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摘要:随着科学技术的发展,对于煤炭的开发更加广泛和频繁,我国属于煤炭资源大国,但是勘探与开采水平在一定程度上严重影响着煤炭资源的开发,甚至造成煤炭资源的大量浪费,所以煤田地质勘探技术在一定程度上严重制约着煤炭行业的发展,它是决定着煤炭行业在诸多竞争行业中占据一脚之地的关键性因素之一。因此,就要加强煤田地质和勘查的新技术和方法的应用。本文主要就对新技术和方法进行展开分析以及探讨,提出优点以及对缺点进行分析,将地质勘查方法进行调整,更好地适应时代发展和生产需求。
关键词:煤田;地质与勘查;新技术新方法
中图分类号:P641文献标识码: A
一、煤田地质勘探的现状
(一)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。
(二)煤田地质勘探使环境遭到破坏
目前,随着煤炭需求量的日益增长,煤炭开采也越来越多。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,环境保护问题是一項十分重要的任务。
(三)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。引发这些现象的主要原因是:在采掘完岩煤之后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡受到了严重的破坏,进而引起岩体应力重新分配,这就进一步造成了这些灾害性地质现象的频繁发生。通过对这些地质现象的运动机理进行深入地研究,提前测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化情况,就可以预测这些地质现象是否将发生,以便及时地采取预防措
二、煤田地质勘查的重要性
煤田地质勘查在国民经济发展中有着重要的作用。表现在以下几个方面:
(一)能源结构发展的需要
我国的能源主要是以煤炭为主,其在我国的一次性能源结构中占到76%以上。根据有关数据的表明,到21世纪中期,在我国能源结构中煤炭仍占50%。因为煤炭在能源结构中的重要地位,这就要求煤炭工业稳定以及高效和安全的发展。煤炭工业的发展就需要煤田地质工作者来完成。所以,煤炭工业发展的前提和保障就是煤田地质勘查。
(二)煤炭储量的需求
当前煤炭的需求量缺口非常大,为了能够确保煤炭工业的持续发展,这就要求地质工作者要做好普查找矿和基础地质工作,提供可供煤炭开采的储量,保证国民经济的快速和稳定增长。
(三)安全生产的保障
随着科学经济不断向前发展,煤炭开采由粗放型开采逐渐的过渡到精细化开采。所以,这就要求煤田地质工作者通过勘查技术和设备为其提供科学有效的一手资料,从而确保矿井安全生产的需要。
三、煤田勘查新技术新方法
(一)遥感技术
煤炭遥感技术是一项空间遥感高新技术,它主要应用在煤田地质和煤炭工业探测方面,这种技术的主要特点是具有实时性、客观性、整体性等。近年来,一套比较完整的煤炭遥感科学体系在计算机软硬件不断发展的前提下逐渐的形成了。煤炭遥感技术主要应用在煤田和煤矿区等自然环境的监测、煤矿区水资源和煤炭资源的调查、中小比例尺填图和区域地质研究等方面,并且在这些方面上的应用都取得了很好的成就。随着科学技术的不断发展,在计算机技术的支持下,建立煤炭地质和煤炭资源调查系统,为煤炭业提供快速的、实时性的、客观的煤炭资源资料。同时,煤炭遥感技术也会成为煤田地质勘探技术中的一种常用的手段。
(二)三维高分辨率地震勘查技术
三维高分辨率地震勘查技术是一项专门勘查煤田地质的地球物理勘查技术,因此做好地震的勘查工作特别重要。在开发煤田之前利用地面地震勘查手段, 对断层发育规律和采区构造形态进行查明,以此对含水层富水性来进行分析,同时提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
(三)高分辨率的地震勘探技术
高分辨率的地震勘探技术指的是一种通过分析处理由数字来表征高质量的地质信号,从中获取高分辨率的地震勘探效果的技术方法。高分辨率地震勘探技术主要包括数据的采集、数据处理两方面的内容。数据的采集强调要采用小药量、小道距、采样间隅、小组合基距、合理的井深以及准确的炮点和检波点;而数据的处理则强调衰减噪声、子波长度压缩以及精准的叠加和位移;最后,通过数据处理后获得的高频信号,得到小型煤田的构造信息。长期以来,高分辨地震勘探技术在煤田地质勘探中得到了不断的发展和完善,它不仅大大减少了因地质资料问题带来的经济损失,还保证了矿井的质量。因此,这项勘探技术在煤矿业得到了广泛的推广和应用。
