地質(zhì)勘探技術(shù)在煤田開發(fā)中的應(yīng)用

張彤

摘 要：煤礦資源的開發(fā)過程中，首先需要進行普查和找煤，完成上述環(huán)節(jié)后，在具有開發(fā)利用資源的地區(qū)進行煤田勘探。依照實際規(guī)劃需要，在開采前針對采區(qū)進行精確的地質(zhì)勘探?？碧焦ぷ髦饕槍Σ蓞^(qū)內(nèi)的技術(shù)、經(jīng)濟、地質(zhì)條件進行詳細研究，并對資源開采進行實際的評價，從而為礦井設(shè)計以及資源開采提供必要的數(shù)據(jù)資料，這是煤礦開采的基礎(chǔ)要件，也是煤田建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。隨著勘探技術(shù)以及煤礦資源開發(fā)行業(yè)的發(fā)展，越來越多的人開始意識到，在煤礦的開發(fā)利用中，合理科學(xué)的地質(zhì)勘探技術(shù)能夠提高煤炭資源的開發(fā)效率。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探；煤礦開采；施工

針對煤礦開采區(qū)，在開采前需要進行必要的勘探工作，以此調(diào)查研究采區(qū)礦床的技術(shù)、地質(zhì)以及經(jīng)濟等條件，不但要求對開采前的煤礦礦床進行勘探，還包括了開采作業(yè)中以及礦井報廢過程中的所有的勘探工作。通過程序性的勘探工作，對采區(qū)礦床分別進行資源地質(zhì)勘探、生產(chǎn)地質(zhì)勘探兩個部分。兩種地質(zhì)勘探具有相同之處，也具有不同之處。分別在進行煤礦資源開發(fā)的過程中發(fā)揮著不同的作用，煤礦建井以及施工設(shè)計過程中需要應(yīng)用到資源地質(zhì)勘探，而此后則屬于生產(chǎn)勘探階段工作內(nèi)容。

煤礦開采中，地質(zhì)勘探工作是最為重要的一個環(huán)節(jié)，而合理的施工方案是保證勘探工作順利推進的基礎(chǔ)。由于煤礦采區(qū)涉及范圍較大，勘探工程設(shè)計數(shù)目往往可以達到幾十個，多者甚至可達幾百個，若在勘探施工順序的安排上出現(xiàn)問題或者錯誤，一旦投入施工后，不但不能夠得到預(yù)期的效果，還有可能對勘探質(zhì)量以及結(jié)果的準確度造成影響，不但投入了巨大的成本，還無法按期完成。在施工中就會出現(xiàn)鉆孔落空的現(xiàn)象，尤其在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地帶，這就造成了大量的人力物力的浪費，增加了勘探成本。

1 施工原則

由于礦區(qū)的地質(zhì)勘探不能僅僅依賴于一種勘探手段，而需要系統(tǒng)全面的勘探技術(shù)組合。這就要求在勘探的過程中，對各個施工順序予以明確的安排，依照一定的順序：先已知后未知；先進行地面勘探后進行地下勘探，先進性淺層勘探后進行深層勘探的順序。同時還應(yīng)當遵循先疏后密的順序，通過靈活的安排，提高勘探工作的效率。

1.1 先進行已知勘探后進行未知勘探原則。該原則主要是依照已經(jīng)存在的地質(zhì)勘探資料對沒有進行勘探的未知地區(qū)的狀況進行推斷，從而一次進行勘探工作的布置。該原則往往會運用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的新區(qū)煤礦采區(qū)的勘探中，并在掩蓋式煤田追索地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及每層露頭中應(yīng)用較為集中。

1.2 先進性地面勘探后進行地下勘探原則。該原則即首先應(yīng)當進行地表以及淺層的地質(zhì)勘探，待掌握地表地質(zhì)狀況以及淺層地質(zhì)狀況后，在進行深入的勘探，推斷地下深層的地質(zhì)狀況，從而進一步進行深層的地質(zhì)勘探施工。這是由于對地表地質(zhì)特征以及淺層地質(zhì)特征予以掌握后，可以有效的推斷深處的地質(zhì)特征，從而產(chǎn)生一種指導(dǎo)的作用，通過淺層地表的地質(zhì)規(guī)律，通過觀測可以獲得的資料，這些資料對于煤礦的開采來說，具有重要的意義。

1.3 由疏到密的勘探原則主要指勘探過程中，施工的間距，包括線距以及孔距。這些應(yīng)當隨著勘探階段的實際要求而做出相應(yīng)的調(diào)整。同一階段中，施工布置也應(yīng)當先稀疏后緊密，除了需要有限進行的主導(dǎo)工程外，應(yīng)當先進基本工程的施工，繼而進行加密工程的施工。通過這項原則，可以篩選出具有開發(fā)價值的區(qū)域，避免開發(fā)過程中不必要的資源浪費。

