綜合地質(zhì)勘探和深部煤礦資源在礦區(qū)的開采探討

王智湧

[摘要]煤炭資源是我國重要的能源之一，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活有著十分重要的作用。隨著煤炭資源開發(fā)的不斷深入，當(dāng)前我國的每煤炭開采已經(jīng)進(jìn)入深入開采階段，這對(duì)煤礦地區(qū)的綜合地質(zhì)勘探工作提出了更高的要求?；诖耍疚膶?duì)綜合地質(zhì)勘探和深部煤礦資源的礦區(qū)的開采進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]綜合地質(zhì)勘探 深部煤礦資源 礦區(qū)開采

[中圖分類號(hào)] P62 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-155-1

1綜合地質(zhì)勘探的重要意義

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)煤炭資源的需求越來越多，煤炭需求量的不斷增加使得煤礦的開采深度越來越大，同時(shí)也增加了煤礦生產(chǎn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是近年來深層煤礦資源在開采過程中的安全事故頻發(fā)，如瓦斯爆炸、開采區(qū)塌陷等不僅給煤礦的安全生產(chǎn)帶來挑戰(zhàn)，而且還造成了極為惡劣的社會(huì)影響。為了確保煤礦開采的科學(xué)性和規(guī)范性，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，需要加強(qiáng)礦區(qū)地質(zhì)勘探工作，而常規(guī)的地質(zhì)勘探工作已經(jīng)無法很好的滿足當(dāng)前深層煤礦資源的開采需求，必須大力推廣和應(yīng)用綜合地質(zhì)勘探技術(shù)，不斷提高礦區(qū)的地質(zhì)勘探工作水平，為深層煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的保障。

2常規(guī)地質(zhì)勘探方法簡(jiǎn)介

常規(guī)的地質(zhì)勘探方法是基于地球物理科學(xué)建立起來的地質(zhì)勘探方法，主要包括直流電探測(cè)法、瞬變電磁法和地質(zhì)雷達(dá)法三種方法。其中直流電測(cè)法是利用不同介質(zhì)在導(dǎo)電性方面存在的差異基礎(chǔ)的地質(zhì)勘探方法，是目前地質(zhì)勘探過程中應(yīng)用最廣的方法之一，通過對(duì)巖石和礦石的電阻率進(jìn)行探測(cè)能夠獲得相關(guān)的地質(zhì)勘探結(jié)果。瞬變電磁法相對(duì)于直流電探測(cè)法出現(xiàn)的時(shí)間較晚，是隨著人工電磁感應(yīng)技術(shù)發(fā)展起來的一種地質(zhì)勘探方法，通過不同時(shí)間段的電磁感應(yīng)測(cè)量結(jié)果獲得地質(zhì)勘探結(jié)果。地質(zhì)雷達(dá)法是隨著地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展而興起的一種地質(zhì)勘探技術(shù)，隨著雷達(dá)精度的不斷提高以及便于攜帶的微型雷達(dá)的出現(xiàn)，地質(zhì)雷達(dá)法不僅在煤礦地質(zhì)勘探中得到廣泛應(yīng)用，而且在工程地質(zhì)勘探和環(huán)境地質(zhì)勘探等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用，地質(zhì)雷達(dá)法主要是通過發(fā)生短脈沖高頻電磁波，對(duì)接收反射波的位置和走時(shí)等具體勘探參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行分析的一種地質(zhì)勘探技術(shù)。另外，高密度點(diǎn)率法、三維地震勘探法和大地磁電阻率法也是地質(zhì)勘探中常用的方法，雖然這些常規(guī)地質(zhì)勘探方法具有各自的優(yōu)勢(shì)，但是單一的在深層煤礦中應(yīng)用的話會(huì)凸顯出相應(yīng)的局限性，無法對(duì)深層煤礦礦區(qū)的整體地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的勘探和把握。

3深部煤礦資源礦區(qū)綜合地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用分析

綜合地質(zhì)勘探手段能夠充分利用地面測(cè)繪、通感以及相關(guān)的鉆探和物探相結(jié)合的方法開展地質(zhì)勘探，能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)勘探點(diǎn)、線、面的有機(jī)結(jié)合，對(duì)深層煤礦資源進(jìn)行全方位、立體化、多層次的地質(zhì)勘探。綜合地質(zhì)勘探在深部煤礦區(qū)的地質(zhì)勘探是基于先地面后井下的原則開展的，在地面上的地質(zhì)勘探手段主要是先鉆探后物探，而運(yùn)用鉆探和物探相結(jié)合的方式對(duì)井下地質(zhì)條件進(jìn)行勘探。

