淺析煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展4900字

1、淺析煤田地質(zhì)勘探技術(shù)開展4900字 摘要 20世紀(jì)以來，煤炭在中國(guó)能源中一直占主要地位。根據(jù)中國(guó)煤炭消費(fèi)方針、煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)開展現(xiàn)狀，討論了中國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問題，從進(jìn)步勘探精度，開展動(dòng)態(tài)地質(zhì)研究等方面加以闡述，并且展望了煤田地質(zhì)勘探技術(shù)開展的趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 地質(zhì)勘探勘探技術(shù)開展趨勢(shì)AbstractSince 20 century, coal has taken up in China a major energy position. According to Chinas coal production policy, the geology characteristics a

2、nd world advanced technology development present situation, it discussed the Chinese coalfield exploration frontier, from increase exploration precision, and carried out dynamic geological research aspects discusses, and prospects the coalfield exploration technology development trend.Key Words geol

3、ogical exploration; exploration technology; development trend中圖分類號(hào)：P624文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言 進(jìn)入21世紀(jì)，煤炭在世界一次能源中將占主要地位。在我國(guó)，1500m左右的煤炭總資源量約40000億噸，已探明保有儲(chǔ)量達(dá)10000億噸。而石油、天然氣，由于資源賦存條件與勘探、開發(fā)困難等原因，一段時(shí)期內(nèi)難于大幅度增產(chǎn)。但是，隨著開放與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)開展，煤炭要有競(jìng)爭(zhēng)力才能在市場(chǎng)上站住腳，經(jīng)濟(jì)、平安、高效采煤就成為煤炭工業(yè)開展的關(guān)鍵。因此，世界上所有采煤國(guó)家都需要繼續(xù)開展煤田地質(zhì)勘探工作，而且，煤田勘探技術(shù)要迅速開展才能滿足消費(fèi)要求。

4、1.我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問題 從我國(guó)煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)的開展現(xiàn)狀來看，我們可以看出，近年來我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問題可概括為以下幾個(gè)方面： 1從礦井水防治與保水采煤研究方面來看，礦井水害一直是制約我國(guó)煤炭消費(fèi)開展的重要因素之一。地下水涌入礦井，不僅造成消費(fèi)損失和人員傷亡， 導(dǎo)致多種環(huán)境負(fù)效應(yīng)，而且還威脅著大量煤炭資源不能開采。針對(duì)于這些現(xiàn)狀，我國(guó)煤礦水害防治技術(shù)可以從以下方面著手：深化研究礦區(qū)深部巖溶水形成與運(yùn)移特征，深部礦井底板巖溶水突出機(jī)理，開發(fā)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)；開發(fā)適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化開采的采掘區(qū)無水險(xiǎn)水害防治技術(shù)。 2從開展動(dòng)態(tài)地質(zhì)研究方面來看常見的巖煤突出、瓦斯突出、沖擊地壓、突水、

5、井筒破裂等井下災(zāi)害，實(shí)際上是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。這些現(xiàn)象均與巖體應(yīng)力場(chǎng)有關(guān)。主要起因于巖煤采掘后，原有自然條件下各種地質(zhì)因素之間的平衡遭受破壞，巖體應(yīng)力再分配，從而引發(fā)或誘發(fā)出這類災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象。通過研究這些現(xiàn)象形成的地質(zhì)機(jī)理，事先測(cè)定出采掘階段巖體應(yīng)力隨時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化，就有可能預(yù)測(cè)上述動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象是否會(huì)形成，確定并采取消除或減弱這些災(zāi)害的措施。根據(jù)礦井地質(zhì)資料多元性、地面鉆探、三維地震、地面電法、礦井地質(zhì)、礦井物探(動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性、采掘在動(dòng)態(tài)進(jìn)展)，利用計(jì)算機(jī)、人工智能、形式識(shí)別、數(shù)據(jù)庫等多學(xué)科的交融，建立礦井多元地質(zhì)信息集成系統(tǒng)，利用可以獲取的礦井多元地質(zhì)信息，及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)展煤層底板深度、

