兩淮煤田地震勘探與采煤新技術(shù)

張昱

摘 要：我國的煤礦資源豐富，隨著科技日新月異的發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)已經(jīng)不能滿足時(shí)代的需求，必須采取一系列的措施來解決當(dāng)前所面臨的問題。尤其是對于地方以煤礦為主業(yè)的城市，則更應(yīng)該引起關(guān)注。安徽淮南至淮北地區(qū)是華東地區(qū)重要的煤炭基地，但多年來，煤礦的開采也伴隨著意外事故的發(fā)生。文章簡單介紹由于不可避免的自然災(zāi)害，即地震所引起的危害防護(hù)，總結(jié)了兩淮地區(qū)的地震勘探的數(shù)據(jù)采集，對兩淮煤田地震勘探的數(shù)據(jù)采集的優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：地震勘探；數(shù)據(jù)采集；采煤；新技術(shù)

引言

當(dāng)今世界，儲(chǔ)量最多與分布最廣的一次性能源是煤炭，我國也是世界上最主要的煤炭生產(chǎn)國之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的煤炭產(chǎn)量竟然居于世界第一。在2010年的煤炭總產(chǎn)量約為32億噸時(shí)，約占世界總產(chǎn)量的45%，根據(jù)國家的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2000年起，我國煤炭的總產(chǎn)量將會(huì)逐年的遞增。但不可忽視的是，我國當(dāng)然也是世界上有關(guān)煤礦事故發(fā)生最頻繁、相對而言死亡人數(shù)也最多的國家，死亡人數(shù)約占世界的近80%，煤礦安全的生產(chǎn)形勢將會(huì)十分嚴(yán)峻。當(dāng)然這些事故有人為的原因與自然的原因，文章主要介紹地震引起的事故。

1 三維地震勘探的系統(tǒng)

觀測系統(tǒng)的選擇以下幾個(gè)因素要考慮：（1）勘探目標(biāo)的復(fù)雜程度?？碧侥繕?biāo)的復(fù)雜程度不同，所需要的測量準(zhǔn)備也就不同，為了提高工作效率，目標(biāo)的明確顯得尤為重要；（2）地表?xiàng)l件和通行條件。地表?xiàng)l件與通行條件則需要相關(guān)的測量數(shù)據(jù)來做依據(jù)，并且可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)來確定選用何種方案，為最優(yōu)方案的選擇做準(zhǔn)備；（3）儀器的道數(shù)及其他輔助設(shè)備的能力等。只有明確儀器的具體功能，才可明確與目標(biāo)數(shù)值的差距，及時(shí)找到其他方案來解決問題。

在早期采區(qū)的三維地震勘探常用規(guī)則的束狀系統(tǒng)來觀測，比如6線4炮、8線3炮、8線8炮至12～16次疊加的方法，如此一來盡量保證橫斷面的縱、橫疊加次數(shù)間的一致性與CDP點(diǎn)間的均勻性。特別是對于區(qū)內(nèi)村莊和魚塘較多的時(shí)候，常采用深井小藥量激發(fā)法在障礙物內(nèi)，當(dāng)然如果必要時(shí)，也要采用恢復(fù)性爆破法或特殊三維施工方法。但一般而言，對于特殊觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想主要是通過激發(fā)區(qū)映像，由于反射的一致性，用人機(jī)交互的方式來使設(shè)計(jì)時(shí)能夠清晰地看到炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，對反射區(qū)的影響，合理的確定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)及反射點(diǎn)的合理分布，充分體現(xiàn)了三維地震勘探激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)，以便能夠靈活的進(jìn)行并組合設(shè)計(jì)。

2 參數(shù)優(yōu)化和質(zhì)量控制

當(dāng)今社會(huì)，科技在發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)據(jù)采集技術(shù)將也會(huì)跟著進(jìn)步。相關(guān)的實(shí)踐證明，在提高計(jì)算機(jī)的處理能力的同時(shí)，大量研究的探采資料的參照與煤田地震勘探的地質(zhì)效果仍然有許多不盡人意的地方，對于在外業(yè)的數(shù)據(jù)采集來說，這成為控制地震的勘探數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)中質(zhì)量的關(guān)鍵因素，總結(jié)采集經(jīng)驗(yàn)與理論分析相關(guān)問題、確保踏勘和地面結(jié)構(gòu)調(diào)查的質(zhì)量、選擇合適的分析軟件、來進(jìn)行充分的采集前的試驗(yàn)工作，這些均會(huì)為后續(xù)的質(zhì)量控制工作做好一定的基礎(chǔ)準(zhǔn)備。當(dāng)然也存在著一些問題，如何能夠正確處理好這些問題，關(guān)系到勘探系統(tǒng)的質(zhì)量好壞。希望能夠引起相關(guān)部門的重視。

3 采煤新技術(shù)

雖然我國的油和氣貯藏量較小，但我國的煤炭含量卻是十分富有。一直以來，煤炭資源都在我國一次性能源中占重要的比例。但隨之而來的是環(huán)境的污染，并且越來越明顯。如嚴(yán)重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化和地下水中礦物內(nèi)的有害物質(zhì)越來越多等現(xiàn)象都是由于煤礦的過度開采而導(dǎo)致的。故采取合理的開采方法和防止措施，就顯得極為重要。以下主要介紹四種采煤新技術(shù)：

