試論煤田地質(zhì)勘探前沿的發(fā)展趨勢(shì)

張俊濤

摘 要：至今為止，我國在煤田地質(zhì)勘探研究方面已經(jīng)獲取了一定成果，但與世界發(fā)達(dá)國家相比仍有差距。我國的煤炭勘探和煤炭開采面臨著復(fù)雜的環(huán)境因素和技術(shù)因素，也要求煤炭行業(yè)加緊對(duì)前沿應(yīng)用的理論研究。本文詳細(xì)地論述了煤田地質(zhì)勘探前沿現(xiàn)狀和存在的問題，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望和規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：煤田地質(zhì)勘探；勘探前沿；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TD166 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0150-01

1 煤田地質(zhì)勘探的重要性和作用

煤炭是我國的主體能源之一，煤炭資源的開采和供應(yīng)是煤炭工業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)，貫穿在國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全過程中。煤田地質(zhì)勘探是指在開采之前，對(duì)煤層的形成、特征以及地質(zhì)條件進(jìn)行初步勘查研究，為煤炭開采提供周圍環(huán)境、開采技術(shù)以及煤礦價(jià)值等基礎(chǔ)信息，使煤炭開采設(shè)計(jì)人員對(duì)開采方式、開采的安全性和技術(shù)性進(jìn)行合理判斷，為煤炭的開發(fā)、利用、安全和環(huán)境保護(hù)工作打好牢固的基礎(chǔ)，為煤炭工業(yè)發(fā)展提供資源保障。

2 煤田地質(zhì)勘探的前沿現(xiàn)狀和存在問題

2.1 提高煤田勘探精度

隨著煤炭工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，煤炭采掘機(jī)械化和自動(dòng)化的程度逐步提升，在進(jìn)行煤炭開采之前，對(duì)所采煤層的厚度、結(jié)構(gòu)等局部細(xì)小變化的信息精度要求越來越高，但現(xiàn)有的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)很少涉及到這點(diǎn)。因此，目前的煤炭地質(zhì)勘探任務(wù)應(yīng)當(dāng)從計(jì)算煤炭?jī)?chǔ)量逐步發(fā)展為提供煤炭開采的可靠信息，從資源地質(zhì)勘探逐步發(fā)展為包含一般地質(zhì)勘探和多階段勘探的深入勘探模式，甚至將勘探作為煤炭開發(fā)的一種手段，擴(kuò)大煤炭開發(fā)的節(jié)點(diǎn)和時(shí)間范圍[1]。

2.2 完善礦井水防治與保水采煤研究

礦井水防治和保水采煤現(xiàn)象跟當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征有關(guān)，在我國東部的一些礦井中常常出現(xiàn)突水事故，突水量日益增大，一些地面缺水地區(qū)甚至出現(xiàn)了惡性突水事故，水害威脅使得許多煤炭?jī)?chǔ)量難以開發(fā)。因此，防治煤礦水害，進(jìn)行保水采煤研究是煤田地質(zhì)勘探的前沿方向。想要防止煤礦水害，可以通過開發(fā)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，加強(qiáng)實(shí)際觀測(cè)與室內(nèi)模擬，運(yùn)用新的理論方法綜合分析礦區(qū)深部的情況，得到符合實(shí)際情況的突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。開發(fā)采掘區(qū)無水險(xiǎn)水害防治技術(shù)，將其與現(xiàn)代機(jī)械化開采的現(xiàn)實(shí)情況相互結(jié)合，減小采掘區(qū)突水幾率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2.3 防治地質(zhì)災(zāi)害，加強(qiáng)環(huán)境勘查

在煤炭礦區(qū)的勘探與開發(fā)過程中，由于開發(fā)破壞了礦區(qū)的天然條件，帶來了一系列環(huán)境問題，比如水源污染、植被破壞、大氣污染、耕地破壞等，更有甚者，會(huì)產(chǎn)生地裂、滑坡、地表塌陷等災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在煤炭地質(zhì)勘探前沿中，將對(duì)礦區(qū)環(huán)境的評(píng)價(jià)和治理作為重要內(nèi)容，在勘探過程中進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)和在災(zāi)害地質(zhì)的研究，對(duì)開發(fā)后的人為地質(zhì)做出一定預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行環(huán)境治理和災(zāi)害防治，是環(huán)境勘察的重點(diǎn)所在。