3.1深部煤礦區(qū)地面勘探方法

首先，在對(duì)深部煤礦資源進(jìn)行采礦工作之前，要運(yùn)用地面震動(dòng)勘探的方法對(duì)采礦區(qū)的地質(zhì)斷層發(fā)育規(guī)律和地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行勘探，初步掌握底板的起伏狀況以及地質(zhì)構(gòu)造中煤層的具體分布情況，對(duì)礦區(qū)的含水層的富水性進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)測(cè)繪材料，結(jié)合勘探數(shù)據(jù)對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析。其次，要對(duì)深部礦區(qū)的局部小構(gòu)造進(jìn)行進(jìn)一步的勘探，例如礦區(qū)采空區(qū)的分布、陷落柱和地質(zhì)斷層等等，對(duì)煤礦采區(qū)進(jìn)行銜接，并在開采前進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)施。深部煤礦區(qū)的地面勘探方法一般采用常規(guī)地質(zhì)勘探技術(shù)，地面勘探與井下勘探相比，具有勘探效率高、勘探施工簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但是地表勘探受到各種環(huán)境條件的影響，地質(zhì)勘探的影響因素較多。當(dāng)前，如果礦區(qū)的地面條件較為適宜的話，一般是采用三維地震勘探技術(shù)，這種技術(shù)具有較高的精度，而且操作比較方便，能夠節(jié)省大量的人力物力財(cái)力。最后，在進(jìn)行地面地質(zhì)勘探的過程中，要對(duì)勘探區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)小構(gòu)造進(jìn)行深入的勘探，這樣能夠?yàn)槊旱V采取銜接奠定良好的基礎(chǔ)，有利于科學(xué)開采方案的制定。例如在當(dāng)?shù)刭|(zhì)斷層的落差在4米左右的時(shí)候就需要進(jìn)行局部小范圍深入勘探，對(duì)采空區(qū)的空間地質(zhì)分布形態(tài)也要進(jìn)行深入勘探，這些都是保證深部煤礦安全開采的重要基礎(chǔ)。例如在白龍山煤礦斷層的地質(zhì)勘探過程中，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，在地表露頭斷層破碎帶明顯，勘探的BK4203-8號(hào)鉆孔對(duì)其有所控制，但雨汪壩子第四系覆蓋面積較大，在取得業(yè)主及監(jiān)理方同意后，在《勘探設(shè)計(jì)》基礎(chǔ)上增設(shè)了BK4117-4號(hào)鉆孔對(duì)其加密了控制，減小了其地表露頭的擺動(dòng)幅度（不會(huì)超過30m），對(duì)地質(zhì)斷層進(jìn)行進(jìn)一步的地質(zhì)勘探。

3.2深部煤礦資源礦區(qū)井下地質(zhì)勘探方法

深部礦區(qū)的開采工作較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)礦井進(jìn)行地質(zhì)勘探能夠有效的掌握采礦工作風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)提高深部礦區(qū)的安全生產(chǎn)具有十分重要的促進(jìn)作用。相比于地面地質(zhì)勘探，井下鉆探有勘探工程量小、投資低、工期短以及針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，另外，井下鉆探還不受地表?xiàng)l件的限制，勘探的影響因素較少。井下勘探的主要目的是對(duì)含水層的富水性進(jìn)行分析和控制，因此在防水試驗(yàn)階段，既可以利用井下鉆探的方式，也可以利用地質(zhì)物探手段進(jìn)行勘探。利用物探手段對(duì)礦區(qū)井下的導(dǎo)水構(gòu)造、局部富水帶和隔水層情況進(jìn)行初步的掌握，然后再用鉆探手段對(duì)物探結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。井下勘探既可以利用井下直流電法透視采煤的工作面，對(duì)其中的導(dǎo)水構(gòu)造和底板集中富水帶進(jìn)行勘探，或者是利用地震層析成相技術(shù)對(duì)井下的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘探，掌握礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況。除了這些方法以外，利用槽波、坑透或者是脈沖干擾等綜合物探手段對(duì)鉆探結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證能夠更好地勘探到深部礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

4深部煤礦資源開發(fā)前景分析

首先，深部煤炭資源在開發(fā)過程中，需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段結(jié)合綜合地質(zhì)勘探技術(shù)對(duì)深部煤礦區(qū)的地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘探，不斷提高深部煤礦區(qū)的地質(zhì)勘探效率和準(zhǔn)確度。其次，相關(guān)的煤礦企業(yè)也要建立全成本核算管理制度，對(duì)煤炭資源的稅費(fèi)體系和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革和優(yōu)化，不斷提升深部煤礦區(qū)煤炭資源的價(jià)值補(bǔ)償，完善煤炭資源的價(jià)值補(bǔ)償機(jī)制。另外，要控制好深部煤礦資源開發(fā)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，盡量減少和改善深部煤礦開采過程中產(chǎn)生的地下水污染、地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞等問題，建立科學(xué)合理的資源開采管理制度，促使綜合地質(zhì)勘探技術(shù)能夠在深部煤礦區(qū)的地質(zhì)勘探過程中發(fā)揮積極的效用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉寶.論礦區(qū)綜合地質(zhì)勘探與深部煤礦資源的開采[J].科技致富向?qū)В?013，（29）.

[2]關(guān)林.淺析礦區(qū)的綜合地質(zhì)勘探與煤炭資源開發(fā)[J].城市地理，2014，（10）.