破碎帶、斷層及劃分電性差異較大介質(zhì)界面直觀而有效的物探方法之一.實(shí)際上它是多種排列的常規(guī)電阻率法與資料自動(dòng)反演處理相結(jié)合的綜合方法，它仍然是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的電法勘探，基本原理與常規(guī)電阻率法相同。其優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)電阻率變化情況，能較準(zhǔn)確進(jìn)行地層的劃分，計(jì)算深度和厚度；查明地下是否存在不良地質(zhì)現(xiàn)象。缺點(diǎn)在于：不能對(duì)資料進(jìn)行準(zhǔn)確的定量解釋?zhuān)瑤r性分層需要參考相關(guān)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(tǒng)勘察技術(shù)

鉆探，當(dāng)勘探的目的層上部有較厚的蓋層時(shí)。槽探，在地表處常用的一種勘探方法。巷探，利用礦業(yè)巷道進(jìn)行勘探。

三、地質(zhì)勘探技術(shù)分析

（一）地震勘探技術(shù)

地震勘探技術(shù)主要是應(yīng)用地震波在向下傳播時(shí)，遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面，地震波發(fā)生反射，地面根據(jù)反射回來(lái)的信號(hào)來(lái)確定震源特性、檢波點(diǎn)的位置，進(jìn)而根據(jù)這些記錄來(lái)推斷巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。地震勘探技術(shù)在煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究方面有著廣泛的應(yīng)用。在煤田淺部，一般是不超過(guò)800m的范圍，地震勘探技術(shù)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(shù)。

（二）地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)就是基于低下介質(zhì)的電阻率、介電常數(shù)等參數(shù)的差異，利用高頻電磁脈沖波的發(fā)射，來(lái)探測(cè)目標(biāo)地質(zhì)情況的一種物理方法。這種方法采用了*色雷達(dá)技術(shù)可以清楚地探測(cè)到一定范圍內(nèi)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(qū)的水、巖分布情況，為煤礦的開(kāi)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(zhì)的導(dǎo)電性為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究人工建立的地中穩(wěn)定電流場(chǎng)的分布規(guī)律來(lái)達(dá)到找礦或解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。高密度電阻率法有很多工作方法，它是新發(fā)展并推廣的新技術(shù)。較之常規(guī)電阻率法它有很多優(yōu)點(diǎn)主要是：測(cè)點(diǎn)密度大、多極距和多裝置形式，并且可以通過(guò)求取不同比值參數(shù)從而突出異常信息的特點(diǎn)。

（四）礦井瞬變電磁技術(shù)

礦井瞬變電磁技術(shù)也被稱(chēng)為礦井瞬變電磁法它是一種非接觸類(lèi)的探測(cè)技術(shù)，屬于時(shí)間電磁法。這種方法在工作時(shí)，發(fā)射和接受回線邊長(zhǎng)依據(jù)采掘空間斷面的大小選擇，能夠加大發(fā)射功率和接收回線匝數(shù)增加二次信號(hào)的強(qiáng)度，進(jìn)而可以增大瞬變電磁法的順層。這種方法也是新發(fā)展起來(lái)的勘探技術(shù)，它有廣闊的應(yīng)用空間。

（五）無(wú)線電波透視技術(shù)

無(wú)線電波透視技術(shù)又被稱(chēng)為坑透法，它是通過(guò)地下質(zhì)體發(fā)射高頻無(wú)線電波，可以通過(guò)觀測(cè)電磁波在傳播過(guò)程中場(chǎng)強(qiáng)的衰減情況，以此來(lái)確定地質(zhì)異常體的位置和形態(tài)。這種技術(shù)是從國(guó)外的勘探技術(shù)中引進(jìn)來(lái)，在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間還不長(zhǎng)，一些相關(guān)技術(shù)不太成熟，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。

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地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（geothermal management system）是為實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

我司深井地?zé)岜O(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列介紹：

1.0-1000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通表和存儲(chǔ)表）／0-3000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通顯示，只能顯示溫度，沒(méi)有存儲(chǔ)分析軟件功能）

2.0-1000米深井淺層地溫能監(jiān)測(cè)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無(wú)線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展256個(gè)點(diǎn)；進(jìn)口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米深井分布式多點(diǎn)深層地溫監(jiān)測(cè)（采用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)細(xì)分兩大類(lèi)：1.井筒測(cè)試 2.井壁測(cè)試）

4.0-2000米NB型深井液位／溫度一體式自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和液位兩個(gè)參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測(cè)溫成像一體井下電視（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機(jī)——地?zé)豳Y源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)／地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（可在換熱站同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，24小時(shí)無(wú)人值守）

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