煤田地質(zhì)勘探中測井的運(yùn)用

張 良 張宗媛 張興偉

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊

煤田地質(zhì)勘探中測井的運(yùn)用

張 良 張宗媛 張興偉

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊

測井技術(shù)，也稱為地球物理測井技術(shù)，指通過巖層中電化學(xué)特性、聲學(xué)特性以及放射性等物理特性，完成對煤田實際地質(zhì)的勘探工作。施工人員利用測井相關(guān)設(shè)備便能夠獲得不同巖煤層位置無形所形成的曲線，之后通過對曲線的分析，便能夠得知該煤層的實際深度以及厚度。所以該技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用也逐漸頻繁。為此，施工企業(yè)工作人員應(yīng)當(dāng)熟悉測井技術(shù)的應(yīng)用，從而深入了解煤田土質(zhì)，以便之后工作的順利展開?；诖?，本文將著重分析探討煤田地質(zhì)勘探中測井技術(shù)及其應(yīng)用要點，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

煤田；地質(zhì)勘探；測井

引言

現(xiàn)階段，地球物理測井技術(shù)在煤田普查、預(yù)估以及勘測方面均有應(yīng)用，由此可見，測井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探工作中應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛，且有不斷擴(kuò)大的趨勢，在煤田地質(zhì)勘探工作中的地位也逐漸提高。為此，施工企業(yè)應(yīng)要求勘探人員對測井技術(shù)的運(yùn)用更為熟練，不斷提升測井技術(shù)應(yīng)用水平，以便令設(shè)計人員以及施工人員對該區(qū)域土質(zhì)有更為深入地了解，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。

1 測井技術(shù)概述

所謂測井技術(shù)，是指施工人員在所處煤礦區(qū)中實施鉆孔作業(yè)，以此對煤層當(dāng)中的礦物質(zhì)進(jìn)行勘測。因為煤層當(dāng)中所的礦物含有大量化學(xué)元素，自身具備電化學(xué)、放射性以及導(dǎo)電性等多個特點，施工人員可通過震、磁以及電等地球物理方式實施測量作業(yè)，從而獲取有關(guān)數(shù)據(jù)。之后，由相關(guān)人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集以及處理，形成曲線，并加以分析，最終確定煤田當(dāng)中煤塵的所處位置以及其整體厚度，以便之后施工人員開展煤田開采作業(yè)。20世紀(jì)初期，測井技術(shù)便有所發(fā)展，施工企業(yè)可通過電阻率完成測井工作，從而確定煤層的相關(guān)數(shù)據(jù)。隨著科技的進(jìn)步，測井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，而該技術(shù)也更為完善，不僅可以通過電阻率完成測井工作，還有模擬測井技術(shù)、數(shù)控測井技術(shù)以及成像測井技術(shù)等，使得測井作業(yè)的質(zhì)量日益提高，測井技術(shù)更為完善，所獲取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度也相應(yīng)提高。測井技術(shù)的發(fā)展為煤礦開采提供了數(shù)據(jù)支持以及理論依據(jù)。便于設(shè)計人員施工方案的設(shè)計以及施工人員工作的展開。使得煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到大幅提高，也降低了設(shè)計人員以及施工人員的工作量。同時，提升了企業(yè)對天然資源的利用水平，避免產(chǎn)生大量浪費。

2 煤田地質(zhì)勘探中測井技術(shù)應(yīng)用

2.1 對煤層的深度和厚度進(jìn)行測定。古地理沉積環(huán)境是煤的形成的基礎(chǔ)，與其發(fā)育有直接關(guān)系。古地理沉積環(huán)境決定含煤巖系的變化規(guī)律、巖相類型以及巖性，煤層發(fā)育與富集的位置也與其有密切聯(lián)系。煤層劃分的主要依據(jù)是測井曲線。通常情況下，高、短分辨密度測井源距分別控制在220mm、120mm，其邊界分辨率分別為120rnrn、55rnrn。