6、煤層厚度變化趨勢(shì)、掘進(jìn)巷道和工作面內(nèi)部小斷層的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及儲(chǔ)量計(jì)算等，是煤礦消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)迫切需要解決的技術(shù)問題。 3從加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)勘查與災(zāi)害地質(zhì)防治方面來看由于礦區(qū)在天然條件下以及因開發(fā)而使地質(zhì)體系遭受破壞，從而可能形成一系列環(huán)境問題，如耕地破壞、水源污染、沙化、粉塵、一氧化碳、二氧化硫造成的大氣污染等以及更具破壞性的災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象，如地裂、地表塌陷、滑坡乃至誘發(fā)地震。由于歷史原因及煤礦不斷開發(fā)，舊帳未清，新帳紛至，僅可確定出巖石類型、巖石強(qiáng)度、孔隙度或浸透率、傾角、孔徑、分析水和烴等。據(jù)說，通過這一綜合勘探方法，可提供最正確施工方向和合理地選定開采方法。這說明，選用適宜手段、采用多手段綜合勘探，是

7、深部煤礦勘探的開展方向。 4加快開展信息技術(shù)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)現(xiàn)已在煤田地質(zhì)勘探各個(gè)專業(yè)推廣應(yīng)用，開展較快。由于引入了許多高新技術(shù)，如并行分布式處理、大容量存儲(chǔ)、工作站、多媒體、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，目前已能用人機(jī)對(duì)話方式處理、分析、解釋和顯示地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，一些物探儀器自動(dòng)化程度高，能在現(xiàn)場(chǎng)作預(yù)處理，控制各項(xiàng)操作和質(zhì)量，選擇有關(guān)參數(shù)。2.我國(guó)煤炭地質(zhì)勘探的主要技術(shù) 我國(guó)煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)目前整體程度處于國(guó)際先進(jìn)地位。主要表現(xiàn)為： 1高分辨地震勘查技術(shù)：采用高分辨二維地震、三維地震、多波多分量地震等方法，可以查明斷層落差，圈定煤層分叉合并區(qū)、巖漿巖對(duì)可采煤層的影響范圍及陷落柱分布情況，劃分奧陶系

8、灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育帶等。 2重磁電及地質(zhì)雷達(dá)勘查技術(shù)：采用瞬變電磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流電法勘探(含高密度電法勘探)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、頻率域電磁法勘探等方法進(jìn)展勘探。廣泛應(yīng)用于煤田地質(zhì)勘探、石油地質(zhì)勘探和地下水勘探等資源勘探領(lǐng)域。進(jìn)展斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)；圈定巖溶發(fā)育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造；礦山采空區(qū)和空洞等異常體的工程勘查。 3測(cè)井勘查技術(shù)：采用電、聲、核系列物理參數(shù)測(cè)井，水文測(cè)井及煤層氣測(cè)井等技術(shù)?？蓽?zhǔn)確為煤層定厚、定深；非煤系地層定厚、定深。常應(yīng)用于煤巖層定性、定深、定厚；煤巖層力學(xué)性質(zhì)分析，煤層炭灰水分析，煤層沙泥、水分析

9、等。 4遙感技術(shù)：應(yīng)用航天遙感、航空遙感(微波、紅外、可見光)、地面遙感測(cè)試技術(shù)。進(jìn)展煤炭資源評(píng)價(jià)、煤層自燃遙感探測(cè)以及城市地籍信息系統(tǒng)建立等。3.煤田地質(zhì)勘探技術(shù)開展趨勢(shì) 用開展目光看，近年來鉆探仍將成為獲取“第一性地質(zhì)資科的重要手段。物探儀器日新月異，性能改良與更新迅速，向高靈敏度、高分辨率、高準(zhǔn)確度、遙控、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制、處理、數(shù)據(jù)分析和三維圖形顯示方向開展；物探方法向多維、多參數(shù)測(cè)量、多方法組合開展；計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)將普及到地質(zhì)勘探的各個(gè)專業(yè)、各個(gè)作業(yè)單元，乃至管理整個(gè)勘探系統(tǒng)。近年來。值得注意的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)開展趨勢(shì)如下： 1開發(fā)井下勘探技術(shù)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，落差小于5m、長(zhǎng)度小于