(四)综合勘探方法
由于大部分情况下勘探区地地形地质条件和物理性质等复杂,一种简单的勘探技术很难使勘测结果达到十分精确的水准。因此,根据煤矿区的地形地质条件、构造复杂程度等,可以合理选取多种勘探手段,统筹各项勘查工程布置,将得出的各种地质信息进行综合分析,从而提高地质报告的质量。也就是将钻探技术、物探技术、遥感技术以及测井等技术手段相结合,在勘探区内,运用得出的重磁资料推定煤系的分布范围;用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育;用钻探结合测井方法验证地震勘探结果,并重点控制煤层的变化。
煤田地质勘探技术手段多种多样,每一种勘探方法都有自己的作用和使用条件,应结合工作实践的具体情况选取适当的方法进行运用,以提高煤田地质勘探的工作效率。
四、煤田地质勘查技术发展趋势
想要获得煤田地质情况和特征的技术手段无可厚非的就是地质勘查技术的应用了,它能让人们掌握煤田地质的一手资料以供其分析和做好开发的前期准备。勘查技术的提高和创新无疑就是勘查方法和勘查仪器的改造和创新。勘查仪器要向着计算机实时控制、高灵敏度、高分辨率、高精确度、数据分析和三维图形显示、自动化等方面不断的发展;包括整个勘查系统, 计算机和信息技术在地质勘查的各个专业、各个作业单元的普及与应用; 以及同时发展的还有向多参数测量、多方法组合发展、多维化的勘查方法。这些变化都使得我们应当更加关注煤田地质勘查技术的发展趋势。
结语
总而言之,随着我国经济的不断发展以及煤炭需求量的不断增加,煤田开发的速度也会越来越快。所以,积极地开展煤田地质勘探技术的理论和方法的研究,加强煤田地质勘探技术的完善和不断进步,充分重视环境保护工作,维持生态平衡,从而减少地质灾害的发生频率。也只有这样,才能够更好地促进煤田地质勘探技术的发展,更好地进行煤炭资源的开发与应用,从而促进我国国民经济的快速发展。
参考文献
[1]王在武.浅谈煤田地质与勘查新技术新方法[J].科技创业家,2013,13:93.
[2]魏迎春.煤矿床勘查辅助决策及关键问题研究[D].中国矿业大学(北京),2011.
[3]赵广金.煤田地质钻探员工的可靠性因素测试及不安全行为的评估[D].天津大学,2012.
关键词:煤田;地质与勘查;新技术新方法
中图分类号:P641文献标识码: A
一、煤田地质勘探的现状
(一)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。
(二)煤田地质勘探使环境遭到破坏
目前,随着煤炭需求量的日益增长,煤炭开采也越来越多。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,环境保护问题是一項十分重要的任务。
(三)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。引发这些现象的主要原因是:在采掘完岩煤之后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡受到了严重的破坏,进而引起岩体应力重新分配,这就进一步造成了这些灾害性地质现象的频繁发生。通过对这些地质现象的运动机理进行深入地研究,提前测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化情况,就可以预测这些地质现象是否将发生,以便及时地采取预防措
二、煤田地质勘查的重要性
煤田地质勘查在国民经济发展中有着重要的作用。表现在以下几个方面:
(一)能源结构发展的需要
我国的能源主要是以煤炭为主,其在我国的一次性能源结构中占到76%以上。根据有关数据的表明,到21世纪中期,在我国能源结构中煤炭仍占50%。因为煤炭在能源结构中的重要地位,这就要求煤炭工业稳定以及高效和安全的发展。煤炭工业的发展就需要煤田地质工作者来完成。所以,煤炭工业发展的前提和保障就是煤田地质勘查。
(二)煤炭储量的需求
当前煤炭的需求量缺口非常大,为了能够确保煤炭工业的持续发展,这就要求地质工作者要做好普查找矿和基础地质工作,提供可供煤炭开采的储量,保证国民经济的快速和稳定增长。
