原创《地球物理在煤矿地质灾害勘查中的应用》：本文关于地质灾害论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：煤矿地质灾害是地质灾害的一个重要分支.这里研究多种煤矿地质灾害表现的地球物理特征, 利用直流电测深、瞬变电磁、地质雷达等地球物理方法勘查煤矿地质灾害, 为开展煤矿地质灾害防治工作提供可靠性资料.
关键词：煤矿；地质灾害；地球物理勘探方法
一、煤矿常见地质灾害及其地球物理特征
我国的煤矿地质灾害主要有矿井突水灾害、煤与瓦斯突出灾害、陷落柱、断层、采空区、塌陷等.地球物理勘探方法研究煤矿地质灾害, 主要是通过研究地质体的物性（电性、密度、弹性、放射性等）差异来解决相应地质问题.
1.矿井地质灾害中的采空区及塌陷区问题.在煤层采空区, 因岩体垮落破碎, 区域构造、煤体结构、含水度等发生变化使得采空区、冒落带及裂隙带表现出较强的物性异常, 为利用物探技术探测采空区提供了物理前提.其物性变化复杂, 受冒落带及裂隙带范围、含水程度、围岩岩性及充填性等多种因素的影响.对于发育程度低的冒落带、裂隙带, 其电阻率高, 波速低.当采空区充水时, 其表现出低阻特征； 当采空区不充水或充水少时, 又表现为高阻特征.而且, 在煤矿开采的不同阶段中, 冒落带、裂隙带的发育程度、采空区充填性及含水程度也常发生较为显著的变化,采空区物性也处于不断变化的过程中.
2. 矿井地质灾害中突水问题.矿井突水是矿井在掘进或工作面回采过程中, 岩层的天然平衡被破坏, 周围水体通过断层、溶洞、溶穴、陷落柱、隔水层和岩层的薄弱处进入采掘工作面而形成的出水事故, 严重威胁矿山工程和矿井生产安全.岩石孔隙、裂隙是含水的, 随着岩石的湿度或饱和度的增加, 电阻率急剧下降.当断层、溶洞、溶穴或陷落柱为水充填时, 将导致这些区域的电阻率较围岩低, 于是区域水平方向电性的均一性被打破.当其在三维空间上的规模达到一定程度时, 电阻率在纵向上的变化规律也会被打破, 从而表现出局部的、区域性的电性异常, 为开展电法工作提供了物性前提和解释依据.通过电测深和高密度电法等方法测量区域地质体的视电阻率的变化规律, 反演地质体富水规律,为研究区域纵横向水力联系提供条件.
3.矿井地质灾害中的煤与瓦斯突出问题.煤与瓦斯突出是煤矿开采中经常发生的一种破坏性较强的地质灾害, 严重威胁着煤矿生产安全.瓦斯突出易发区域一般断层、褶皱等构造发育, 煤层层理紊乱,煤体结构破坏严重, 煤质松软酥碎, 强度低, 煤体孔隙度大, 裂隙发育.这些因素造成煤体物性发生变化,表现为瓦斯突出煤体与非突出煤体间电性存在差异,为利用电法确定瓦斯突出煤体提供理论上的可能性；煤的密度、弹性模量和泊松比等物性参数也发生变化, 可以通过超声波探测方法研究这些物性参数差异来预测瓦斯突出.同时, 煤与瓦斯突出是一种复杂的动力学破坏过程, 在这一过程中动力现象激发了包括具有明显热效应在内的各类电磁辐射, 因此, 可以依据煤体的能量辐射预测煤与瓦斯突出.
二、应用地球物理方法勘查煤矿地质灾害
1. 直流电测深法.直流电测深法具有对查找岩溶水（低阻异常）、含水构造较灵敏的优点, 对诊断煤矿地质灾害中的水患有较大优势.煤矿地质灾害中的陷落柱、采空塌陷区往往富含地下水或矿井水, 采用直流电测深法能够较精确地探查含水性陷落柱及采空塌陷区； 当然, 对于非含水性的陷落柱及采空塌陷区, 通过结合其他物探方法也能取得较好的探查效果.直流电测深法是一种传统的传导类物探方法, 受电流强度的限制, 直流电测深法的有效探查深度一般在100-200 m以内.实践证明, 电测深法在浅层地质灾害探查中有良好的地质效果, 随着高精度、强抗干扰电测深仪器的深入研究与投入使用, 直流电测深法将发挥着更加重要作用.
