【摘 要】國家經(jīng)濟的發(fā)展以及煤炭資源的需求,促進(jìn)了煤礦地質(zhì)勘探行業(yè)的繁榮發(fā)展。更加精湛的地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用,及其在煤礦行業(yè)中的重要性都越來越強。本文主要對煤礦地質(zhì)勘探的主要方法及技術(shù)進(jìn)行表述,并對其重要性進(jìn)行了分析。以期為煤礦地質(zhì)勘探的相關(guān)應(yīng)用和研究提供理論借鑒。
【關(guān)鍵詞】煤礦 地質(zhì)勘探 重要性
地質(zhì)勘探技術(shù)作為一種探明礦體的形態(tài)與特征結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段,可以說是當(dāng)今社會最具技術(shù)含量的應(yīng)用。地質(zhì)勘探主要用來尋查地表或巖層是否有礦產(chǎn)資源,并對勘測到的資源進(jìn)行開采,為工業(yè)的發(fā)展提供礦產(chǎn)能源。我國的煤礦地質(zhì)勘探擁有的地質(zhì)勘探隊伍,綜合性比較強,其研究多集中于資料的采集與處理、綜合解釋與分析、方法理論等方面,且都具有一定的水平和規(guī)模。
一、地質(zhì)勘探方法
地質(zhì)勘探方法主要有坑、槽探,鉆探及地球物理勘探等。具體介紹如下。
(一)坑、槽探法。坑、槽探主要通過人工或者機械對地表層進(jìn)行挖掘,鑿以坑、槽、洞、井,并對施工的巖土層進(jìn)行考察研究,以便直接觀察到巖土層的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并能夠直接取出結(jié)構(gòu)樣本。
(二)鉆探。鉆探是通過使用鉆機在地表層進(jìn)行鉆孔,用來區(qū)別和劃分地勢的各個地表層次。同樣可以利用鉆探技術(shù)在地底下層次進(jìn)行取樣。鉆探是現(xiàn)代工程地質(zhì)勘查中應(yīng)用最廣泛的一種勘探方法,其可以有效的勘測到深層,為我們提供地質(zhì)資料。
(三)地球物理勘探。地球物理勘探簡稱物探,其主要用來探測各種地球物理場的變化,并通過研究巖石和礦石的密度、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差異,做出有用的推測。常見的勘探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。
二、煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)列述
(一)地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)。雷達(dá)勘探是新興的地質(zhì)學(xué)技術(shù),不論環(huán)境、工程或煤礦地質(zhì)的探測,都有廣泛應(yīng)用。雷達(dá)勘探主要借助雷達(dá)功能,向物體內(nèi)部發(fā)射高頻電磁波并接收相應(yīng)的反射波來判斷物體內(nèi)部異常情況,是一種高精度、連續(xù)無損、經(jīng)濟快速、圖像直觀的高科技檢測技術(shù)。跟現(xiàn)有的各種物探方法相比較,地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)是地表上探測巖溶最有效的方法之一,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。近年來微電子工藝迅速發(fā)展,地質(zhì)雷達(dá)探測法將逐漸向便攜化和高精度化的方向發(fā)展。
(二)地震勘探技術(shù)。地震勘探技術(shù)作為一種地球物理方法,可以分為地表勘探和礦井勘探。主要通過布置礦井下或地面的地震檢波器及專門儀器來記錄地震波的傳播途徑。地震波遇到不同的介質(zhì)和巖層被反射和折射,在地表或礦井中將這些地震波收集起來,這些記錄信息反應(yīng)了地震波所經(jīng)過地層的地質(zhì)信息,加以計算機的處理分析,地層的空間分布情況、巖土特性、地質(zhì)構(gòu)造甚至地層中含有各種資源的情況都能清楚的展現(xiàn)出來,同時工程中潛在的危險區(qū)地質(zhì)問題也可以及時發(fā)現(xiàn)。
