引言：根据现有数据来进行分析，可以得出我国煤矿资源虽不处于紧缺的状态，但也需要在发掘期间进行科学合理的探测施工，保证排除掘进工作中的安全隐患。井下物探超前探测技术可以准确的判断矿井前方的含水性和岩层的基本构造，为掘进工程制定合理的施工方案。

一、井下物探超前探测技术运用方面存在的问题

（一）资金匮乏

在运用井下物探超前探测技术时，资金支持是否充足是非常重要的一个问题。因为煤矿的开采量和整体面积都非常大，为了排除开采过程中会涉及到的安全隐患，需要大规模的采用井下物探超前探测技术，与此同时煤矿开采的深度和生产成本也在不断的增加。煤矿开采需求加深，意味着在开采作业过程中探测设备、探测技术也需要不断的进行优化，优化的基础是拥有雄厚的资金链支持。从企业内部运营的实际情况来进行分析，中小型煤矿企业内部的资金匮乏，会导致企业没有足够的资金来进行相关探测设备的购买，也无法进行新型探测技术的引入。从外部宏观条件来观察，不同地区的政府经济情况不同，一些政府将资金投入方向进行了调整，从对中小型煤矿企业的支持转向了其他行业，出现了煤矿行业发展资金链供应不足、井下物探超前探测技术的运用不全面等情况^[1]。

（二）制度规范不够明确

在进行井下物探超前探测技术的运用时，企业需要提供专业的制度规范作为支持，保证超前探测技术能够在最大限度内发挥能动性。因为煤矿井下物探工作具备一定程度的危险性，工作人员操作不当非常容易出现安全事故，所以需要保证工作人员的技术水平和对超前探测技术的掌握程度以及随机应变的临时处理能力。结合当下煤矿行业工作人员结构组成和工作情况来进行分析，发现现有的规范制度无法满足实际工作需求。当下煤矿行业存在的作业标准要求和安全标准规范，无法满足超前探测技术的应用和推广，无法对开采设备的操作使用进行有效的规划，容易出现安全事故。要想摆脱这个问题，需要确保企业管理人员结合新时代的技术发展方向来对原有的管理制度进行规范和明确，提高探测结果和产品的整体质量。

（三）缺乏技术人才

高素质、高质量技术人才的缺乏也是影响井下物探超前探测技术应用的重要原因之一。技术人员除了专业知识扎实牢固以外，还需要拥有丰富的知识量，对自己责任内探测设备的使用方法、常见问题应急处理方案、维护等方面进行详细的了解，一方面避免探测设备在使用过程中出现问题，影响整体探测效率，另一方面也能够不断提升应对危机的处理问题，为后续探测排除安全隐患^[2]。迄今为止，我国大部分中小型煤矿企业出现了不同程度的人才短缺，在职技术人员的知识储备和工作经验的积累无法满足实际需求，对探测设备的操作方式也没有足够的了解，严重影响了探测工作的质量。同时，企业内部的人才储备数量不足，也会导致技术人员无法良好的操作新型探测设备，影响了超前探测技术的后续推广。

二、井下物探超前探测技术研究分析

（一）井下电磁法探测技术

对井下电磁法探测技术进行分析，首先，需要明确井下电磁法探测技术主要包括音频电穿透、地质雷达、直流电法、瞬变电磁探测技术等，在应用的过程中，可以对井下含水异常状况是否符合实际需求来进行探测，但对探测距离有一定的要求。探测器在进行探测期间，可以对井下的空洞带、煤岩导含水断层、下陷柱进行探测，还可以对矿道项隔水板厚度、矿道注浆质量等进行探测。井下电磁法探测技术中的电穿透声波探测技术可以对矿道顶隔水板的导含水指标进行检测，确定作业区域内潜在含水体方位和深度，将测量的数据进行整合反馈给水文地质预报人员。

其中的直流电法检测可以对井下的矿道底板深度进行探测，直流电法可以和音频电穿透法检测进行结合使用，对作业区域不同地质厚度的电阻率等进行有效的绘制，将井下作业开采下方含水异常区域的地质水文状况信息更加直观的呈现在工作人员面前，提高探测的准确性。井下瞬变电磁法一般被用于探测井下积水的老窑、地质水文、空洞带等方面的探测，因为瞬变电磁法探测对低阻体较为敏感，所以可以更好的对井下采矿区深处煤岩含水层和含水断层、下陷柱的纵向连通关系进行检测，有效的规避部分常见的井下安全事故，为后续开采工作打好基础^[3]。

（二）直流电法超前探测技术

井下直流电法超前探测技术是一种全空间电法勘探技术，在进行探测时，借助了岩石电性差异来在全空间下进行建场，对矿井水文地质问题进行了说明。在进行井下探测时，直流电法超前探测技术一般被用在煤矿井下巷道掘进头前方100m距离范围内含水裂隙岩溶、断层、陷落柱、老空区、火烧区等异常地质体的探查方面。直流电法超前探测技术的具体应用方式是，利用点源三极装置来采集井下的数据，并将采集到的数据进行整理和分析，采集到的数据涉及范围极广包括多方面的岩石构造等地质信息，能够让分析人员可以更加全面的了解井下的地质情况。

在进行直流电法应用时，还需要注意的问题是进行井下巷道掘进头前方区域的异常识别时，第一，为了保证检测信息的准确性和稳定性，需要在最大限度内排除一切干扰情况，探测之前对全空间场进行校正、对巷道后方异常进行处理、巷道顶底板及侧帮异常也需要进行处理，确保所有干扰探测结果的信息都能够被排除。第二，在收集到原始探测数据信息后，需要结合实际情况来对探测数据信息进行整理和校正，保证留存下来的信息可以真实反映出井下巷道掘进头前方区域异常信息。
（三）瑞利波超前探测技术

瑞利波超前探测技术的前身是日本在进行公路工程地质条件勘探中不断发展完善而来的，我国应用瑞利波超前探测技术是在1987年进行技术以及相关设备的引进，在1992年应用到煤矿井下作业中。迄今为止，瑞利波超前探测技术主要应用于井下探测石门厚度和井下全方位探测，同时超前探测距离可以提高到80m。瑞利波超前探测技术可以通过脉冲信号的形式向外传播，有效的利用两组接收传感器来完成信号采集工作，结合频谱分析技术，将不同频率下产生的瑞利波进行分离和计算，得出信号之间的相位差，计算相速度。根据计算出的数据进行有效整合，来绘制频散曲线，实现井下全方位探测的有效计算。

将瑞利波超前探测技术应用到煤矿探测中，可以保证在最大限度内提升处理软件的准确率、强化处理软件、降低虚假异常使探测结果出现的概率。在进行震源对比试验时，瑞利波超前探测技术还可以保证有效信息的质量，来对将井下探测采集到的数据传输到计算机中，并进行二次处理，提高了计算结果的精确性，也缩小了因为多种干扰因素产生的数据偏差，保证可以更好的呈现矿井下的实际情况。

结论：综上所述，为了保证井下物探超前探测技术的可持续性应用，需要从资金建设投入不足、制度规范有待优化、技术人才队伍建设不够全面三个方面，对井下物探超前探测技术运用方面存在的问题进行了解，研究分析井下电磁法探测技术、直流电法超前探测技术、瑞利波超前探测技术。

参考文献：

[1]赵秀玲.地面及井下物探方法联合在矿井水患探测中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2021(06):186-187.

[2]杨菲.煤矿井下掘进工作面超前物探技术分析[J].当代化工研究,2021(01):55-56.

[3]高文海.煤矿井下掘进工作面积水区超前物探探测[J].矿业装备,2020(01):102-103.