2.4 注重動(dòng)態(tài)地質(zhì)研究

在煤炭地質(zhì)勘探的前沿研究中，對(duì)巖煤突出、沖擊地壓、井筒破裂等動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象開展研究，通過分析現(xiàn)象形成的地質(zhì)機(jī)理，可以對(duì)采掘階段巖體應(yīng)力的變化進(jìn)行事先測(cè)定，從而預(yù)測(cè)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生，提前做好消除或者減弱的防治措施。

2.5 加強(qiáng)對(duì)煤層氣開發(fā)的研究

煤層氣被普遍認(rèn)為能夠當(dāng)作能源使用，許多國家已經(jīng)開展了煤層氣的研究，但大都面臨著產(chǎn)率不高，容易衰竭，鉆井沖洗液污染煤層，水力壓裂效果不明顯等問題。我國需要從國內(nèi)煤礦的實(shí)際情況出發(fā)，著重研究煤層滲透率、煤層氣富集和產(chǎn)量等內(nèi)容，尋找到適合我國低滲率煤層的鉆井、完井、采氣和增產(chǎn)實(shí)用技術(shù)[2]。

3 煤田地質(zhì)勘探前沿的發(fā)展趨勢(shì)

（1）發(fā)展水平鉆進(jìn)技術(shù)。水平鉆進(jìn)技術(shù)是從受控定向鉆進(jìn)發(fā)展來的，不但能夠在井下沿煤層鉆進(jìn)，還能夠在地面上沿垂直-圓弧-水平線的軌跡深入煤層鉆進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)是在20世紀(jì)80年代后期從石油部門引進(jìn)的，可以與隨鉆測(cè)斜技術(shù)配合采用。（2）開發(fā)井下勘探技術(shù)。國內(nèi)外資料表明，如果斷層和褶曲的落差小于五米，長(zhǎng)度小于一百五十米，就無法通過地面勘探方法準(zhǔn)確查明，需要采用礦井物探和水平鉆進(jìn)技術(shù)，對(duì)井下開展采區(qū)勘探或者工作面勘探。因此，井下物探技術(shù)是煤田地質(zhì)勘探前沿的重要發(fā)展趨勢(shì)，槽波地震勘探技術(shù)和雷達(dá)系統(tǒng)都是對(duì)于井下物探技術(shù)的開發(fā)和利用成果，與傳統(tǒng)勘探手段相比，它的費(fèi)用更低，勘探的準(zhǔn)確性更有保障。（3）煤田勘探的信息化應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤田勘探中得到了大量的應(yīng)用，如通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行衛(wèi)星圖像處理，分析成煤地址背景，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)圈定找煤預(yù)測(cè)單元，提升找煤效果。從目前的形勢(shì)來看，計(jì)算機(jī)可以通過人機(jī)對(duì)話的方式智能分析地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，將來通過研發(fā)能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理、提高勘探精度的物探儀器，提高煤田勘探的精度和效率，是煤田地質(zhì)勘探的發(fā)展方向。

4 結(jié)語

綜上所述，通過經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，我國在煤田地質(zhì)勘探中產(chǎn)生了一定的研究成果和先進(jìn)技術(shù)，但與現(xiàn)代發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距。因此，我國需要加大對(duì)煤田地質(zhì)勘探前沿技術(shù)的研究，加快勘探技術(shù)的發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益，為煤炭工業(yè)的繼續(xù)快速發(fā)展提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]施漢明.煤田地質(zhì)勘探前沿發(fā)展趨勢(shì)分析[J].科技與企業(yè)，2013（7）：231.

[2]楊永國，秦勇，張冬明.煤田地質(zhì)與勘探[J].中國煤炭地質(zhì)，2010（2）：158.