芻議煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢

韓博

摘 要：本文分析了煤田地質(zhì)勘探的重要性，闡述了煤炭地質(zhì)勘探的主要技術(shù)，并提出了煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢及發(fā)展的幾點建議。

關(guān)鍵詞：煤田地質(zhì)；勘探技術(shù)；發(fā)展趨勢；建議

1、煤田地質(zhì)勘探重要性

煤田地質(zhì)勘探包括煤田普查和勘探兩方面工作，主要研究煤層形成與分布的地質(zhì)條件、賦存規(guī)律、煤層變化特征，為礦山設(shè)計建設(shè)和礦山生產(chǎn)提供所需的煤炭儲量和地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟資料。

在我國一次性能源結(jié)構(gòu)中煤炭占據(jù)了76%以上的比例，這就要求我國煤炭工業(yè)要穩(wěn)定、安全、高效的發(fā)展，以保證提供經(jīng)濟發(fā)展所需的煤炭量。煤炭開采的前提是煤炭地質(zhì)勘查，其目的是為煤炭開采提供良好的服務(wù)、有效的數(shù)據(jù)，以確保煤炭資源能夠被合理的開發(fā)和利用，使我國能源行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，促進國民經(jīng)濟穩(wěn)定快速增長。由此可見，煤田地質(zhì)勘探工作十分重要，是煤炭工業(yè)乃至國民經(jīng)濟的發(fā)展的前提和保障。

2、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：

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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)?？删_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。

2.4 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。

3、煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢

用發(fā)展眼光看，近年來鉆探仍將成為獲取“第一性”地質(zhì)資科的重要手段。物探儀器日新月異，性能改進與更新迅速，向高靈敏度、高分辨率、高精確度、遙控、計算機實時控制、處理、數(shù)據(jù)分析和三維圖形顯示方向發(fā)展；物探方法向多維、多參數(shù)測量、多方法組合發(fā)展；計算機和信息技術(shù)將普及到地質(zhì)勘探的各個專業(yè)、各個作業(yè)單元，乃至管理整個勘探系統(tǒng)。近年來。值得注意的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢如下：

3.1 開發(fā)井下勘探技術(shù)，根據(jù)國內(nèi)外資料，落差小于5m、長度小于150m的小斷層及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。因此，國內(nèi)外普遍認(rèn)為，應(yīng)在采區(qū)開采前，在井下開展采區(qū)勘探或工作面勘探，其方法包括礦井物探和沿煤層鉆進?；诿簩用芏缺壬舷聡鷰r小，煤層是一個明顯的低速槽，國外在70年代末首先采用槽波地震勘探技術(shù)在井下探測煤層構(gòu)造。近年來，探地雷達技術(shù)發(fā)展迅速。最近南非開發(fā)出一種Rock雷達系統(tǒng)，能定量研究巖體，準(zhǔn)確確定斷裂帶深度、巷道周圍裂隙帶特征。顯然，煤礦井下物探技術(shù)將大有作為，是一重要發(fā)展方向。

3.2 發(fā)展水平鉆進技術(shù)，20世紀(jì)80年代以來，技術(shù)先進的采煤國家愈來愈重視采用水平鉆進方法沿煤層鉆進，并采用與之相配合的隨鉆測斜技術(shù)。水平鉆進技術(shù)是由受控定向鉆進發(fā)展而來的。近年來，這種鉆進技術(shù)發(fā)展迅速，不僅能在井下沿煤層鉆進，還能在地面沿垂直一圓弧一水平線軌跡進入煤層鉆進。地面水平鉆進，在煤炭部門是80年代后期才從石油部門引進的。

3.3 加強綜合勘探，據(jù)有關(guān)材料說明，英國煤礦區(qū)盡管用三維地震勘探曾解釋出小至煤厚落差的斷層。但英國深部煤礦公司仍然重視鉆孔研究。近年來，他們在已經(jīng)評價的賦存經(jīng)濟可采儲量的井田，按400—500m網(wǎng)度布無心孔，用組合測井方法勘探。他們開發(fā)了一種巖層顯微掃描儀，通過人機聯(lián)作能解釋幾十厘米落差的斷層、裂隙、沉積和構(gòu)造特征，以及應(yīng)力方向。借助專用軟件，用組合測井可確定出巖石類型、巖石強度、孔隙度或滲透率、傾角、孔徑、分析水和烴等。

