煤田地质勘探其主要技术手段

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【摘 要】本文首先阐述了煤田地质勘探的四个阶段,然后分别讲解目前所采用的地质勘探技术手段,并分析各自的特点,最后对煤田地质勘探技术的发展趋势进行展望.笔者希望本文的详细描述能够给同行带来一定的帮助,也希望有助于将煤田地质勘探的效率提高.

【关 键 词】煤田地质；勘探技术；特点；发展趋势

所谓的煤田地质勘探,其主要是指运用先进的地质科学理论和技术,对煤矿床进行分析、研究以及探测.煤田地质勘探就是为对煤矿进行合理的设计、建设,并且为煤炭的生产提供较为可靠的地质资料,确保煤炭资源能够合理、科学地开发.

1煤田地质勘探

煤田地质勘探首要任务,就是利用不同的地质理论,结合相应的技术手段以及工作方法,对煤田区域的地层、地质构造、煤层位置、煤炭质量和储量等进行探明,判断是否具备开采技术的条件,继而对煤矿床及其所含有有益矿产进行正确评价.一般将煤田地质勘探工作划分为以下四个阶段：

1.1预查阶段

预查阶段就在所预测的煤田区域进行地质调查,并在其基础上进行煤炭资源的寻找工作.该阶段的预查结果,就是要评价该预测区域的煤炭资源是否具有做进一步地开采的价值,并且对煤田的储量等进行计算.如果该阶段发现预测区域有能够做进一步开采工作的煤炭资源时,就需要做进一步地普查；如果该阶段未发现有开采价值的煤炭资源,或者没有任何的煤炭资源,那么就总结该区域的地质条件.

1.2普查阶段

在预查阶段的基础之上进行开展普查阶段,或者已知有煤炭的区域进行.普查阶段的首要任务,就是要正确地评价该区域的煤炭资源所具有的实际经济意义和开发建设所获得的收益,该评价结果作为煤田开采的远景规划提供依据.

1.3详查阶段

只要是需要划分井田或者是编制矿区总体发展规划的区域,都需要进行详查.详查阶段就是提供地质依据,并作为矿区总体发展规划的参考依据.

1.4勘探阶段

一般都是以井田为单位进行勘探阶段,其主要任务就是为矿井的设计、规划以及建设提供地质资料.

2地质勘探技术手段

目前,在我国所采用的地质勘探技术手段主要有以下六种技术手段：

2.1遥感地质调查

遥感地质调查主要有两种方法：第一,借助飞机或卫星运载的传感仪器,将地面反射的电磁波进行接收,以此来获取地质数据信息.第二,是主动遥感技术,其主要是从飞机或卫星直接向地面电磁波,然后接收反射回来的电磁波,以此获得地质数据信息.

2.2地质填图

地质填图主要是应用地质学理论和方法,对含煤地区的地质进行全面的调查研究,而且将所获得的地质信息,按照地形图上的要求进行填绘,继而形成地形地质图,一般所需填绘内容主要包括岩层、断层、褶皱、煤层等.

2.3坑探工程

坑探工程就是在表土覆盖较薄地区,人工直接将含煤地层进行开挖,以便于做深入地观察、研究.其主要包括三种方法：第一,探槽.当煤田区域的表土层不大于3m时,直接垂直地层走向挖掘的一条槽沟.第二,探井.当煤田区域的表土层厚度小于20m,且大于3m时,从地面垂直挖掘的探井,将地层倾角较平缓的地层、煤层进行接露.第三,探巷.主要使用于煤田的勘探后期,其主要是为了更好地研究煤层、采集煤样,所开挖的开掘的平巷、斜井、立井等巷道.

2.4钻探工程

钻探工程主要是利用机械传动钻杆和钻头,在煤田区域的地面直接向下,进行钻取一个直径小而深的圆孔.从该圆孔中可提取岩芯、煤样等,进而获取相应的地质信息.在实际的矿井建设时,也能够在井下的巷道内进行钻探工程,就可以发现相关的地质问题.