2 施工順序分析

在煤礦開發(fā)的過程中，勘探工程也需要遵循經(jīng)濟性原則，即通過最少的投入，獲得最大的效果。具體解釋即通過較短的時間以及較少的成本投入，得到最為精確的地質(zhì)報告，將經(jīng)濟效益融入到勘探效果中。這里的施工順序不僅僅包括技術(shù)手段使用順序，還包括鉆探工程中的各類施工順序。施工順序具體分析，主要包括以下三種：

2.1 依次施工。依次施工從原則上講較為合理，待上一程序結(jié)束后在進行下一項環(huán)節(jié)的施工，但是在設(shè)計的勘探過程中并不采用該種方式，這是由于依次施工速度較慢，無法在規(guī)定工期完成。

2.2 平行施工。該種施工方式主要為同時進行大量的勘探工程。該種方式在一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定、簡單以及資料充分的礦床采區(qū)中較為適用，但是在實際的應(yīng)用中往往不會采用該種方式。這是由于大多數(shù)的煤礦采區(qū)地質(zhì)資料并不充分，采用該種方式進行勘探往往會導(dǎo)致大量的浪費。并且平行施工需要以大量的設(shè)備以及人員作為基礎(chǔ)的，這些在實際的勘探工作中無法滿足。

2.3 平行-依次施工在有可靠地質(zhì)依據(jù)的條件下，同時施工一批勘探工程，在這批工程提供的地質(zhì)資料基礎(chǔ)上再布置新的一批勘探工程，這種施工方法是最合理的施工方法，在不同地質(zhì)條件下，勘探工作的一般施工順序大致如下。

2.3.1 對于掩蓋式煤田，首先要進行地面物探工作，因此必須優(yōu)先施工各種參數(shù)孔與基準孔，有助于物探資料的定量解釋和使用，以確定地層埋藏深度及產(chǎn)狀，在此基礎(chǔ)上布置整個勘探區(qū)的鉆探工程。

2.3.2 暴露式或半掩蓋式煤田，首先進行地質(zhì)填圖，局部掩蓋不厚的地區(qū)；可運用山地工程、厚掩蓋的地區(qū)應(yīng)運用物探工程取得地質(zhì)資料，在此基礎(chǔ)上布置勘探線和鉆孔進行勘探。施工順序按由稀而密原則進行，在含煤程度低、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，也可根據(jù)已打出的勘探線剖面再向外擴展的施工方法。

3 我國煤炭地質(zhì)勘探的主要技術(shù)

我國煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)目前整體水平處于國際先進地位。主要表現(xiàn)為：

3.1 高分辨地震勘查技術(shù)：采用高分辨二維地震、三維地震、多波多分量地震等方法，可以查明斷層落差，圈定煤層分叉合并區(qū)、巖漿巖對可采煤層的影響范圍及陷落柱分布情況，劃分奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育帶等。

3.2 重磁電及地質(zhì)雷達勘查技術(shù)：采用瞬變電磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流電法勘探（含高密度電法勘探）、地質(zhì)雷達探測、頻率域電磁法勘探等方法進行勘探。廣泛應(yīng)用于煤田地質(zhì)勘探、石油地質(zhì)勘探和地下水勘探等資源勘探領(lǐng)域。進行斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造的探測；圈定巖溶發(fā)育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造；礦山采空區(qū)和空洞等異常體的工程勘查。

3.3 測井勘查技術(shù)：采用電、聲、核系列物理參數(shù)測井，水文測井及煤層氣測井等技術(shù)。可精確為煤層定厚、定深；非煤系地層定厚、定深。常應(yīng)用于煤巖層定性、定深、定厚；煤巖層力學(xué)性質(zhì)分析，煤層炭灰水分析，煤層沙泥、水分析等。

3.4 遙感技術(shù)：應(yīng)用航天遙感、航空遙感（微波、紅外、可見光）、地面遙感測試技術(shù)。進行煤炭資源評價、煤層自燃遙感探測以及城市地籍信息系統(tǒng)建立等。

4 結(jié)束語

煤礦資源的開發(fā)利用是一項綜合性較強、系統(tǒng)性以及技術(shù)性較強的工作，而在開發(fā)前以及開發(fā)的過程中，想要保證煤礦開采工作的效率，就必須準確的掌握采區(qū)的地質(zhì)狀況，并針對性的制定開采方案。只有這樣才能避免施工過程中資源的浪費。針對一個煤礦采區(qū)，想要明確了解礦床的實際狀況，了解礦區(qū)實際的地質(zhì)狀況，僅僅采用一種勘探技術(shù)是無法掌握精確的地質(zhì)情況的，這就需要采用多種的勘探方式，通過綜合的勘探手段，依照一定的排列組合，系統(tǒng)全面的收集地質(zhì)資料。從而為煤礦設(shè)計部門以及建設(shè)部門進行煤礦開采設(shè)計提供必要的依據(jù)。

參考文獻

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