試析煤田勘探地層構(gòu)造活動(dòng)影響

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的增強(qiáng)，我國(guó)煤炭的需求量也在逐步提高，煤炭出口大幅度攀升，那么就需要更多的優(yōu)質(zhì)環(huán)保資源，需要對(duì)煤炭進(jìn)行資源資產(chǎn)化管理和資源經(jīng)濟(jì)評(píng)估，還需要建立集成度高的、先進(jìn)的數(shù)字化資源信息，從而進(jìn)行更專(zhuān)業(yè)、更符合新時(shí)代要求的煤礦環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)。文章根據(jù)中國(guó)煤炭生產(chǎn)方針、煤田的地質(zhì)特點(diǎn)和世界先進(jìn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等幾個(gè)方面，討論了煤田勘測(cè)和地層活動(dòng)之間的關(guān)系，并從勘測(cè)精度和動(dòng)態(tài)地層兩個(gè)方面進(jìn)行論述，做出了相關(guān)論述。

【關(guān)鍵詞】煤田勘測(cè)；地層構(gòu)造；勘探技術(shù)

煤田是我國(guó)目前的主體能源，是能源的基礎(chǔ)。煤田的地質(zhì)勘測(cè)是煤田工業(yè)順利發(fā)展的必要條件，它貫穿于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、煤田工業(yè)和我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全過(guò)程，一方面擔(dān)負(fù)著開(kāi)發(fā)、利用和環(huán)境保護(hù)的責(zé)任；另一方面擔(dān)負(fù)著為煤田發(fā)展提供可靠資源的重任。煤田地質(zhì)開(kāi)發(fā)必須依靠煤田勘探技術(shù)，煤田的勘探技術(shù)又必須圍繞煤田工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。因此可知，建立新型的煤田地質(zhì)勘測(cè)體系，推進(jìn)煤田地質(zhì)的科技創(chuàng)新，是煤田健康發(fā)展的需要，也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展的客觀要求。

一、煤田勘探和地質(zhì)之間產(chǎn)生的問(wèn)題

（一）煤田的水文地質(zhì)條件復(fù)雜

隨著開(kāi)采深度的增大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)突水事故，突水量也逐漸增加。由于煤田的水文條件相對(duì)復(fù)雜，再加上開(kāi)采深度增加，淺部礦井的水治理技術(shù)往往不適宜對(duì)深部礦井進(jìn)行運(yùn)用。

（二）災(zāi)害性的地質(zhì)現(xiàn)象

在動(dòng)態(tài)地質(zhì)的研究方面，常見(jiàn)的井下災(zāi)害，如：井筒破裂、突水、沖擊地壓、瓦斯爆炸、巖煤突出等危險(xiǎn)情況，實(shí)際上是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。類(lèi)似的這些現(xiàn)象都和巖體的應(yīng)力場(chǎng)有關(guān)。主要是因?yàn)閹r煤被采集，原有的自然條件和地質(zhì)因素間的生態(tài)平衡遭到破壞，巖體應(yīng)力再分配，那么最后就導(dǎo)致了這些災(zāi)害性的地質(zhì)現(xiàn)象。

（三）煤礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題

由于礦區(qū)的開(kāi)發(fā)違反了自然環(huán)境的規(guī)律，破壞了地質(zhì)體系，因此很可能形成一系列環(huán)境問(wèn)題，例如：一氧化碳污染、二氧化硫污染、粉塵、沙化和水污染等更具破壞性的災(zāi)難地質(zhì)現(xiàn)象，比如滑坡、地震、地面坍塌和地裂等。由于很多原因影響，煤礦逐年開(kāi)發(fā)，舊賬未清，新賬紛至，產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重。煤礦的環(huán)境問(wèn)題是煤炭工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，礦區(qū)的環(huán)境治理和評(píng)價(jià)應(yīng)該更加抓緊、提上日程。

（四）資源匱乏

從提高勘測(cè)精度來(lái)看，現(xiàn)代煤炭工業(yè)和自動(dòng)化采掘的特點(diǎn)是連續(xù)作業(yè)。這就要求在勘測(cè)開(kāi)發(fā)前必須查明所采煤層的變化，例如煤層厚度和結(jié)構(gòu)等細(xì)微變化，煤層和頂?shù)装鍘r物理學(xué)性質(zhì)的局部變化等。但是目前世界的煤炭總儲(chǔ)量和我國(guó)現(xiàn)有的探明量均未充分滿(mǎn)足現(xiàn)代開(kāi)采要求的地質(zhì)信息，因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代化、機(jī)械化的開(kāi)采要求，需要做到普遍補(bǔ)充勘探。

（五）煤層的開(kāi)發(fā)難關(guān)需攻克

在煤層的開(kāi)發(fā)中，目前常出現(xiàn)的問(wèn)題有：多數(shù)井煤生產(chǎn)率低、鉆井沖洗液污染煤井、完工后坍塌等。這些難關(guān)需要利用先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)解決。

二、煤田勘測(cè)與地層活動(dòng)

（一）認(rèn)真選樣

在開(kāi)展選樣的時(shí)候，最關(guān)鍵的內(nèi)容就是確保樣本具有非常顯著的代表性特征，例如收集鉆芯煤樣時(shí)，需要確保煤芯的采取率，只有這樣才能確保樣本具有較好的針對(duì)性，通常此比率要高于百分之八十。若比率太低，樣本就沒(méi)有意義，從而影響煤質(zhì)的檢驗(yàn)結(jié)果，開(kāi)采時(shí)就會(huì)與結(jié)果差距較大。