2.5巷探工程

巷探工程主要是在井下,直接利用巷道对地质现象进行直接地探测.

2.6地球物理勘探技术

地球物理勘探技术被称之为物探,其主要是利用岩层或矿床的密度、磁性、电性、放射性等物理性质来寻找煤矿床,或者推断地质构造,进而能够解决一些地质问题,其主要运用的是重力勘探、电法勘探、磁法勘探等其它技术手段.

3煤田地质勘探技术发展趋势

3.1开发井下勘探技术

本文通过对国内外资料研究分析,当地质断层的落差小于5m且长度小于150时,那么地面勘探方法就不能够进行使用.所以,很多欧美发达国家的专家学者认为,在进行媒体资源的开采之前,一定要对井下开展采区进行勘探,可以利用矿井物探、沿煤层钻进等方法.另外,由于煤层密度比上下围岩小,而且煤层一般是一种明显的低速槽,早在1976年国外就开始在井下探测煤层构造时,就开始使用槽波地震勘探技术.而最近几年来,探地雷达技术得到了快速地发展.例如南非所研发的Rock雷达系统,其能够定量地研究岩体,并且可以准确判断断裂带深度以及巷道周围裂隙带所表现出的特征.总而言之,煤矿井下物探技术将成为重要的发展方向.

3.2发展水平钻进技术

在1982年,一些欧美发达国家已经开始沿煤层采用水平钻进方法,并且得到了日益广泛地运用,而且结合随钻测斜技术.目前,这种水平钻进的技术已经得到了快速地发展,其不但能够在井下沿煤层进行钻进,而且可以在地面沿着设定的轨迹进入煤层进行钻进.

3.3加强综合勘探

本文根据对国外资料研究分析,有些发达国家的煤矿区虽然使用三维地震勘探,对煤厚落差的断层进行勘探分析,然而依旧加大钻孔研究的重视力度.例如在英国,首先对已经评价具有可采价值的储量的井田,布无心孔（按400～500m网度）,然后使用组合测井方法进行煤田勘探,利用一种岩层显微扫描仪,就能够解释煤层所出现几十厘米落差的断层、沉积、裂隙、以及所受到的应力方向.然后再借助专业的软件,将所测得的数据进行分析,以此确定岩石类型、强度、孔隙度、倾角等.根据发达国家的实践证明,通过使用综合勘探方法,不但能够提供一份详细、实用的构造及应力场图,而且能够确定最佳施工方向以及选定开采方法.

3.4研究动态地质勘探技术

由于地质具有动态特征,所以在采掘活动诱发之下,可能会产生危害矿井安全的动态地质现象.所以在进行煤田地质勘探时不能仅仅反映原始地质条件的静止数据,而且要结合煤层应力或其物性随时间变化的动态特征资料,对煤田区域的动态地质现象进行有效地预测.如果想要获得高产、高效地加快采煤速度,就需要对煤田区域的地质进行动态勘探.

3.5加快发展信息技术

随着现代计算机技术地快速发展,在煤田地质勘探领域,计算机信息技术也得到了快速地推广、应用,并且获得了较快地发展.当煤田地质勘探工作引入了许多高新计算机技术,就能够快速地做分布式处理、数据传输、大容量存储、多媒体演示等工作,而且现代已经实现了以人机对话方式来处理、分析煤田地质所勘探所获得的数据.如果物探仪器自动化进一步地提升,那么就可以在现场将获得的数据进行预处理,进而能够有效地控制各项操作和质量.

4结语

从煤炭现代化生产要求角度看,目前煤田地质的勘探工作日益加大,而且所要求的勘探精度要求也大大地提高.再加上我国煤田地质勘探技术起步较晚,已经和欧美发达国家在勘探技术上存在较大的差距,所以就需要我们一定要把握时机,不断地学习发达国家的先进技术经验,而且要不断地进行技术创新,以此来发展我国煤田地质勘探技术.只有这样,我国才能够实现采煤的高产、高效.