探讨煤田地质勘探技术
探讨煤田地质勘探技术
煤田地质勘探就是在开发煤炭资源前,通过各种技术手段了解煤层埋葬的具体情况,为开采设计、矿井建设和生产提供依据。本文对煤田地质勘探进行了分析探讨。
标签:煤田 地质 勘探 技术
1煤田地质勘探概述
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。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,煤田地质勘探工作是煤炭工业乃至国民经济的发展的前提和保障。
2煤田地质勘探技术手段
2.1遥感地质调查
具体包括两项内容:①利用飞机或卫星运载的传感仪器,接收地面反射或辐射的电磁波,获取目的物的图象信息和数据信息;②主动遥感:从飞机或卫星向地面反射电磁波,接收目的物反射的信息。
2.2地质填图
应用地质学理论和方法在含煤地区进行全面的地质调查研究,并把所获地质信息填绘在地形图上形成地形地质图。填绘内容:岩层(岩石地层单位)、断层、褶皱、煤层等。
2.3坑探工程
在表土覆盖较薄地区用人工接露含煤地层,以便进一步观察、研究。具体包括:①探槽:表土层小于3.0m,垂直地层走向挖掘的一条槽沟;②探井:表土层厚度大于3.0m、小于20.0m,从地面垂直挖掘的探井,接露地层倾角较平缓的地层、煤层;③探巷:勘探后期,为了研究煤层、采集煤样,开掘的各种巷道(平巷、斜井、立井)。
2.4钻探工程
利用机械传动钻杆和钻头,从地面向下钻直径小而深的圆孔叫钻孔。可提取岩芯、煤样,获取地质信息。还要进行地球物理测井、最后还要封孔。
2.5地球物理勘探技术
地球物理勘探技术:简称为物探,是利用岩层或矿床的物理性质(密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性等)来寻找煤矿床、推断地质构造及解决其它地质问题的技术手段。
3煤田地质勘探的现状
3.1煤田水文地质复杂,矿井防水技术有待进一步改进和完善
煤田的水文地质条件十分复杂,再加上不断地增加采深,在治理浅部矿井水的过程中获得的一些经验和技术,一般与深部矿井水动力条件不能相适应,随着采深的不断增加,发生突发事故的次数将会增多,且突水量也逐步增多,面临着底部岩溶水的重大威胁,我们必须不断完善防水技术,只有这样才能从根本上改善煤田水害,才能从根本上遏制由于水害造成的人员和经济损失;而深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术;开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术成为煤田防水害的主要趋势。
3.2煤田地质勘探使环境遭到破坏
在煤炭的开采过程中,地质可能因煤炭的开采而遭到破坏,从而引发一系列的环境问题。例如,严重的水土流失、日益加重的水污染问题、土地沙土化和荒漠化等,这些具有一定破坏性的地质灾害,时刻都有可能对人们的生活和生命财产造成一定的威胁,因此,在煤田地质勘探的持续发展过程中,环境保护问题是一项十分重要的任务。
3.3灾害性地质现象严重
在煤田地质勘探中,经常会出现各种迫害程度不同的井下地质灾害,包括:冲击低压、岩煤突出、井筒破裂、瓦斯突出、突水等,矿井在开采过程中发生如瓦斯爆炸、冒顶、透水等井底灾害的事故也是时有发生。这是煤田岩层中常见的动力地质现象,且都与岩体应力场紧密联系。
4煤田地质勘探的新技术分析
4.1钻探工程
利用钻探机械带动钻头和钻杆,向地下钻凿深度从数十米到一千多米甚至数千米而直径小的钻孔,用来采取岩(煤)层样品从而获取各种地质信息与资料,作为进行简易水文地质观测和测井通道的基础,是勘探过程与煤田普查中最常用的技术手段。想要揭露整个含煤地层取得含煤地层开采技术条件、岩性、煤质、煤层、构造、水文地质等方面的许多资料和完整的含煤地层柱状可以采用分层钻
探,在表土层很薄,含煤地赋存于地表水体下的地区和表土含水过多的半沼泽地区,也不能使用坑探工程,钻探几乎成为唯一的手段其它勘探技术手段应用都受限制。钻探普查在老矿区的深部和表土覆盖很厚的平原地区是勘探中最重要的技术手段。
4.2坑探工程
坑探工程包括探井、探槽、窑、巷的调查清理。坑探工程研究表土覆盖的含煤地层,进行煤质研究与煤层取样,了解煤层的产状要素以及地质构造等,在半暴露区及暴露区都是不可缺少的。少数资源缺乏而水文地质条件、地质构造及煤层变化又特别复杂的地区,为了保证建井及生产,将施工分为勘探井、生产巷道,边探测边开采。
4.3遥感地质调查
遥感地质调查有以下几个特点:①遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。图像摆脱了过去那种繁琐劳动实现了编录的现代化资料传导、处理、解释、成图均自动化进行。实践证明可见光和多光谱卫星象片的判读航空像片在找矿标志、动态分析、地质构造、地质填图的研究是一种有效的技术手段;②较少受交通和自然条件的限制,具有成本低、速度快、效果好、效率高等优点能快速完成地质调查和火山、地震区、高山和海洋的调查;③获得无记录和感知的地质信息。
4.4高分辨率数字三维地震勘探技术
随着人们处理地震勘探数据的增多在待开发井田的业主和煤矿中三维地震勘探技术逐渐在煤田地质勘探中广泛应用,三维地震勘探由于技术成熟度低、成本高、工作量大等因素,通过推广约束反演的使用、模型技术的广泛使用、山区三维地震问题的解决、深度或代替时间域、体积解释技术、现场实时处理的应用、多道三维地震勘探技术的开发、横纵波联合勘探的推进等一系列方法得以逐步发展完善,进一步提高精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户需求。
5结语
从目前的生产技术条件来看,我国的煤田地质勘探技术仍远远落后于世界先进技术水平。因此,为了推动我国煤炭行业快速向前发展,我们应把握时机,加大在煤田地质勘探发展方面的技术投入,鼓励创新,以取得在煤炭资源勘探方面的突破性进展。
参考文献
[1]房玉涛,李翠. 煤田地质勘探技术研究[J]. 硅谷. 2011(02).
[2]王树江. 浅谈煤田地质勘探技术发展[J]. 民营科技. 2011(04).
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