3.4 研究動態(tài)地質(zhì)勘探技術(shù)，如前所述，危害礦井安全的動力地質(zhì)現(xiàn)象由采掘活動誘發(fā)而形成。它們具有動態(tài)特性。因此，預(yù)測動力地質(zhì)現(xiàn)象的形成及其強度。不能簡單地只憑反映原始地質(zhì)條件的靜止數(shù)據(jù)，而應(yīng)主要分析基于巖煤層應(yīng)力或其物性隨時間變化的動態(tài)特征資料。高產(chǎn)高效采煤推進速度快，進行動態(tài)勘探，即在采掘期間連續(xù)多次勘探采區(qū)的應(yīng)力或物性隨時間變化很有必要。

4、煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展幾點建議

4.1 根據(jù)我國的煤炭資源分布特點、勘探和開發(fā)現(xiàn)狀，要爭取國家優(yōu)惠政策，加強地質(zhì)勘查力度，多渠道融納資金，查明煤炭資源家底，為煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)。

4.2 要依靠科技進步，促進煤田地質(zhì)可持續(xù)發(fā)展。積極開展煤炭及相關(guān)領(lǐng)域地質(zhì)理論和技術(shù)方法研究，加強煤田地質(zhì)基礎(chǔ)研究，為煤炭資源調(diào)查、煤田地質(zhì)勘查以及相關(guān)的煤層氣、水資源評價提供理論支撐和技術(shù)支撐。

4.3 加強煤田地質(zhì)勘查設(shè)備更新改造和人才隊伍的建設(shè)。以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)地質(zhì)勘查業(yè)。加強國際國內(nèi)技術(shù)合作和交流，促進煤田地質(zhì)科技工作向深度和廣度發(fā)展。

4.4 加強煤炭資源的勘查開發(fā)規(guī)劃，對已探明的煤炭資源實行保護性開發(fā)及綜合利用。要規(guī)劃出對我國民經(jīng)濟和社會發(fā)展有較大影響的大礦區(qū)或重要基地，在條件成熟時將煤炭就地轉(zhuǎn)化，向外輸氣、輸電、輸油。對小煤礦進行聯(lián)合改造，擴大單并生產(chǎn)規(guī)模，改進采煤方法，提高回采率。同時要加強缺煤地區(qū)煤炭資源的開發(fā)，使農(nóng)牧民改燒柴為燒煤，減少對植被的破壞，保護生態(tài)環(huán)境。

4.5 加強礦業(yè)權(quán)市場建設(shè)，吸納各種資金開發(fā)煤炭資源，對占而不開，占大開小的現(xiàn)象及時予以糾正。

4.6 加強環(huán)境保護，重視生態(tài)建設(shè)。本著誰開發(fā)，誰污染，誰治理的原則，對因礦業(yè)開發(fā)引發(fā)的煤層自燃、環(huán)境污染、地面塌陷、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，要加強調(diào)查評價和綜合治理。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，重視煤炭深加工、綜合利用及潔凈煤利用。

4.7 加強煤層氣勘探開發(fā)。煤層氣作為新型潔凈能源，它的開發(fā)與利用，不僅可降低煤礦安全事故，減少礦井瓦斯排放，降低大氣污染，減少溫室效應(yīng)，也可增加潔凈能源總量。

5、結(jié)束語

從煤炭現(xiàn)代化生產(chǎn)要求角度看，我國煤田地質(zhì)勘探技術(shù)與世界先進技術(shù)相比尚存在較大差距。因此，必須把握時機，加快我國煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展，才能滿足我國高產(chǎn)高效采煤的需求?；诿禾吭谥袊茉粗械闹匾匚唬瑖覍υ擃I(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展高度重視，加大力度鼓勵科技創(chuàng)新，相關(guān)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)正積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)、裝備，煤炭資源精細勘查的精度和水平及對煤礦安全高效生產(chǎn)保障的能力逐步提高，發(fā)展前景十分廣闊。

參考文獻：

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