煤田火区物探技术总结

煤田火区物探技术总结

胡志敏 ,高青松

新疆维吾尔自治区矿山安全服务保障中心新疆 乌鲁木齐830063

摘要:煤田火灾严重影响了整体的生产安全，我国煤田火灾发生的地区主要集中于新疆、内蒙古、甘肃等地区。煤田火区的精准探测对安全生产意义重大。因此，有必要加强室内分析综合地面磁化测量，高分辨率地图法等多种方法强化整体的反推和验证，为后续的火区灭火和监测提供有效的数据资料。

关键词:煤田火区；物探技术；总结

引言

煤矿作为重要的基础能源，对整体社会的发展起到基础性的支撑作用，大部分矿区的储存条件较好，整体开采强度较高，但上层岩土破坏严重，易出现采空塌陷和地裂缝等地质灾害，严重影响了煤矿安全生产，因此，应该加强数据分析，综合采用多种方法加强对于煤田火区的探测与管理。

一、煤田火区物探技术的概述

物探技术综合磁性、放射性、重力等多种形式，将物探技术应用于煤田火灾探测过程中，可以有效避免大量煤炭资源的损失，保证整体的环境安全，维持周围居民的生产和生活安全，物探技术是矿产勘测领域中一个复合专有名词，由物探技术和化探技术两部分组成。

物探技术，主要是运用物理知识来进行勘测，整体勘测以物理学的光学、电磁学为基础，主要可以借助各种物理仪器实现技术勘察。目前我国采用的物探技术主要包括地震层分析成像技术、电波勘测法。地震层成像技术主要是将基础的土质情况，矿产资源等信息整合起来，在借助成像仪将数据转化成图像。一般地震层分析成像技术应用于深层次矿场勘查中，可以得到更加精准的数据，但相对而言整体投资高。电磁技术主要是利用电磁波反射的特性，向地下发射低频电波，通过返回的图像，以电波图的形式在屏幕上进行显示，这种方法一般适用于浅层的矿产资源勘测，图像不够精准。在电磁波检测过程中，要注意周围是否有特殊磁场，以保证检验结果的准确性。

二、煤田火区物探过程中存在的问题

煤田火区的治理一项复杂的工作，需要明确矿产分布、设备类型等不同因素，但实际中，由于矿区内部缺乏有效的维护管理机制，日常采矿作业混乱，在采集过程中盲目性较强，各项安全事故频发，严重影响了整体的采矿效率。

此外，我国煤矿保有量有限，大部分矿区地形比较复杂，交通不便，勘测的技术水准有限，各类设备数据标准不统一，现场数据的集成性较差，采集效率和准确度欠佳，行业内缺乏完整的数据管理标准，数据共享集成中存在着以一系列问题。

三、煤田火区物探技术总结

（一）强化人员管理

煤田火区物探需要进行大面积的勘测，在勘查工作中，应该结合具体问题具体分析，对发现的矿点进行科学的评价和调查，以此来确定关键信息。借助前期航磁、航电以及地面勘测为基础资料，综合无人机和人力进行反演，结合三维反演技术，计算整体的功率谱，明确水平梯度的极值，从而定位地下燃烧体的位置深度以及具体范围，实现对物探资料的综合解释，初步建立地下煤层自燃不同阶段拟合方程，为后续矿藏的分布情况以及燃烧状态提供有效的数据支撑。同时要强化安全管理模式，禁止非工作人员开启设备，加强安全的实践教育活动。

例如，在进行物理勘测时，需要严格遵守物探技术的基本原则，推断周围的环境是否可靠。要根据实际情况做好对于数据的分析和总结。此外，在分析数据时要合理控制偏差，充分考虑当地地质情况的复杂性，立足于实际情况做出深层次的分析，对异常的现象进行合理解释。基于数据的输入、分析、输出、储存以及图像信息的管理。借助相应的数据分析模块，完成数据的整理、输出整个过程。

（二）综合多种探测方法

煤田火区的形成是一个较为复杂的过程，因此在实际探测过程中要根据不同过程阶段的特点，综合地质雷达法、遥感法、电阻率测定等多种形式，推测出地表特征、高温异常区域、空气湿度等重要参数。

（1）磁探法

磁探法作为圈定高温异常区域和动态监测温度的基本方法，能够快速掌握火区燃烧的方向以及速度。磁探法作为最早探测煤田火区的基本方法，能够大概判定火区边界，并且综合磁道反应图像获取高精度的剖面图，明确磁体异常的区域。

从本质来看，磁探法在检测过程中主要是检测煤层上覆盖的磷矿以及黄铁矿，铁元素在高温燃烧下发生磁化反应，进而生成磁性矿体，在降温后仍具有较强的磁化强度应用这一明显的特点可以监测出高温以及定位燃烧范围，为后续的灾情管理提供可靠的数据支撑。

（2）电阻法

电阻率勘测法主要用于确定地上采煤矿与燃烧的边界层位。在实际判定过程中，会受到高压线路、大型机电设备的影响，导致整体的判断出现误差，因此在实际物开始要综合考虑煤层结构和周围环境，从而确定岩层电阻值的变化。

（3）测氡法

氡作为一种不活泼元素。首先在地面首先采集氡气，借助spss生成氡浓度分布图，从而快速圈定高温异常区域，同时借助主因素分析。一般而言影响氡气浓度的关键因素，包括压力梯度，渗透率，水饱和度和缝隙宽度等综合多种参数进行组成分析，随时判断异常区域进行有效处理。

（4）测温法

测温法作为最直接的物探方法，在发生火灾时会释放大量的热能，根据热量学定律，温度高的地方会自动向温度低的地方进行扩散，利用岩石的热传输作用，可以在地面形成高温区域并且与附近的低温地面形成一个稳定的热交换。在实际测算过程中要综合地面温度测定法，井下温度测定法和红外测定法，借助AD转换装置，将热能信息转化为数字信息，快速判断某一点位的异常情况，但相对而言，整体的探测范围有限，一般是用于精准测算。

（三）整合多种数据手段

数据的反推和演化在物探过程中起到关键的引导性作用，因此在实际管理过程中应该整合遥感测算、红外传感。遥感技术具整体而言灵活性较高，机动性较强，运输成本较低，红外线的波长远远大于可见光，整体的传动性较强，利用热能信息能够快速判断地表内的物质，从在借助数据分析可以有效推断出地表特征，高温异常区域等。

例如，可以综合多光谱多识相，结合地面雷达和GIS系统，实施全方位监测，明确火区变化和发展趋势，同时要加强室内分析测试。因此在实际系统分析过程中要整合多种手段，首先借助遥感探测法进行初步勘测全境火灾范围，再借助测氡法，提高整体的探测效率，确保整体探测的准确性。

总结

煤炭资源作为重要的战略资源，对于整体工业发展至关重要。为更好的开展煤田火区的治理以及煤矿的安全生产工作，应当结合矿区的地质资料，综合氡气含量、电磁性和地面温度，更加准确的完成煤田火区的探测工作，为后续火区的监测和灭火提供基础的数据资料，确保周围居民的生命健康安全。

参考文献：

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[2]王刚. 煤田火区探测技术研究现状及发展趋势[J]. 露天采矿技术, 2022, 第37卷(1):9-11，15.

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