（1）炮采放頂煤法。該種方法主要是針對煤層的厚度超過5m的傾斜與急傾斜煤層的滑移支架的放頂煤采煤法而言的。滑移頂梁是由頂梁與支柱這兩個(gè)主要部分來組成的，而頂梁與前梁的彈簧鋼上要有前梁與后梁經(jīng)過，或者要與導(dǎo)向槽相連接，應(yīng)有2-5個(gè)數(shù)量不等的液壓單體柱來作為支架的支柱。當(dāng)然除了這些，探梁或挑梁也是可以安置在前梁的前端，尾梁可以用來安置在后梁的尾端，那么滑移頂梁的支架不僅比例上安全可靠，而且還有自移、質(zhì)量較輕、結(jié)構(gòu)簡單、便于拆卸與安置、本錢較低、適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。故這種方法非常適合廣泛運(yùn)用于在中小型煤礦中的開采技術(shù)中。（2）偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。在采煤技術(shù)中，煤層傾角的大小決定了采煤工作面區(qū)高度的選擇，但工作面的傾角隨著偽傾斜的柔性掩護(hù)支選的取架而變緩，由于工作面較長，所以緩斜、傾斜煤層會(huì)導(dǎo)致關(guān)于長壁采煤法的有關(guān)巷道部署、生產(chǎn)的系統(tǒng)及掘進(jìn)率的有關(guān)一系列的特征。 （3）小階段的爆破落煤采煤法?！叭裏o”工作面開采采煤法主要是指將區(qū)段內(nèi)的煤體進(jìn)行劃分成多個(gè)小區(qū)段，進(jìn)行無人員、無設(shè)備、無支護(hù)的三無工作，這主要是小階段的爆破落煤的采煤方法。但是當(dāng)開采傾角大于400，其厚度為3.5-7.5m，頂?shù)装逡膊灰谆鋾r(shí)，最適用的采煤技術(shù)當(dāng)然就是小階段的爆破落煤采煤法，如低瓦斯礦井。（4）刨煤機(jī)采煤方法。刨煤機(jī)開采技術(shù)是中等及薄煤層初次開采能夠成功的典范。該種方法對提高煤炭的生產(chǎn)效率將會(huì)有很大的貢獻(xiàn)，且由于煤的硬度及每刀可達(dá)到250mm的截深，為相關(guān)工作的有利進(jìn)行帶來不小的便利。當(dāng)然現(xiàn)工作面的輸送機(jī)與刨煤機(jī)廣泛采用的是智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)具有可靠的支架控制，就會(huì)使得采煤工作面的全部自動(dòng)化能夠順利的進(jìn)行。

4 簡析采煤方法

采礦方法發(fā)展至今已超過100種，像空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的方法，主要是以采礦過程中的地壓管理方式為依據(jù)的三種方法。但是如果方法選擇不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)事件，以下將對其進(jìn)行簡單分析：（1）由于礦體勘探的程度較低，不能夠?qū)ΦV體的結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)確分析，錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)能夠?qū)Σ蓤龅牟蓽?zhǔn)工程進(jìn)行布置、對采準(zhǔn)工程的相關(guān)信息可能會(huì)欠缺或滯后，這樣將會(huì)不便于礦體的開采，或給礦體的開采會(huì)帶來難度，從而增加了開采作業(yè)的危險(xiǎn)勝，故應(yīng)該掌握開采礦體有關(guān)的結(jié)構(gòu)層理，能夠準(zhǔn)確的理清結(jié)構(gòu)層理的相關(guān)地質(zhì)的情況，為礦體的開采工作帶來便利。（2）采礦方法或順序不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致冒頂、片幫、地壓增大的隱患。地壓在開采時(shí)，不合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和回采順序，會(huì)導(dǎo)致頂板出現(xiàn)冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況。（3）回采工作面的人行通風(fēng)天井與聯(lián)絡(luò)道沒有貫通，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)出人員在進(jìn)入回采工作面時(shí)，只能選擇從出礦口進(jìn)入，如此一來，就無法保障它們作業(yè)安全性，如果沒有引起相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門的重視，危險(xiǎn)性事故也會(huì)發(fā)生。（4）受采場人行聯(lián)絡(luò)道的影響，相關(guān)人員的通行會(huì)變得困難。因?yàn)椴回炌ǖ奶炀蜕喜恐卸纹较锱c通風(fēng)條件不暢通，會(huì)導(dǎo)致沒有新鮮的風(fēng)進(jìn)入采場，極易導(dǎo)致炮煙中毒事故的發(fā)生。（5）在出礦口中采場作業(yè)的人員，如果作業(yè)現(xiàn)場管理不到位，很容易出現(xiàn)礦石懸空后進(jìn)入，從而導(dǎo)致自身陷入礦石流中，釀成悲劇發(fā)生。

5 結(jié)束語

文章主要介紹了地震勘探技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，為煤田勘探技術(shù)與煤礦的生產(chǎn)帶來了新的機(jī)遇。當(dāng)然勘探技術(shù)也不是相當(dāng)完善，還需要相關(guān)技術(shù)部門進(jìn)行深入的探索與研究，為該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展繼續(xù)貢獻(xiàn)自己的聰明與才智。現(xiàn)代的采煤技術(shù)的新目標(biāo)是高產(chǎn)、高效、高安全性與高可靠性，只有將現(xiàn)代高新技術(shù)融入到采煤技術(shù)中，才能為采礦行業(yè)的發(fā)展增添活力。

參考文獻(xiàn)

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