10、150m的小斷層及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。因此，國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為，應(yīng)在采區(qū)開采前，在井下開展采區(qū)勘探或工作面勘探，其方法包括礦井物探和沿煤層鉆進(jìn)?；诿簩用芏缺壬舷聡鷰r小，煤層是一個(gè)明顯的低速槽，國(guó)外在70年代末首先采用槽波地震勘探技術(shù)在井下探測(cè)煤層構(gòu)造。近年來，探地雷達(dá)技術(shù)開展迅速。最近南非開發(fā)出一種Rock雷達(dá)系統(tǒng)，能定量研究巖體，準(zhǔn)確確定斷裂帶深度、巷道周圍裂隙帶特征。顯然，煤礦井下物探技術(shù)將大有作為，是一重要開展方向。 2開展程度鉆進(jìn)技術(shù)，20世紀(jì)80年代以來，技術(shù)先進(jìn)的采煤國(guó)家愈來愈重視采用程度鉆進(jìn)方法沿煤層鉆進(jìn)，并采用與之相配合的隨鉆測(cè)斜技術(shù)。程度鉆進(jìn)技術(shù)是由受控定向

11、鉆進(jìn)開展而來的。近年來，這種鉆進(jìn)技術(shù)開展迅速，不僅能在井下沿煤層鉆進(jìn)，還能在地面沿垂直一圓弧一程度線軌跡進(jìn)入煤層鉆進(jìn)。地面程度鉆進(jìn)，在煤炭部門是80年代后期才從石油部門引進(jìn)的。 3加強(qiáng)綜合勘探，據(jù)有關(guān)材料說明，英國(guó)煤礦區(qū)盡管用三維地震勘探曾解釋出小至煤厚落差的斷層。但英國(guó)深部煤礦公司仍然重視鉆孔研究。近年來，他們?cè)谝呀?jīng)評(píng)價(jià)的賦存經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量的井田，按400500m網(wǎng)度布無心孔，用組合測(cè)井方法勘探。他們開發(fā)了一種巖層顯微掃描儀，通過人機(jī)聯(lián)作能解釋幾十厘米落差的斷層、裂隙、沉積和構(gòu)造特征，以及應(yīng)力方向。借助專用軟件，用組合測(cè)井可確定出巖石類型、巖石強(qiáng)度、孔隙度或浸透率、傾角、孔徑、分析水和烴等。

12、4研究動(dòng)態(tài)地質(zhì)勘探技術(shù)，如前所述，危害礦井平安的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象由采掘活動(dòng)誘發(fā)而形成。它們具有動(dòng)態(tài)特性。因此，預(yù)測(cè)動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象的形成及其強(qiáng)度。不能簡(jiǎn)單地只憑反映原始地質(zhì)條件的靜止數(shù)據(jù)，而應(yīng)主要分析基于巖煤層應(yīng)力或其物性隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)特征資料。高產(chǎn)高效采煤推進(jìn)速度快，進(jìn)展動(dòng)態(tài)勘探，即在采掘期間連續(xù)屢次勘探采區(qū)的應(yīng)力或物性隨時(shí)間變化很有必要。4.煤田地質(zhì)勘探技術(shù)開展幾點(diǎn)建議 1根據(jù)我國(guó)的煤炭資源分布特點(diǎn)、勘探和開發(fā)現(xiàn)狀，要爭(zhēng)取國(guó)家優(yōu)惠政策，加強(qiáng)地質(zhì)勘查力度，多渠道融納資金，查明煤炭資源家底，為煤炭工業(yè)可持續(xù)開展規(guī)劃提供根據(jù)。 2要依靠科技進(jìn)步，促進(jìn)煤田地質(zhì)可持續(xù)開展。積極開展煤炭及相關(guān)領(lǐng)域地質(zhì)理論和