(三)電阻率法。電阻率勘探法主要依據(jù)不同巖土介質(zhì)的導(dǎo)電性不同。一方面進(jìn)行觀測,一方面研究由人工建立起來的穩(wěn)定的電流場的分布,用這種方法來達(dá)到尋找煤礦和解決地質(zhì)問題的最終目的。這種方法在現(xiàn)實的工作中工作方法比較多,其中有一種高密度電阻率法。這種方法是最近幾年所發(fā)明和使用的一項新技術(shù)。這種新的電阻率法和一般的電阻率法相比,有自身很多的優(yōu)點,其中有探測點密度大、多種裝置同時使用,另外還可以通過求取各自不同的比值參數(shù)來找出異常的信息。
(四)重電磁勘探技術(shù)。重電磁探測技術(shù)主要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)、頻率域電磁法勘探等方法進(jìn)行勘探。這是一種獨特的探測技術(shù),它運用電磁波的原理,不用接觸物體而進(jìn)行探測。廣泛用于煤田地質(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(jìn)行斷裂、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。
(五)測井勘查技術(shù)。主要采用電、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)??删_為煤層及非煤系地層定厚、定深。常用于煤巖層定性、定深、定厚,煤巖層力學(xué)性質(zhì)分析,煤層炭灰水分析等。例如其中的無線電透視,是一種極為先進(jìn)的勘測方法,使用并不十分廣泛。主要是通過向地下發(fā)射無線電波,遇到不同的巖層,無線電波會有不一樣的衰減情況。根據(jù)其衰減情況分析,判斷地下巖層的分布情況。
三、煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的重要性分析
一是防治瓦斯。地下處于不同層板間的巖性、煤層的傾斜角度、含水性以及巖層周圍的斷層等均能導(dǎo)致瓦斯出現(xiàn)。為防治瓦斯就必須了解地質(zhì)的構(gòu)造及分布情況,在危急時刻能夠及時采取措施進(jìn)行防治。經(jīng)過對地質(zhì)的勘探,掌握地下巖石分布及特性,獲取足夠的資料進(jìn)行分析和參考,并對地下的瓦斯含量及分布情況進(jìn)行大致了解并實況記錄,在煤礦開采中盡量避開有瓦斯氣體的地方。對勘探出分布有惡劣瓦斯的地勢,應(yīng)提前做好預(yù)防工作,在突發(fā)狀況面前將損失和傷亡降到最低。
二是在煤礦頂板施工中的作用。在煤礦的開采施工中,頂板事故經(jīng)常發(fā)生。地質(zhì)條件復(fù)雜是頂板事故發(fā)生的主要原因。土質(zhì)松散、地質(zhì)條件復(fù)雜,煤礦開采時對其轟炸會造成斷層,提高了頂板事故的發(fā)生率。通過勘探人們能對地質(zhì)情況了解明確,能準(zhǔn)確推算出可能發(fā)生斷層的地方,有效避免事故發(fā)生。
三是防治水害。地下所蘊藏的礦井水增加了煤礦施工的難度,在施工過程中容易引發(fā)重大的災(zāi)害。地下勘探有助于了解地下礦井含水量及分布情況等信息,掌握這些信息可以有效防止突水事故的發(fā)生,減輕煤礦開采的工作難度,減少不必要的經(jīng)濟損失。
四是勘探煤礦儲量。煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)深入到巖層,能有效反應(yīng)煤層宏觀結(jié)構(gòu)及厚度的變化,對煤層儲存及開采提供關(guān)鍵的地質(zhì)信息。還能對區(qū)域內(nèi)煤礦儲量做出估算,并對煤層頂?shù)装宓膸r性進(jìn)行探測,有效提高煤礦開采的上限服務(wù)。對煤礦的儲存量進(jìn)行有效準(zhǔn)確的勘探,為之后的采煤工作獲取便利信息和開采措施提供了參考價值。
四、結(jié)束語
隨著科技的創(chuàng)新與發(fā)展,煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷應(yīng)用和改進(jìn),為我國煤礦事業(yè)的發(fā)展和利用做出了巨大的貢獻(xiàn)。我們在充分了解其有效性和重要性的基礎(chǔ)上,注重數(shù)據(jù)理論與實踐的結(jié)合,進(jìn)行煤礦等地質(zhì)勘探工作,一定可以進(jìn)一步完善一切開采和運營工作,并更大地提高社會經(jīng)濟效益。
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