非煤矿地质问题生产开采方法技术探讨

　摘要：地质是保障非煤矿高效安全生产的前提，在解决非煤矿地质问题的若干手段中物
探方法以其精度高、成本低、速度快的优势而成为主要手段。根据物探特性可探明非煤矿矿区
的资源、断层、构造水、等地质问题。针对当前非煤矿开采的实际需要，结合实例介绍了非煤
矿安全生产中解决地质问题的物探方法，这些实例对今后利用物探技术手段保障非煤矿安
全生产具有借鉴意义。

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　　关键词：物探

 非煤矿地质 安全生产

　　一、勘探与开采的相结合
　　非煤矿安全生产的许多环节与地质因素相关。许多非煤矿生产受阻或安全事故是由于地
质情况不清引发的。国内非煤矿建设前缺乏系统的工程地质条件评价；选择开盘区前又未能
准确探测其内部地质构造，了解非煤矿山煤层厚度变化和顶底板异常；巷道开拓后未能及
时预测和探测工作面内的地质异常问题；或虽进行了地震等勘探工作，一次解释而终身使
用，不能充分利用后期非煤矿工作信息及由此带来的物探信息的新认识。如澳大利亚的非煤
矿物探报告是由勘探单位和非煤矿共同完成的，并在后续使用过程中不断修改、补充、完善。
探采紧密结合的优势是显而易见的。缺乏结合而仅追究责任往往与事无补。矿区中的地质问
题，物探方法大都可以解决，重要的是做好资料的结合和人员的结合。
　　二、关于解决小断层能力的问题
　　物探究竟能查明几米的断层，这里也有一个辩证的问题。按照维代斯对分辨率的广义定
义：
　　

S（f）、N（f）分别为地震信号和噪声信号的振幅谱。在有噪声的情况下，分辨能力强

主要由信噪比谱而定，所以提高分辨能力，不仅要提高频率，还必须加宽频带和兼顾改善
信噪比。这就说明了为什么平原（如兖州、济宁）比山地砾石区（如新汶、莱芜）地震方法解
决小断层的能力强。在地震地质条件良好的情况下，一般小断层分辨能力为

△Z≥ ，（ 是地

层中的波速、

 地震波的优势频率。若主频 60Hz，地层速度 3000m/s，则可分辨≥5m 的小断层。

这个

1/4 波长的确定标准就是同相轴错断幅度大于其宽度的一半时视觉方能判别。现在计算

机代替人工解释，识别能力可提高到

1/8λ，即识别 2～3m 的小断层。一种方法是可利用计

算机的显示技术（相当于提供了一套显微镜和放大镜），把微小的变化识别出来（图
1），二是借助计算机智能识别，三是利用波动方程反演技术分析。
　　三、人工合成记录及井旁资料的应用
　　人工合成记录是利用电测井参数通过计算机模拟计算而获得目的层地震波记录的方法
（图

2）。这是二十世纪八十年代中期研究成熟的技术，在当时解决了地震波与反射层的对

应关系和新区地震波地质意义的确定，也奠定了岩性勘探的基础，是一个里程碑意义的贡
献。但近几年人们几乎忘记了该项技术，认为各勘探区地震波的地质意义都清楚了，不需再
做合成记录。其实合成记录还有许多用途，其不仅可明确地震波与目的层的对应关系，还可
帮助进行地震波动力学特征分析，也是地震与测井结合的桥梁（图

3）。做好地震、钻探、测

井的结合，不仅解决煤层的构造与岩性问题，而且还可提取与顶、底板岩石相关的特性参数，
从而指导矿井对岩层的控制。澳大利亚公司专门利用井中地球物理参数确定岩层控制系统，
取得很好的效果。今后地震工作中凡有测井资料钻孔都应做人工合成记录，以促进地震资料
的精细研究。尽量开展

VSP 测井， 对井中、井旁地震资料研究需要很好的重视。对岩性勘探

而言，只有点上资料研究透了，面上资料才能更好的分析。
　　四、非煤矿区水文物探工作
　　地震波含有丰富的地质信息，常规地震方面提供的是时间与振幅的参数，主要用于构