引言:近年来,随着经济的发展,我国对煤炭的需求量逐渐上升,当出现供不应求的局面出现,就意味着环境的破坏程度和资源的耗损情况会日益加重的。所谓采空区就是在经过大量的人为开采之后在地下形成的巨大空洞,这种人为形成的空洞因为短时间对坚硬的地质结构强行做出改变,所以一般危险系数比较高,容易造成安全事故。自二十一世纪以来,我国煤田开采范围逐渐增大、数量逐渐增多,其破坏程度可想而知了,为此我们需要对地球物理测井技术进行一定的使用,明白其原理和使用方法。
1. 地球物理测井技术
地球物理测井技术主要是针对具体的勘探和开采活动时,利用各种仪器设备来获取相应的物理数据,其具体的数据分析对地质工程方面是有很大帮助的。除此之外,地球物理测井技术主要分为电法测井、放射性测井、地层倾斜角测井、声波测井等,其所有的勘测数据都为综合研究与开发方案提供相应的依据。其具体介绍如下,(1)电法测井。以煤层为例,主要是根据煤层与周围其他事物进行电性对比,比照其存在的不同。在工作展开之前,我们需要借助下井装置探测岩层的电阻、电极、电位等,这就需要将电法测井进行更具体的划分了,主要是微电极测井、侧向测井、介电测井等,具体情况具体分析,对需要勘测的部分进行全面且仔细的检查,做好电性数据的收集。(2)放射性测井。放射性测井主要依靠的放射性,众所周知,岩石是有一定的放射性的,经过自然或者人为干预的放射性源影响,其会产生一定的射线强度的,以便我们能够及时的发生矿物质,并且收集到一定的岩石数据。(3)地层倾斜角测井。用于测量地层的倾角和方位角,其主要应用于地质构造产生变化时,确定相应的地质情况,如断层、砂坝、地质沉积等,增加对煤田空采区的施工信息,提高相应的技术掌握能力。另外,地层倾角测井对地层的裂缝与方位的数据掌握是敏感的,可以帮助我们判断此地层是否满足安全规定以及是否适合施工条件。(4)声波测井。首先我们需要对周围岩石的声波传播功能进行一定的调查了解,确定是否可以用来勘测。其次,可以的话,利用其功能去分析研究钻孔剖面岩石地质的特征,并且增强井下工程认识度。最后,其实声波测井可以根据探测目的的不同,分为两种,一种是声速测井,利用专门的声波类的仪器,仔细记录声波沿着沉井的外壁的各地层进行滑行一段长度的时候所产生的时间。其主要用于判断岩石的性质,了解到岩石的总孔隙度、指示气层。一种是声幅测井,主要依靠岩石内声波的衰减程度进行相应的判断,使工作人员可以有效的掌握钻孔剖面的裂缝带情况以及了解固井的质量问题。
2.煤田采空区的危害
目前,煤田采空区危害已经在一定程度上影响到周围环境与人民群众的生产生活了,它急需改变,但是在改变之前,需要进行一定的了解,以便问题的真正解决。首先,有害气体的排放,我们对煤田的开采过程中,会出现大量的废气废渣,并且还有大量的废弃巷道和采掘境,这些容易与周围环境产生化学或者物理反应,从而产生大量的有害气体,比如说氮气、二氧化氮、一氧化碳等,对人体健康还有周围环境来说都是非常受伤的气体。其次,老空积水,是通过人为的开采使用之后,没有进行相应的填充措施,而被废弃的一些空洞,在经过长时间的雨水、工业废水、管道排水等而逐渐积累成地下水。其长时间的积水,会导致岩石孔隙变大,流入其他矿井,影响到附近的其他矿业工作,使其发生不同程度的突水事故,严重的话,不仅影响日后的施工作业,还对周围的地质结构产生一定的影响。最后,塌陷沉降,与采空区的开采深度、空洞的大小程度、松散层的厚度等有一定的关系,当进行采矿活动的时候就会出现塌陷沉降的现象出现。如果是在黄土丘陵地区,那么对于农田的破坏程度比较大,比较容易造成梯田田块裂缝式的错位,并且在经过一定时间的轻视作用下,造成比较严重的水土流失,导致土壤出现问题,不能良好的进行作物种植;如果是在靠近居民楼的地区,一旦出现塌陷沉降,那么对建筑的破坏程度可想而知了,不仅居民楼会成为危房,还会影响到人民群众的生命安全;如果是在公路、管道附近的话,严重的话会造成管道的油或者天然气泄漏,从而发生安全事故,而且后期的维修比较困难。一旦公路上发生交通事故,轻则造成经济损失,重则出现人员伤亡。
3.地球物理测井在探测煤田采空区中的应用
3.1划分岩石性质
地球物理测井技术在煤田探测的主要应用就是划分岩石的性质,借此识别出地下煤层的深度与厚度,而对于采空区而言,我们需要通过岩石性质来查看各岩层的发育情况,是否符合作业条件,如果发育比较稳定的话,其探测的相同位置的岩石物理性质大概是相同的,不太容易发生改变,那么利用地球物理测井技术测量的曲线数值与形态特征应该具有一定的相似性,方便我们进行对比,确认岩石的分布特征,避免在工作的时候出现安全事故。
3.2检测探测区情况
我们需要利用地球物理测井技术的地层倾斜角测井方法,结合钻孔井斜,对采空区的煤田厚度进行一个基础掌握,另外,还需要钻孔井温测井,通过探测采空区的温度,判断是否存在热害区域;进行水文测井方法的重点是预防老空积水,确定突水大概位置,对采空区的处理措施与附近的矿工作业提供一定的保障。注意采空区的处理措施包括填充法、崩落围岩法以及隔离法,其地球物理测井技术是这些措施能够正常施行的必要前提和关键所在。
4.结束语
综上所述,煤田采空区的危害是比较大的,为此我们对于工作人员应该进行比较专业的培训,在保证生命安全的前提下,工作人员需要更好的利用地球物理测井技术,帮助并解决开采活动的问题,促进开采行业的进一步发展。当然地球物理测井技术仍然需要进一步的深入研究,顺应时代发展潮流,增强创新能力,保护环境,提高我国的经济实力与行业的市场竞争力
参考文献
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