（二）認(rèn)真進(jìn)行煤質(zhì)和地層活動(dòng)的分析、檢測(cè)

煤田地質(zhì)的勘測(cè)階段，對(duì)于煤質(zhì)的分析和測(cè)定時(shí)根據(jù)煤層的種類(lèi)、用途等類(lèi)別確定的。例如，動(dòng)力用煤，它對(duì)煤質(zhì)沒(méi)有太高的規(guī)定，因此它的煤質(zhì)分析測(cè)定的項(xiàng)目就比較少，只有煤灰的熔融性和成分；又如當(dāng)確定煤牌號(hào)的煤樣時(shí)，煤質(zhì)分析測(cè)定的項(xiàng)目有：灰分、揮發(fā)分、全硫和浮煤等。尤其是褐煤，需要結(jié)合具體的狀況分析是否需要對(duì)其進(jìn)行腐殖酸的測(cè)試。

（三）認(rèn)真編寫(xiě)材料

第一，認(rèn)真審查和分析煤質(zhì)。在處理煤質(zhì)分析的時(shí)候，通常都要認(rèn)真審定樣本的精準(zhǔn)性和針對(duì)性等特征，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?，這樣做就可以降低人為的失誤性。最常見(jiàn)的就是灰分的測(cè)定時(shí)，若數(shù)值非常高，首先就要分析是否因不慎混入了泥漿物質(zhì)，或是沒(méi)有正確布置鉆孔方位，除了這兩項(xiàng)外，還要分析是否因鉆孔正巧位于比較淺的煤層地段，導(dǎo)致灰分不合理。如果經(jīng)過(guò)一定的分析后，發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題都不是根本原因，那么接著就應(yīng)該分析是否在移送及檢測(cè)的過(guò)程中將樣本弄混，或者送樣單據(jù)出現(xiàn)了失誤。而且最后就算選定樣本，已展開(kāi)了深入的探討，相關(guān)的機(jī)構(gòu)還是要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的復(fù)核，這樣的目的是為了保障樣本的針對(duì)性。除了上述問(wèn)題之外，當(dāng)硫分不合理時(shí)，也要展開(kāi)詳細(xì)的分析探討，要分析鉆孔時(shí)是否危急到了樣本，最常見(jiàn)的就是鉆孔時(shí)將樣本燒壞；還應(yīng)檢測(cè)鉆孔是否在預(yù)訂的區(qū)間中。因此可知，當(dāng)檢測(cè)信息不合理時(shí)，首先就要分析勘測(cè)活動(dòng)是否出錯(cuò)，接著分析樣本的制作和檢測(cè)時(shí)是否出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，最后再使用最精確的數(shù)據(jù)進(jìn)行勘探活動(dòng)。

第二，總結(jié)煤質(zhì)地層的變化規(guī)律，用于勘探實(shí)踐。煤質(zhì)的變化規(guī)律對(duì)以后的煤田勘探和開(kāi)采有重要的指導(dǎo)、參考意義，是地質(zhì)勘測(cè)中煤質(zhì)分析和地層構(gòu)造分析的重要環(huán)節(jié)。就算遇到構(gòu)造復(fù)雜的煤田或煤質(zhì)變化比較大的煤田時(shí)，也能通過(guò)分析結(jié)果找出規(guī)律從而保證勘探的順利進(jìn)行。

（四）采用新技術(shù)勘測(cè)煤田和地質(zhì)活動(dòng)

近年來(lái)，勘測(cè)儀器日新月異，性能更加靈敏，分辨率、精確度更高，并由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)分析、處理和監(jiān)控，并由此計(jì)算出三維圖形供相關(guān)人員研究；勘測(cè)方法也是多種多樣，例如：多參數(shù)測(cè)量和多方法融合發(fā)展，計(jì)算機(jī)和高新技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，在各作業(yè)單元甚至整個(gè)勘測(cè)系統(tǒng)都有重要作用。新技術(shù)的運(yùn)用形式如下：

第一，井下的勘測(cè)技術(shù)依據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，對(duì)于小型褶曲和小斷層而言，如落差低于5米、長(zhǎng)度小于150米，近期是不可能用地面勘測(cè)方式探明的，而現(xiàn)今的探地雷達(dá)技術(shù)快速發(fā)展，可以采用此方法解決先前無(wú)法探明的問(wèn)題。

第二，技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家越來(lái)越重視水平鉆進(jìn)法，即沿著煤層鉆進(jìn)，并采取與其相配合的技術(shù)。水平鉆進(jìn)技術(shù)是由受控的定向鉆進(jìn)演進(jìn)而來(lái)的。這種鉆進(jìn)技術(shù)在近幾年發(fā)展很快，不僅僅能在井下沿著煤層鉆進(jìn)，還可以沿著地面垂直——圓弧——水平線(xiàn)的軌道進(jìn)入煤層勘探。

結(jié)束語(yǔ)

如上文所述，采掘活動(dòng)會(huì)誘發(fā)危害礦井安全的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。因此，預(yù)測(cè)該動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象和其強(qiáng)度，不能僅憑原始地質(zhì)的靜止數(shù)據(jù)，還要分析巖煤層應(yīng)力等元素的動(dòng)態(tài)特征，從而將煤田的勘測(cè)和地層構(gòu)造結(jié)合起來(lái)，高效、高產(chǎn)地實(shí)現(xiàn)采煤和勘探的速度性、效率性。

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