社会经济与科学技术的发展，尤其是综合机械化设备的应用，极大地促进了矿井开采技术的进步。但矿井开采机械化的主要缺点在于应变能力太差，不能随着地质情况的变化而做出及时地调整。地面物探可对矿区内大的地质构造体进行较好的控制，但在井下遇到的地质异常体较多的是小地质异常体，如：小断层和小褶曲、煤层厚度变化、煤层冲刷、剥蚀、煤层分叉、合并与尖灭、陷落柱、岩浆岩侵入煤层变焦、瓦斯涌出、岩溶及老空空间分布、可能的涌水点及通道、顶底板富水情况、顶板与围岩的稳定性等。这些地质异常即使规模小，如果不及时超前探查，不但造成采掘系统布局不合理，资源浪费，还直接影响高产高效工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工安全。由于现代矿井物探技术的快速发展，利用矿井物探仪器在井下进行施工，可对井下小地质异常体进行较好的预测预报。

        汾西矿业集团公司在2009年前后根据国家政策要求在吕梁、忻州、晋中、长治、临汾等5市的12个县、市整合矿井81个，经重组后形成矿井31处，目前这些整合矿主要处于基建过程，只有少部分矿井处于生产过程。由于这些整合矿以前都是私人的小煤矿，各种地质资料都比较少，对进行煤矿生产带来了很大的安全隐患，因此对于物探技术的要求很高。

        但是现在的各矿的物探技术水平无法满足需求，因此矿务局根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》对煤矿物探工作的规定，以“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的十六字方针为原则，针对下属各个煤矿技术人员地质水平和物探技术水平不高的情况，从煤矿科学安全高效生产出发，组织下属各个煤矿技术人员对矿井物探技术的学习，特别于5月27日至30日举行为期4天的矿井物探培训，邀请了太原理工大学杨教授、福州华虹智能科技股份有限公司卢小龙、武汉地大华睿地学技术有限公司郑广科、中煤科工集团重庆研究院梁博士以及山西三晋物探技术服务公司魏总进行培训。27号上午8点培训正式开始，汾西矿业集团公司地测处的王崇林处长、物探科杨立彪科长等领导亲自到培训现场为学员们讲话。王崇林处长主要讲了现在汾西矿业集团公司整合矿所面临的部分地质问题以及物探在煤矿地质工作中的重要性，鼓励学员们认真学习，做好物探工作。杨立彪科长主要根据自身多年的物探工作经验，要求学员们要把握住这次难得的机会，把以前工作中遇到的问题总结出来，向各个厂家专家请教，借以提高自己的物探水平，不要带着疑问去工作。

1 汾西矿业集团公司下属煤矿矿井地质、面临的地质及水文地质问题

        汾西矿业集团公司下属煤矿许多为相对较小生产能力矿井或属于资源整合矿井，所有煤矿煤系地层为石炭系上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s)，太原组可采煤层主要有1、2、3、4号煤，山西组主要可采煤层有5、6、7、8、9、10、11号煤，各个煤田可采煤层变化较大。大部分矿井主采煤层为2、9、10、11号煤。石炭系上覆地层为二叠系下统下石盒子组(P1x)以灰色、深灰色粉砂岩、泥岩及灰色砂岩为主，下部夹1-2层薄煤层，上部出现紫色、暗紫色泥岩，灰绿色、黄绿色砂岩。岩性及厚度变化都较大，与下伏山西组整合接触。下伏地层为石炭系中统本溪组(C2b)及奥陶系中统峰峰组(O2f)。本溪组以灰白色鲕状铝土岩、铝土质泥岩、灰岩、泥质灰岩为主。峰峰组以深灰色石灰岩为主，厚层状，致密、坚硬、质纯、性脆，夹薄层泥灰岩，具溶蚀现象，裂隙较发育。局部被方解石脉充填，部分区域见石膏。

        目前各地方矿井遇到的主要有构造地质和水文地质两方面问题，构造地质方面的问题只要是断层及裂隙发育带、陷落柱、褶皱和河流冲刷无煤带等；水文地质问题主要是老空水、构造导水等。通过对上述基础内容的详细讲解，参加培训的人员对本区域的地质情况有了系统性的认识和详细的了解，对以后开展矿井物探工作奠定了坚实的基础。

2 主要培训内容

        参加本次培训的有60人之多，人员分布于汾西矿业集团公司下属煤矿的物探技术人员，本次物探的培训主要是从各款物探仪器的探测原理、现场操作、数据处理、成果解释及疑难解答五个方面进行培训。我公司被安排在27日进行培训，本次培训的主讲人是晋中办的主任工程师卢小龙。卢小龙主任在27日上午主要讲了矿用本安型瞬变电磁仪YCS40(A)。他首先介绍了YCS40(A)的基本探测原理，YCS40(A)在进行迎头超前探测和工作面顶底板探测等不同探测任务时根据现场地质条件设计合适的观测系统，在进行探测时要注意的事项有探测现场要停电(风机除外)、现场要把可以清除的铁器要尽量排除、线圈要远离锚网等铁器、线圈要拉直以及做好现场编录等。