2.2 對煤田礦井的斷層位置進(jìn)行判定。在實際測量過程中，將完整、系統(tǒng)測量曲線的整體性作為對照依據(jù)，與其它鉆孔的測井曲線作比較。在測量過程中，如果測井曲線出現(xiàn)重復(fù)和缺失，則能確定煤田礦井中存在重復(fù)和缺失的現(xiàn)象，這是判斷斷層位置與性質(zhì)的方法。

2.3 對煤質(zhì)巖性與變質(zhì)程度進(jìn)行測定。借助專用軟件對采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，主要是對數(shù)據(jù)的中子、密度以及聲波進(jìn)行處理，重點分析巖石部分定量和煤質(zhì)指標(biāo)。煤的變質(zhì)程度隨著火成巖的侵人而增高，因此測井曲線也會隨之發(fā)生變化，伽瑪曲線隨著煤變質(zhì)程度的加深而減小，中子曲線與電阻率曲線也在逐漸下降。通過密度與電阻率的交繪圖可以判斷煤層的變質(zhì)程度，密度與中子的交繪圖也有相同的作用。

3 工程實例應(yīng)用

3.1 巖煤層定性及確定煤層的深度和厚度。確定煤層的深度和厚度是煤田測井的常規(guī)性任務(wù)。目前解決這一任務(wù)的主要問題是提高分層的精度。1)煤、巖層定性。巖煤層定性采用天然伽瑪(GR)、、視電阻率(NR)，以及雙收時差(CS)等多種參數(shù)曲線，通過比較分析進(jìn)行解釋。2)煤層的定厚。煤層的定厚是在處理過程中，采用物性反應(yīng)好的GR.NR和GGL等測井參數(shù)，在1：50放大曲線上進(jìn)行解釋。

3.2 煤質(zhì)分析和巖性分析。利用數(shù)字測井技術(shù)和計算#IL}寸密度測井、聲波測井、中子測井等測井曲線進(jìn)行數(shù)字處理，可以獲得有關(guān)煤質(zhì)指標(biāo)(如含碳量、揮發(fā)分、灰分、水分、發(fā)熱量等)和巖石組分(如砂、泥的體積百分含量和孔隙度)的定量分析結(jié)果。

3.3 確定地層的強(qiáng)度特性。研究巖石的強(qiáng)度特，這對于煤礦的礦井建設(shè)和開采具有重要意義，尤其是煤層頂?shù)装宓膹?qiáng)度特性，它直接關(guān)系到開采方案的設(shè)計和礦井支護(hù)方案的選擇。測井資料力學(xué)性質(zhì)分析能為工程地質(zhì)勘探提供非常有價值的巖石力學(xué)忙性質(zhì)參考。并可以借助測井資料降低煤的勘探和礦山開發(fā)的成本與風(fēng)險。

3.4 確定煤的級別以及計算洗煤產(chǎn)率。由于火成巖的侵人使煤的級別逐漸增高時，各種測井曲線會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，如煤的變質(zhì)程度越深，伽瑪一伽瑪曲線的幅值會越小，中子曲線會逐漸降低，電阻率也會相應(yīng)下降等等。因此，利用諸如密度一電阻率或密度一中子、視電阻率一天然伽瑪交會圖板，便會有效地判斷煤層的級別。

4 結(jié)束語

總之，煤田地質(zhì)勘探中測井技術(shù)的應(yīng)用是一項復(fù)雜的工程，要順利應(yīng)用測井技術(shù)，需要借助含煤地層中的地球物理特性，并選取相關(guān)的測量參數(shù)，通過多種參數(shù)、測量方法對煤層資料進(jìn)行綜合分析，才能保證測井技術(shù)的順利實施。近年來測井技術(shù)在不斷的發(fā)展和變革，它主要是利用煤與巖層在放射性、密度、聲特性以及導(dǎo)電性等方面的差異，采用適合的方法進(jìn)行測井。測井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中發(fā)揮重要作用，但是在實施過程中也存在諸多問題，及時解決這些問題，可以使煤田鋇(井技術(shù)更為快捷、有效，增加煤炭開采率，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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