數(shù)字測(cè)井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用探討

摘要：煤田測(cè)井是利用煤、巖層的地質(zhì)一地球物理特性的差異，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，測(cè)定它們的某些物理參數(shù)來(lái)間接地獲得地層信息。要完成煤田測(cè)井任務(wù)，應(yīng)根據(jù)含煤地層的地球物理特征選用測(cè)量參數(shù)，利用多參數(shù)、多方法測(cè)量和綜合分析資料完成煤田測(cè)井任務(wù)。目前，煤田測(cè)井主要是利用煤、巖層的導(dǎo)電性、密度、放射性、聲特性等物性差異，進(jìn)行相應(yīng)的方法測(cè)井。數(shù)字測(cè)井在煤田地質(zhì)勘探中是重要的勘探技術(shù)，它主要用來(lái)確定煤層的位置、深度以及厚度等。由于數(shù)字測(cè)井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中具有工作效率高、氣候影響程度低以及煤層測(cè)量的精確度高等特征，已得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字測(cè)井技術(shù)；煤田；地質(zhì)勘探

1、數(shù)字測(cè)井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

煤田地質(zhì)勘探是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程，要想較為精確的勘探測(cè)量出地下含煤的性質(zhì)及特征，應(yīng)具備一項(xiàng)技術(shù)含量較高的測(cè)量系統(tǒng)，以及運(yùn)用先進(jìn)的勘探測(cè)量技術(shù)。近些年來(lái)，數(shù)字測(cè)井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中受到廣泛應(yīng)用，原因在于其具有一定的優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：第一，采用數(shù)字測(cè)井技術(shù)進(jìn)行勘探測(cè)量，其的工作效率高。一般情況下，三位勘探人員將能完成由資料收集、確定煤層的厚度及深度以及計(jì)算機(jī)的處理等工作。數(shù)字測(cè)井技術(shù)的作業(yè)速度較快，這大大提高了煤田地質(zhì)勘探工程的工作效率。第二，對(duì)煤層的厚度、深度以及結(jié)構(gòu)處理的準(zhǔn)確度較高。第三，全天侯作業(yè)，通常不受氣候環(huán)境的影響，即便在惡劣環(huán)境的情況下也能準(zhǔn)確、快速的收集到首要資料。第四，收集、處理以及整理數(shù)據(jù)的能力較強(qiáng)，從采集、處理至整理數(shù)據(jù)等整個(gè)程序均是自動(dòng)化，整理所得的資料快速且準(zhǔn)確，精確度較高。第五，操作較為簡(jiǎn)便，通俗易懂，便于學(xué)習(xí)及使用。這些均是數(shù)字測(cè)井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，因此，利用數(shù)字測(cè)井技術(shù)進(jìn)行煤田勘探，有利于鑒別煤層的性質(zhì)。

2、煤田測(cè)井資料在煤田地質(zhì)勘探中的用途

計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤田測(cè)井中的應(yīng)用，促進(jìn)了測(cè)井儀器的組合化、刻度化以及輕便化。煤田測(cè)井資料對(duì)煤田區(qū)域的勘探、信息分析以及開(kāi)采中，有著很大的使用價(jià)值。煤田測(cè)井資料可以幫助勘察人員鑒定煤田沉積環(huán)境。古代的地理沉積情況決定了煤炭的形成以及發(fā)育，利用煤田測(cè)井資料可以有效的了解含煤巖系中的巖性組合、各種巖相的類型和變化規(guī)律，還可以清楚的確定煤層發(fā)育的狀況，確定什么位置煤比較多，什么位置比較少。在確定煤層和巖層的厚度和深度上，有著很好的使用價(jià)值，這個(gè)時(shí)候可以根據(jù)數(shù)據(jù)資料繪制的密度測(cè)井曲線來(lái)劃分煤層和巖層的狀況。利用體積模型方式以及豎立統(tǒng)計(jì)表，對(duì)密度、中子和聲波等測(cè)井曲線分析處理時(shí)，可以準(zhǔn)確的得到煤質(zhì)指標(biāo)和巖石的組合成分，還可以幫助勘察人員有效地分析出煤質(zhì)和巖性的特征。煤田測(cè)井資料還可以幫助工作人員確定煤田中煤的變質(zhì)程度，地殼中火山巖侵入煤層時(shí)，往往會(huì)提高煤的變質(zhì)程度。在這種情況下，各種測(cè)井也會(huì)隨之發(fā)生變化，伽瑪一伽瑪曲線的幅度值會(huì)隨著煤的變質(zhì)程度加深而減小，中子曲線也會(huì)跟著下降，電阻率曲線也會(huì)出現(xiàn)這種情況。煤田測(cè)井資料可以幫助勘察人員確定含煤地層的含水量特征。通過(guò)數(shù)字測(cè)井的電參數(shù)對(duì)煤礦中含煤地層的含水特征進(jìn)行分析，可以有效的了解含水層的狀況，有利于煤田的開(kāi)采設(shè)計(jì)工作。