(三)安全生产的保障
随着科学经济不断向前发展,煤炭开采由粗放型开采逐渐的过渡到精细化开采。所以,这就要求煤田地质工作者通过勘查技术和设备为其提供科学有效的一手资料,从而确保矿井安全生产的需要。
三、煤田勘查新技术新方法
(一)遥感技术
煤炭遥感技术是一项空间遥感高新技术,它主要应用在煤田地质和煤炭工业探测方面,这种技术的主要特点是具有实时性、客观性、整体性等。近年来,一套比较完整的煤炭遥感科学体系在计算机软硬件不断发展的前提下逐渐的形成了。煤炭遥感技术主要应用在煤田和煤矿区等自然环境的监测、煤矿区水资源和煤炭资源的调查、中小比例尺填图和区域地质研究等方面,并且在这些方面上的应用都取得了很好的成就。随着科学技术的不断发展,在计算机技术的支持下,建立煤炭地质和煤炭资源调查系统,为煤炭业提供快速的、实时性的、客观的煤炭资源资料。同时,煤炭遥感技术也会成为煤田地质勘探技术中的一种常用的手段。
(二)三维高分辨率地震勘查技术
三维高分辨率地震勘查技术是一项专门勘查煤田地质的地球物理勘查技术,因此做好地震的勘查工作特别重要。在开发煤田之前利用地面地震勘查手段, 对断层发育规律和采区构造形态进行查明,以此对含水层富水性来进行分析,同时提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
(三)高分辨率的地震勘探技术
高分辨率的地震勘探技术指的是一种通过分析处理由数字来表征高质量的地质信号,从中获取高分辨率的地震勘探效果的技术方法。高分辨率地震勘探技术主要包括数据的采集、数据处理两方面的内容。数据的采集强调要采用小药量、小道距、采样间隅、小组合基距、合理的井深以及准确的炮点和检波点;而数据的处理则强调衰减噪声、子波长度压缩以及精准的叠加和位移;最后,通过数据处理后获得的高频信号,得到小型煤田的构造信息。长期以来,高分辨地震勘探技术在煤田地质勘探中得到了不断的发展和完善,它不仅大大减少了因地质资料问题带来的经济损失,还保证了矿井的质量。因此,这项勘探技术在煤矿业得到了广泛的推广和应用。
(四)综合勘探方法
由于大部分情况下勘探区地地形地质条件和物理性质等复杂,一种简单的勘探技术很难使勘测结果达到十分精确的水准。因此,根据煤矿区的地形地质条件、构造复杂程度等,可以合理选取多种勘探手段,统筹各项勘查工程布置,将得出的各种地质信息进行综合分析,从而提高地质报告的质量。也就是将钻探技术、物探技术、遥感技术以及测井等技术手段相结合,在勘探区内,运用得出的重磁资料推定煤系的分布范围;用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育;用钻探结合测井方法验证地震勘探结果,并重点控制煤层的变化。
煤田地质勘探技术手段多种多样,每一种勘探方法都有自己的作用和使用条件,应结合工作实践的具体情况选取适当的方法进行运用,以提高煤田地质勘探的工作效率。
四、煤田地质勘查技术发展趋势
想要获得煤田地质情况和特征的技术手段无可厚非的就是地质勘查技术的应用了,它能让人们掌握煤田地质的一手资料以供其分析和做好开发的前期准备。勘查技术的提高和创新无疑就是勘查方法和勘查仪器的改造和创新。勘查仪器要向着计算机实时控制、高灵敏度、高分辨率、高精确度、数据分析和三维图形显示、自动化等方面不断的发展;包括整个勘查系统, 计算机和信息技术在地质勘查的各个专业、各个作业单元的普及与应用; 以及同时发展的还有向多参数测量、多方法组合发展、多维化的勘查方法。这些变化都使得我们应当更加关注煤田地质勘查技术的发展趋势。
结语
总而言之,随着我国经济的不断发展以及煤炭需求量的不断增加,煤田开发的速度也会越来越快。所以,积极地开展煤田地质勘探技术的理论和方法的研究,加强煤田地质勘探技术的完善和不断进步,充分重视环境保护工作,维持生态平衡,从而减少地质灾害的发生频率。也只有这样,才能够更好地促进煤田地质勘探技术的发展,更好地进行煤炭资源的开发与应用,从而促进我国国民经济的快速发展。
参考文献
[1]王在武.浅谈煤田地质与勘查新技术新方法[J].科技创业家,2013,13:93.
[2]魏迎春.煤矿床勘查辅助决策及关键问题研究[D].中国矿业大学(北京),2011.
[3]赵广金.煤田地质钻探员工的可靠性因素测试及不安全行为的评估[D].天津大学,2012.