煤田地质勘探的相关问题

内容摘 要众所周知,煤田地质勘探工作是研究煤层形成与分布的赋存规律、地质条件、煤层变化特征,同时也对煤层行之有效的勘察方法和理论做系统研究.在市场经济大发展的驱动下,煤炭企业要在激烈的市场竞争中取胜,煤田勘探技术就起了关键的作用.以下将围绕着煤田地质勘探的几方面问题做详细分析.

关 键 词煤田地质勘探煤炭

中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1009-914x（2014）05-01-01

一、概述

我国煤炭行业的集中度较低,煤炭开采企业过于分散,存在大量个体开采的情况,在一定程度上导致增大了和地方政府对煤炭企业的管理难度,也加剧了煤炭供给的不确定性.煤炭是不可再生资源,所以国家应统一管理、规划煤炭开采及使用,不可以放任自流.

煤田地质勘探主要是研究煤层变化特征、煤层形成与分布,主要包括煤田普查、详查和煤田勘探等几个勘察方式.煤田勘探是在煤田普查的基础上,为了保证在矿山设计建设前、或在开采的过程中,确切查明具有工业远景的矿床是否具有持续生产出工业价值的煤田所进行的经济调查研究、地质与技术的勘察工作.

二、煤样的代表性分析

选取有代表性的煤样是煤田地质勘探中的一个重要问题,也是正确评价勘探区煤质特征及其变化规律的关键因素.在采集煤芯煤样时,煤芯采取率越高,煤样的代表性就越强,通常衡量采取率的标准有两个,一是重量采取率,不低于60%,一是长度采取率不低于75%.采取率越低,煤样代表性就越差,随之煤质的检测结果和矿井开采以后的煤层煤样的检测结果就存在很大差别.从以下实例可以发现问题所在：

（一）煤的真相对密度、视相对密度对样品采取率比较敏感,当样品采取率较低时,其代表性可能会很差,测定结果会受影响,那么在计算其储量时就必然会产生较大的偏差.此外,煤层在钻取煤样过程中受钻头的摩擦而发热氧化甚至还会发生部分燃烧时,煤样的代表性就会变得更差.

（二）在采样的过程中,如果焦煤发生部分燃烧氧化,那么检测后得出的牌号可能会变为瘦煤甚至贫煤.另外,如果在采取钻芯煤样时将泥浆等杂质混入进去,就会增高煤样灰分.而要消除泥浆所带来的影响,就要用水清洗煤样,这时就很可能把溶于水的钾、钠等碱性矿物质冲洗掉,从而降低了煤样的灰分,影响了煤质指标的准确性.因此,针对于这种情况就要尽量不用水去漂洗,只要用刷子轻轻刷去煤芯表面的泥皮即可.

三、煤田地质勘探的前沿问题

（一）从矿井水防治与保水采煤研究方面来看,我国煤炭生产发展一直受矿井水害的制约.地下水涌入矿井,不仅会造成人员伤亡及生产损失,更会威胁到环境,导致煤炭资源不能开采.为了解决好这些方面的问题,就要采取有效措施：对矿区深部地下水形成与运移特征做深入研究,深部矿井底板地下水突出机理,开发突水预测预报技术；开发出适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术.

（二）从加强环境地质勘查及防治灾害地质方面来看,因矿区在天然条件下及对其开发而导致地质体系被破坏,随之就有一系列环境问题产生了.例如：水源污染、耕地破坏、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等.同时,还有很多地质灾害产生,例如：地裂、地表塌陷等,更为严重的会诱发地震.总之,结合不断开发煤矿的实际情况以及历史原因,只能将岩石类型、岩石强度、渗透率、孔径、倾角等确定出来.将综合勘探方法利用起来,可以选择合适的手段和最佳施工方向,这就是深部煤矿勘探今后发展的方向.

（三）从动态地质研究方面来分析,一些常见的井下灾害主要有：岩煤突出、瓦斯突出、突水、冲击地压等,这些灾害实际上就是动力地质现象,产生原因多与岩体应力场有直接的关系.岩煤采掘后,破坏了原有自然条件下各种地质因素之间的平衡,岩体应力再分配,就会引发以上这些地质灾害.对上述这些地质灾害现象所形成的地质机理进行研究,就可以事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,同时也能预测上述动力地质现象是否会形成,最终确定措施来消除这些灾害.

（四）目前,信息技术已被推广应用到煤田地质勘探各个专业中,且发展较快.由于许多高新技术被应用,例如：大容量存储、并行分布式处理、多媒体、工作站、神经网络技术等.目前,已经可以用人机对话方式处理、解释和显示地质勘探数据,有一些物探仪器自动化的程度高,可以用于现场预测,并控制好各项质量.

四、煤田地质勘探技术的发展

(一)发展遥感技术调查

在地质调查过程中,遥感技术的具体应用就是对相片的判读.该技术通过对地质构造解释、地质填图、找矿标志判别及动态分析的研究,可以得出遥感技术是一种经得起实践证明的技术手段.地质填图成为煤炭普查与勘探最基础的工作,也是最基本的技术手段.使用该技术的主要目的是对含煤地区进行全面的地表地质研究,重点是调查含煤区的地层、构造、主煤层、煤质等方面的情况,以便为今后的地质工作指出明确方向.

(二)加快信息技术的发展

信息技术能推动煤炭勘探开发,使地球物理技术发生了三次重要的飞越.目前,加快信息技术发展成了当务之急,煤田地质勘探专业在高新技术引入的情况下也发生了巨大的转变.目前,已经逐步实现用人机对话方式处理以及智能分析就可以显示出相应的地质勘探数据.与此同时,还要加快研发一些自动化程度高,又能在现场作预处理并控制各项操作和提高勘探质量的物探仪器,这样就能有效提高煤田勘探的效率.

(三)选用综合方式进行地质勘探

设计采区前,可以采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态、断层发育规律及底板起伏形态.准确评价影响开采的含水层富水性,再提出相关的水害防治措施,以便为设计采区提供一些可靠的地质资料.在这一阶段同时进行的主要工作还有进一步查明采区范围内的小构造,做好采区的布置及实施.探测技术主要有：矿井直流电法、瞬变电磁法、三维地震勘探和钻探.尽管地面物探方法具有探测效率高、施工简单的优点,但很容易受到地表条件的影响.所以,首选方法应该为三维高分辨率地震勘探技术.

(四)发展水平钻井技术

在我国经济的不断发展及城市规模不断延伸的情况下,就需要用非开挖技术来解决城市基础建设施工的技术问题.目前,水平定向钻进施工技术是我国非开挖方法中最快速、设备最完善、技术最先进、应用最广泛的方法.该技术不仅能提高煤田地质勘探的效率,还能在地面沿垂直―圆弧―水平线轨迹进入煤层钻进,有利于解决导向孔施工,突破了一系列技术难题,从而加快了地质勘探速度.

五、参考文献

【1】戴汀《浅谈煤田地质勘察发展的前景》[J],《知识经济》2011年03期.

【2】崔树军、卢敦华、廉有轩、牛雅莉《煤炭地质勘查中环境地质工作的新要求》[J],《煤矿安全》2011年06期.

【3】王丽伟《关于煤田地质勘查技术的分析》[J],《城市建设理论研究》2013年04期.