煤田地质勘探前沿趋势

【摘 要】本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展现状,讨论了中国煤田地质勘探前沿问题,从提高勘深精度,开展动态地质研究等方面加以论述.并且展望了煤田地质勘探技术发展趋势.

【关 键 词】地质勘探；勘探技术；发展趋势

一、引言

蒸汽时代,煤炭是主要的动力来源,发展至今,煤炭在世界能源地位仍然占有重要的席位,我国对煤炭的需求量也非常的巨大.在我国,1500m左右的煤炭总资源量约4万亿吨,已探明保有储量达1万亿吨.石油和天然气因为各种因素的阻碍,使得无法再短时期内大幅度的提高产量.不过现在市场经济的发展给予了煤炭更多的发展空间,安全、高效、效益是煤炭开采所关注的几个重要问题,也是煤炭工业得到前进力量的关键.所以世界上只要还在对煤炭资源进行开采,那么就需要对煤田勘测技术进行研究和革新,这样才能满足社会不断发展的需要.

二、我国煤田地质勘探前沿问题

从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看,我们可以看出,近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面.

1.从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井,随着采深增大,突水事故经常出现,突水量也日益增大.水文地质条件复杂是这些地方煤田的特点,随着开采深度的不断加大,过去在针对浅部矿井水的处理方法用在这里就不那么适用了.所以,我国煤矿水害防治技术的发展趋势是：深人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.

2.从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害,实际上是一种动力地质现象.对岩煤进行开采之后,会对此地的自然环境造成改变,过去相对平衡的自然环境因为这种改变而失去平衡,岩体应力分布也随之改变,那么一些地质灾害就会形成.深入研究这些地质灾害形成的原因和地质机理,预见开采过程中岩体应力的变化情况,这样就能提前知道地质灾害是否会形成,可以采取预防措施来减轻或者避免地质灾害的出现.

3.对煤田的开采会改变当地的自然环境,煤田矿源是在自然条件下形成的,往往分布于野外自然环境之中,通过开采总是会造成这样或那样的环境破坏,所以会产生一系列的后续效应,像是对水的污染、空气的污染、大气污染等等,这些污染和破坏又会引起其他的环境灾害,地裂、塌陷、山体滑坡等等.过去没有环境保护意识,对自然环境造成了较大的损害,而在还没有对过去的过错进行补救的同时又进行新的开采,这样环境问题就变得越发的严重,所以现代煤炭工业需要在发展和环境保护之间寻求一个平衡以求能够可持续的发展,环境评价和治理将会是开发部门的重要工作.

4.从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点.这要求开发前查明所采煤层的细微变化,如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化.煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等.但是,世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量,并未充分甚至没有提供满足现采技术要求的开采地质信息,为适应现代机械化开采,普遍需要补充勘探.

5.煤层气是现代许多国家普遍认为能够当做一种能源的资源,并且已经开始了深入的研究、勘探和开发.现在在这个方面所涉及到得问题就是：大多数煤层气产率不高,并且易衰竭,钻井冲洗液污染煤层,完井后坍塌堵孔,水力压裂效果不明显,裂缝短,所占比例低,完井后采气效果差等.我国针对自身情况,主要是在煤层渗透率和煤层气富集、产量等方面进行研究,寻找到适合我国低渗宰煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术.

三、煤田地质勘探技术发展趋势

物探仪随着时代的进步越来越先进,功能更加强大,在精度上也有了非常大的提高,并且可通过计算机和遥控来进行高精度的控制,对数据和图像的处理能力也得到提升,未来将会向着智能化和立体化的方向发展.近年来,值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下.

1.开发井下勘探技术根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,近期不可能用地面勘探方法查明.因为煤层的密度要低于上下层的岩石层,所以煤层就会形成一个低速槽,过去采用槽波的证勘探技术来进行地下勘探工作,就是用这个原理.随着时代的进步,雷达探测技术有了很大的进步.煤矿地下勘探将会是未来的研究方向.

2.发展水平钻进技术20世纪80年代以来,技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进,并采用与之相配合的随钻测斜技术.水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的.近年来,这种钻进技术发展迅速,不仅能在井下沿煤层钻进,还能在地面沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进.地面水平钻进,在煤炭部门是80年代后期才从石油部门引进的.

3.前面提及煤炭开采会对地质情况造成改变从而形成地质灾害,这对矿井开采安全是一个重大的威胁,这是一个动态的过程.所以对地质现象的形成和强度测量就不能单纯的从静止角度来考虑,岩体的应力和地质情况都会随着开采逐渐发生改变,那么我们就需要对这一动态过程进行特征资料分析.在开采过程中使用动态勘探的方式,连续多次对开采地区进行各种数据的收集分析,以确保开采安全.

5.现代计算机和信息技术的发展给煤炭工业带来了很大的变化和便利,通过将高新技术的引入,结合煤炭开采技术,能够实现过去人工无法完成的工作,在地质勘探和数据分析方面也有独特的功效,仪器自动的进行数据的收集和分析工作并且能够快速的获得结果,这不仅节约的时间还缩减了人工工作强度.

四、结语

我国和世界先进国家相比在煤田地质勘探技术上有很大的差距,国外先进国家在煤田地质勘探上的工作量越来越少,而是将更多的工作投入到开发勘探和工作面勘探上,在勘探的精确度上有了很大的提高.我国要向世界先进国家看齐,把握住机遇,将我国的地质勘探技术提高到一个新的水平,这样才能和我国经济高速发展的事实相一致,也能满足我国在采煤方面对高产高效的需要.