煤田地质勘探技术的

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[摘 要]煤炭行业对我国经济发展起到重要的作用,而煤田地质勘探担负着煤炭可持续开采的重任.本文分析了煤田地质勘探的重要性,分析了我国煤田地质勘探技术的现状和发展趋势,并对常用的煤田地质勘探技术手段进行了介绍.

[关键字]煤田地质勘探技术发展趋势

[中图分类号]P5[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-1-152-2

1引言

我国是一个能源资源丰富的国家,但由于石油、天然气等能源存储量相对煤炭较少,且勘探、开发相对困难,因此目前我国的能源消耗主要依靠煤炭,而煤也成为我国国民经济的支柱.随着市场经济的发展,煤炭开采向着高效、安全、廉价的方向发展,因此煤田的地质勘探工作越来越受到重视,勘探技术进一步发展.

2煤田地质勘探重要性

煤田地质勘探包括煤田普查和勘探两方面工作,主要研究煤层形成与分布的地质条件、赋存规律、煤层变化特征,为矿山设计建设和矿山生产提供所需的煤炭储量和地质、技术、经济资料.

在我国一次性能源结构中煤炭占据了76%以上的比例,这就要求我国煤炭工业要稳定、安全、高效的发展,以保证提供经济发展所需的煤炭量.煤炭开采的前提是煤炭地质勘查,其目的是为煤炭开采提供良好的服务、有效的数据,以确保煤炭资源能够被合理的开发和利用,使我国能源行业稳健发展,促进国民经济稳定快速增长.由此可见,煤田地质勘探工作十分重要,是煤炭工业乃至国民经济的发展的前提和保障.

3常用煤田地质勘探技术手段

在煤炭资源的普查和勘探过程中需要采用各种技术手段,达到揭露、认识客观的地质规律和完成地质任务的目的,以保证优质、高效、全面、经济地完成各个阶段的勘探任务.现阶段常用的技术手段主要遥感地质调查、地质填图、山地工程、钻探工程及地球物理勘探等.

3.1遥感地质调查

遥感地质调查就是应用飞机或人造卫星获得目的物的图像信息、数据信息等,处理后对象片进行判读.这种方法成本低效果好,取得的地质资料全面、系统,能够准确、客观、形象的表示煤田地质情况,应用在地质填图、地质构造的调查研究、新矿产资源远景区的寻找等方面的研究中取得了很好的效果.

3.2地质填图

地质填图利用地质科学的理论和方法,有目的、有计划的在含煤地区进行地表地质调查并编制成各种地质图件（地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图）,这种综合性的工作是进行煤田普查和勘探的最基本也是最重要的手段,对地质勘探工作具有指导性意义.根据各勘探阶段的地质任务和工作程度要求,采用不同的比例尺进行相应的地质填图,研究程度越高所选用的填图比例尺也越大,一般要求如表1所示.

矿区大比例地质填图工作大致分为三个阶段：建立标准地层形状、草图测绘和测图.随着遥感技术的不断发展并应用于地质填图工作中,山区填图困难的问题得到了有效地解决,地质填图的精度和速度也得到了极大的提高.

3.3山地工程

山地工程即坑探工程,主要用于测量工作区被不太厚的表土层覆盖的暴露区或半暴露区,利用人工探槽、探井、探硐等方法查明表土层下煤系、煤层、煤质及地质构造,这种方法能够保证地质资料的正确可靠.

探槽适用于表土厚度小（一般小于3米）、稳定坚实且含水少的地段,在垂直地层走向或构造线方向挖掘深度较浅的槽,如图1（a）所示.这种方法能够在保证低成本、短时间、施工简单的前提下得到有效的地层、构造、含煤情况等方面的地质资料.探井是垂直地表向下挖掘,如图1（b）所示,适用于表土厚度大于3米且地层平缓的情况.探硐在煤田勘探后期采用,为研究煤的全方面性能从地表或地下挖掘,如图1（c）所示.

3.4钻探工程

钻探是为获得各种完成可靠的地质资料,向地下钻直径小而深度达的圆孔,利用钻具从孔内获取岩、煤芯进行观测和取样,从而进行煤田质量和地质等方面的研究.钻探工程应用非常普遍,是煤田普查勘探的最重要的技术手段,传统的勘探技术具有观测直观性差、施工复杂的特点,近年来先进的钻探技术和设备的改进成为国内外煤田地质勘探领域研究的热点.

3.5地球物理勘探

地球物理勘探即物探,利用测量仪器获取岩体、矿体的物理性质（密度、磁性、电性、弹性和放射性等）对地球物理场产生的异常信号,从而了解地质构造,寻找煤矿床.物探能够加快煤田地质勘探的速度,节省工作量,提高地质资料的精度,是当前煤田普查及勘探工作中必须采用的先进技术之一.地球物理勘探的技术手段非常多,如图2所示.

4煤田地质勘探发展趋势

近年来随着我国科技与经济发展,煤田地质勘探技术在传统技术基础上有了很大的提高,新型的煤田地质勘探技术正在兴起,主要朝着高精确度、高效率、遥控、多方法组合的方向发展.

4.1勘探技术和方法的改进

在传统勘探技术基础上,现代煤田地质勘探技术手段更善于运用先进的科学技术成果,信息技术普及到勘探系统的各个环节.

在钻探技术方面,钻进工艺和钻进方式推陈出新,我国全面推广绳索取芯技术和钻进参数探测技术,大大节省了人力资源,钻井质量和工作效率得到了显著的提高,也使测得的数据更加客观、准确.物探方法得到了广泛的使用,尤其是地震勘探技术的使用占据物探手段使用的90%.地震勘探技术向着非震源、高分辨率勘探、三维勘探、多波多分量勘探方向发展,对于复杂深层的地质构造能够得到精度和可靠性较高的勘探结果.

4.2勘探设备和仪器的改进

运用先进的勘探设备和仪器提高煤田地质勘探的水平,是当前发展的趋势.

在钻探工程方面,钻探设备由全液压钻机和自动化设备代替了老式笨重的机械,新式钻头不断研发.在地震勘探技术方面,勘探仪器配合先进的勘探技术正向着无线遥控遥测、高采样率、超多道（>1000）发展；进行数据处理的仪器向着多CPU并行处理、硬盘超大容量方向发展,以便满足地震数据采集量增多的需要；同时实现了计算机数据融合、交互解释技术,能够使地震勘探精度和可靠性大幅度提高.

4.3综合勘探

根据勘探区具体的地形特点、掩盖程度、地质条件复杂程度、施工环境条件以及要达到的经济效果等因素,因地制宜地选择合理的勘探技术手段,各种手段相互配合和综合运用,才能保证普查及勘探任务的圆满完成.

在覆盖层较浅或无覆盖层的含煤地区,可以以遥感测量技术或电法勘探技术配合地质填图为主,运用山地工程、钻探工程或测井技术加以辅助；对地质构造复杂的山区,一般以山地工程为主,配合钻探、物探等技术手段完成地质勘探任务.比如在完成某煤田地质勘探任务中,由于其水文地质条件极为复杂,为获得质量良好的原始资料,采用三维地震、高精度法和瞬变电磁综合勘探技术.

5结语

近年来,我国的煤田地质勘探技术不断的发展,勘探精度、速度都有很大的提升,但是面对煤炭开采技术的现代化和自动化,我国的煤炭地质勘探技术不能完全满足高产高效采煤的需求,必须继续对其进行深入研究和改进,赶超世界先进技术.