2. 瞬变电磁法.瞬变电磁法（简称为TEM 法）是近几十年迅速发展起来并广为应用的一种新的电磁法.它是一种时间域人工电磁感应方法, 它利用通电接地导线或不接地导线为场源向地下发送一次脉冲场, 在一次场的间歇期间探测目标体感生的二次电流产生的二次场随时间的变化响应.根据二次场的变化规律, 可以判断地下地质体的电性、产状、规模等, 从而为解决断层、陷落柱、采空区等问题提供帮助.该法具有分辨率高, 对低阻地质体反映灵敏, 受地形影响小, 勘探深度大等优点, 对查明含水地质体有较强的精确度.
3.地质雷达法.地质雷达技术是近年来发展迅猛的一种高科技地学技术, 随着微电子工艺的迅速发展, 地质雷达逐渐走向高精度化和便携化, 广泛应用于环境、煤矿地质和工程探测中.地质雷达利用以短脉冲形式的高频电磁波, 通过发射天线T 从地面发送到地下, 经过地层或目标体的反射返回到地面, 再用一接收天线R 进行接收, 通过分析接收到的反射波的走时、位置等参数, 研究地下目标体结构.在探测小构造以预测煤与瓦斯方面, 该法优势明显, 利用坑道雷达在煤层中进行构造探测, 可识别较小目标体, 在识别小断层上准确率也相对较高, 且其是非接触式勘探方法, 不依赖于钻孔工程, 具有无损性.我国煤科总院重庆分院于1995年研制出了探测瓦斯突出地质构造的地质雷达（ KDL系列） , 探测距离达60 m以上, 同时, 该套仪器在地面工程中空洞、溶洞、滑坡面、暗河、塌陷区等方面探测效果良好, 已被广泛运用.
4. 其他地球物理勘探法.地球物理勘探方法众多, 除上述三种方法外还有重磁勘探法、高密度电阻率法、大地磁电阻率法、三维地震勘探法等, 它们各自在解决特定的地质问题方面有着不同的优势.目前,应用较多的有三维地震勘探法、重力勘探法以及高密度电阻率法.三维地震勘探法因其勘探精度高而被广泛应用于研究大型、复杂地质构造, 但其成本高, 资料解释复杂.重力勘探法是近年来发展较为迅猛的一种方法, 广泛运用于探明隐伏地区的含煤构造, 追索煤层露头和控制断层, 探测井下断层以及圈定含煤岩系的岩浆岩体等地质灾害探查问题.高密度电阻率法是一种自动化的电测深法, 与传统的电测深法相比, 该法具有采集的数据量大、测量自动化, 资料解释较精确等优点, 是一种前景广阔的物探方法.
三、结语
实践表明, 物探资料的解释结果能达到70%-80% 的准确率, 能够查清绝大部分的地质灾害问题.在实际工作中要因地制宜, 选取合适的物探方法, 当资料解释结果不能满足要求时可以辅以其他其它物探方法, 相互验证, 以提高资料解释的准确率.相信随着计算机和微电子技术的不断发展以及地球物理理论的不断成熟, 在煤矿地质灾害的勘查中, 地球物理勘探方法将会发挥更大的作用.
参考文献：
[1]黄录基.地光[M].北京： 地震出版社, 1983： 24-29.
[2]吕绍林.地球物理方法预测瓦斯突出研究综述[J].焦作工学院报,1997,16（2）：95-100.
[3]杨建军.煤矿采空区探测效果研究[J].煤田地质与勘探,2006, 34（1）： 67-69.
[4]吴有信.煤矿地质灾害的地球物理特征与勘察实例[J].安全与环境工程,2003,10（2）：53 -56.
作者简介：柳凯峰（1993-）,男,助理工程师,现在黑龙江省煤田地质物测队工作.
地质灾害论文参考资料：
结论：地球物理在煤矿地质灾害勘查中的应用为大学硕士与本科地质灾害毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写地质灾害方面论文范文。