        瞬变电磁探测最重要的就是现场探测部分，只有采集好的数据才能准确的对探测目标进行准确分析解释，一但采集的数据不好则直接影响结果。在进行数据处理时干扰校正是很重要的，因为在进行探测时避免不了一些金属体的干扰，这时进行合理的干扰校正有助于提高数据质量，但是干扰校正做的不好则直接影响结果。有一些学员以前进行干扰校正都是用一个点校正多个点，这是错误的，正确的做法应该是多个不受干扰的测点校正一个点或多个点。瞬变电磁的成果解释离不开矿方提供的地质资料，只有结合矿方的地质情况进行分析，才能更好的进行成果解释，要收集所要探测地点的详细的各种地质资料。以我公司在汾西矿务局各资源整合矿井掘进工作面超前探测、其他矿井回采工作面探测等为案例进行分析，提高学员对矿井瞬变电磁法的信心，也纠正了学员们“瞬变电磁物探异常区就是有水”的错误认识。

        由于汾西矿业集团公司采购我们的瞬变电磁仪有12台，下面很多矿都有瞬变电磁仪，他们在使用过程中也遇到了一些问题，正好借此机会请教卢小龙，卢小龙对于他们的问题一一进行了解答。下午卢小龙主要讲了KDZ1114-6A30和KDZ1114 -6B30这两款仪器，卢小龙分别就这两款仪器的探测原理、现场操作、数据处理、成果解释进行讲解培训。由于这两款仪器的基本探测原理都是利用地震波的反射性质，探测原理基本都是一样，只是KDZ1114-6A30只能接收检波器前方反射波，而KDZ1114-6B30可以接收三个方向的反射波。地震波探测进行数据处理最重要的是确定反射相位和地震波综合速度的确定，地震波速度大小决定我们所确定异常界面的位置。当我们在一个从未进行过地震波探测的地方进行探测时，这就要求我们要通过实验确定该区域地震波的综合速度，我们可以在异常位置已知的地方做实验，以便确定波速或者我们可以在进行数据处理时先使用一个经验波速，然后根据验证情况修改波速。

        卢小龙介绍了KDZ1114-6A30矿井地质探测仪在掘进工作面超前探测反射共偏移和单点测厚两种探测施工方法在井下的具体施工布置，KDZ1114-6B30矿井巷道地质探测仪在掘进工作面超前探测施工布置。分别以我公司的KDZ3.0和MSP2.0软件为例进行了地震勘探的数据分析原则的讲解。以我们在汾西矿物局各整合矿井超前地质预测预报的工程和其他矿井地震勘探案例进行分析，增加了大家对地震勘探的信心，让大家知道了地震勘探的多解性。由于各物探方法的局限性和多解性，为了解决这些问题，排除偶然性，提高勘探精度，采用最多的是综合物探分析。所谓的综合物探就是利用多种物探方法在同一地点进行探测，主要应用在超前探测，因为掘进工作面超前探测经常同时存在水患和地质异常体的情况。通过几个案例分析，让学员们了解到综合物探在掘进工作面超前预测预报中的重要性，也了解到迎头超前探主要的综合物探方法是矿井瞬变电磁法和地震勘探同时施工。以我公司物探仪器为例，在掘进工作面井下施工时采用YCS40(A)矿用瞬变电磁仪和KDZ1114-6A30矿井地质探测仪、KDZ1114-6B30矿井巷道地质探测仪相结合的施工方式进行探测和综合分析。

        最后讲解了如何把物探结果结合本矿井或者单条巷道的地质情况及水文地质地质情况转化成地质分析。只有把物探结果转化成地质分析结果才能真正的发挥到物探的意义。在后来的三天，虽然我们的培训已经结束了，但我们依然去听其他厂家的培训，只有不断的学习，取百家之所长，我们才能取得更大的进步。太原理工大学的杨教授主要讲解了物探的基本概念以及各种物探方法；武汉地大华睿地学技术有限公司的郑广科主要讲解了TEMH275瞬变电磁仪；中煤科工集团重庆研究院的梁博士主要讲了WKT-E无线电波透视仪；山西三晋物探技术服务公司的魏著霖主要讲解了各种井下物探仪器在各种探测任务下的施工方法及成果解释。

3 达到的目标

        此次技术培训，汾西矿业集团公司地测处的领导也非常重视。培训前，地测处就进行了认真准备，对培训的内容与方式等提出了详细的建议；培训期间，得到了汾西矿业集团公司地测处的大力支持，特别是在具体培训工作中得到了杨立彪科长的大力协助，杨立彪科长每一天都严格执行上课前点名、统计旷课情况的考勤办法，使得培训纪律井然、培训测试工作顺利，保证了培训效果。在这四天的培训中学员们都认真听讲，积极发言，整个培训取得了良好的效果，让大家意识到了矿井物探技术在矿井防治水和矿井安全方面的重要地位。参加此次培训的人员纷纷表示，经过此次培训他们的矿井物探技术水平都有所提高，对今后的物探工作有很大的帮助。

作者简介：
       卢小龙，男，宿州学院地质工程专业，福州华虹驻晋中办事处主任工程师。
       张浩，男，安徽理工大学水文与水资源工程专业，福州华虹驻晋中办事处物探助理工程师。