13、技術(shù)方法研究，加強(qiáng)煤田地質(zhì)根底研究，為煤炭資源調(diào)查、煤田地質(zhì)勘查以及相關(guān)的煤層氣、水資源評(píng)價(jià)提供理論支撐和技術(shù)支撐。 3加強(qiáng)煤田地質(zhì)勘查設(shè)備更新改造和人才隊(duì)伍的建立。以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)地質(zhì)勘查業(yè)。加強(qiáng)國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)合作和交流，促進(jìn)煤田地質(zhì)科技工作向深度和廣度開展。 4加強(qiáng)煤炭資源的勘查開發(fā)規(guī)劃，對(duì)已探明的煤炭資源實(shí)行保護(hù)性開發(fā)及綜合利用。要規(guī)劃出對(duì)我國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開展有較大影響的大礦區(qū)或重要基地，在條件成熟時(shí)將煤炭就地轉(zhuǎn)化，向外輸氣、輸電、輸油。對(duì)小煤礦進(jìn)展結(jié)合改造，擴(kuò)大單并消費(fèi)規(guī)模，改良采煤方法，進(jìn)步回采率。同時(shí)要加強(qiáng)缺煤地區(qū)煤炭資源的開發(fā)，使農(nóng)牧民改燒柴為燒煤，減少對(duì)植被的破壞，保護(hù)生態(tài)環(huán)境

14、。 5加強(qiáng)礦業(yè)權(quán)市場(chǎng)建立，吸納各種資金開發(fā)煤炭資源，對(duì)占而不開，占大開小的現(xiàn)象及時(shí)予以糾正。 6加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，重視生態(tài)建立。本著誰開發(fā)，誰污染，誰治理的原那么，對(duì)因礦業(yè)開發(fā)引發(fā)的煤層自燃、環(huán)境污染、地面塌陷、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，要加強(qiáng)調(diào)查評(píng)價(jià)和綜合治理。開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，重視煤炭深加工、綜合利用及干凈煤利用。 7加強(qiáng)煤層氣勘探開發(fā)。煤層氣作為新型干凈能源，它的開發(fā)與利用，不僅可降低煤礦平安事故，減少礦井瓦斯排放，降低大氣污染，減少溫室效應(yīng)，也可增加干凈能源總量。完畢語 根據(jù)相關(guān)資料分析說明，除少數(shù)幾個(gè)開展中國(guó)家外，各主要產(chǎn)煤國(guó)家的煤田地質(zhì)勘探工作量自80年代以來均明顯減少，但用于開發(fā)勘探、工作面勘探的工作內(nèi)容和工作量卻明顯增多，勘探精度大大進(jìn)步。從煤炭現(xiàn)代化消費(fèi)要求角度看，我國(guó)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)與世界先進(jìn)技術(shù)相比尚存在較大差距。因此，必須把握時(shí)機(jī)，加快我國(guó)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的開展，才能滿足我國(guó)高產(chǎn)高效采煤的需求。基于煤炭在中國(guó)能源中的重要地位，國(guó)家對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)開展高度重視，加大力度鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，相關(guān)科研院所和消費(fèi)企業(yè)正積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)、裝備，煤炭資源精細(xì)勘查的精度和程度及對(duì)煤礦平安高效消費(fèi)保障的才能逐步進(jìn)步，開展前景非常廣闊。參考文獻(xiàn)王定武煤田地質(zhì)與勘探方法MI沖國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社19954唐建