3、數(shù)字測(cè)井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1判斷煤田礦井的斷層位置

在實(shí)際測(cè)量中，使用完整、系統(tǒng)層序地層測(cè)井曲線的整體特性作為對(duì)照的依據(jù)，加以比較某一鉆孔的測(cè)井曲線。在測(cè)量的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)測(cè)井曲線上某一段曲線存在重復(fù)或者缺失，則能確定煤田礦井中存在相關(guān)的地層重復(fù)或者缺失，由此判斷礦井?dāng)鄬拥奈恢靡约皵鄬拥男再|(zhì)。

3.2確定煤層的性質(zhì)

通常情況下，利用數(shù)字測(cè)井技術(shù)獲得數(shù)據(jù)而繪制的測(cè)井曲線可以準(zhǔn)確的反映出煤層的狀況。主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：第一，自然的伽瑪曲線，它主要可以反映出煤層的放射性很低，甚至比見(jiàn)到的低放射性地層還要低。第二，根據(jù)密度繪制的測(cè)井曲線，通常情況下，煤礦中煤層的體積密度在1.5g/am3。第三，依據(jù)聲波繪制的測(cè)井曲線，可以反映出煤層的間隔傳播時(shí)間比圍巖的間隔傳播時(shí)間長(zhǎng)，它的大小和煤田的煤質(zhì)、煤質(zhì)的變化情況有著密切的聯(lián)系。第四，依據(jù)中子繪制的測(cè)井曲線，可以看出煤田中鉆孔的隙度指數(shù)很高，通常，高含碳量的煤會(huì)導(dǎo)致這種狀況。第五，繪制側(cè)向電導(dǎo)率曲線，當(dāng)煤田中煤炭的特性變化程度較高，他的電導(dǎo)率會(huì)接近于零。主要是因?yàn)樵谫|(zhì)量不好的煤炭中，電導(dǎo)率的變化和煤炭中灰分的含量有關(guān)系。所以，煤田地質(zhì)勘探中利用數(shù)字測(cè)井技術(shù)，可以更好的確定煤層的性質(zhì)。

3.3判斷煤質(zhì)的巖性以及煤的性質(zhì)變化程度

采用專用的軟件對(duì)聲波、中子以及密度等測(cè)井曲線對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的分析及處理，并將取得的煤質(zhì)指標(biāo)以及巖石成分進(jìn)行定量分析。在煤田地質(zhì)中，基于火成巖的不斷侵人，使煤田的變質(zhì)程度不斷逐漸增高，煤田中的種種測(cè)井曲線也隨之發(fā)生相應(yīng)的改變，若煤的變質(zhì)程度越深，伽瑪-伽瑪曲線的幅值將逐漸減小，中子曲線將隨之不斷降低，電阻率的曲線也會(huì)隨之下降。對(duì)此，采用密度、電阻率或者密度結(jié)合中子繪制測(cè)井曲線圖，能更為有效的推測(cè)煤層的性質(zhì)變化程度。

3.4確定煤層的含水量

在煤田地質(zhì)勘探中，利用數(shù)字測(cè)井技術(shù)獲得的電阻率和自然電位等電參數(shù)，可以綜合分析出煤層的含水物理性質(zhì)，并可以準(zhǔn)確的得到含水層的深度和厚度，地下水的涌水量以及補(bǔ)給情況。煤田地質(zhì)勘探中利用數(shù)字測(cè)井技術(shù)，可以有效的指導(dǎo)煤田工程建設(shè)，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到煤層頂?shù)装宓奶卣饕约昂畬拥臓顩r，據(jù)此，再設(shè)計(jì)出合理的開(kāi)采方案。

4、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，應(yīng)用數(shù)字測(cè)井技術(shù)進(jìn)行煤田勘探，為煤田勘探的合理評(píng)價(jià)以及開(kāi)采方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了良好的依據(jù)。采用煤層的密度、電阻率或者密度結(jié)合中子進(jìn)行繪制測(cè)井曲線圖，能更為有效的推測(cè)煤層的性質(zhì)變化程度。近些年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字測(cè)井儀器所取得的參數(shù)逐漸增多，能更為全面的解釋各種測(cè)井的數(shù)據(jù)資料，從而為煤田地區(qū)的普查、詳查以及勘探提供有力的證據(jù)保障。數(shù)字測(cè)井技術(shù)具有工作效率高、受氣候影響小以及測(cè)量煤層深度及厚度的精確度高等優(yōu)點(diǎn)，在煤田地質(zhì)勘探中受到廣泛應(yīng)用。

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（作者單位：河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)）

作者簡(jiǎn)介：王義同，1986年6月，男，漢族，河北省邢臺(tái)市，助理工程師，研究方向：地球物理測(cè)井。