煤田勘探過程中斷層控制存在的問題及解決措施

叢麗萍

摘 要：為了滿足當(dāng)下煤礦工作的要求，進(jìn)行煤田勘探方案的優(yōu)化是必要的。在文章中，作者就煤田勘探的斷層控制環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，旨在從勘探網(wǎng)型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、斷層追蹤控制環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，詳細(xì)陳述煤田勘探過程中的問題，實(shí)現(xiàn)勘探工作及鉆探工作的正常開展，從而解決現(xiàn)實(shí)問題，提升勘探的精度，提高鉆探工作的效益，保證鉆探工程體系的健全。

關(guān)鍵詞：煤田勘探；斷層控制；勘探網(wǎng)型；斷煤交點(diǎn)；數(shù)學(xué)模型；三維地震范圍

1 煤田勘探過程中斷層控制的常見問題

（1）在煤田勘探過程中，斷層控制是一個(gè)不可或缺的步驟。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的煤田勘探技術(shù)不斷進(jìn)步，但在實(shí)踐過程中，依舊存在諸多的斷層控制問題，這就需要引起相關(guān)人員的重視，進(jìn)行斷層控制精度的優(yōu)化，無論是針對(duì)中斷層、走向斷層還是傾向斷層，都能做好預(yù)防控制工作。

下面是某個(gè)集團(tuán)的勘探資料，該集團(tuán)在礦井巷道工作中，發(fā)現(xiàn)了八個(gè)較大的走向斷層，其中有六個(gè)斷層在一至二千米的長(zhǎng)度范圍沒有進(jìn)行鉆孔控制。在實(shí)際煤田勘探中，這種狀況是常見的，進(jìn)行三維地震資料及其礦井巷道的揭露可以發(fā)現(xiàn)類型狀況。正是由于這種中斷層控制問題的存在，才使得三維地震勘探技術(shù)逐漸得到普及，預(yù)勘探過程是煤田勘探的必經(jīng)階段，如何進(jìn)行三維地震勘探技術(shù)的優(yōu)化是縮短整體工作成本的關(guān)鍵問題。

（2）為了解決上述問題，文章從勘探網(wǎng)型設(shè)計(jì)、斷層追蹤控制等環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，以此找到解決煤田勘探中斷層控制問題的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)三維地震技術(shù)的優(yōu)化，保證三維地震范圍的大幅度縮小，保證煤田勘探工程的整體工作精度的提升。

2 煤田勘探過程中斷層控制問題的解決方案

（1）在煤田勘探應(yīng)用中，菱形網(wǎng)、長(zhǎng)方形網(wǎng)、正方形網(wǎng)、放射性網(wǎng)等都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)店交點(diǎn)的均勻式布置鉆孔。這些剖面線都是直線型的，它的曲率是零，其鉆孔的分散性與交錯(cuò)性都呈現(xiàn)一般性，這有利于控制面的穩(wěn)定性煤層有利，但是要控制不穩(wěn)定的煤層，就顯得捉襟見肘。為了滿足勘探工作的開展，遵守三邊原則是必要的，這是煤炭斷層勘探的必要環(huán)節(jié)。所謂的三邊原則就是邊勘探施工原則、邊分析資料原則、邊調(diào)整及修改原則。在實(shí)際操作中定向鉆孔的成本是比較高的，但是又不能進(jìn)行單一非定向鉆孔巖芯資料得知斷層、礦層等材料，斷層追索的采用是受到客觀條件限制的。

（2）如果三個(gè)鉆孔都可以看到同一斷層，的確可以進(jìn)行斷層追索的應(yīng)用。如果三個(gè)鉆孔的間距比較大，這使得斷層在較大范圍內(nèi)的幅度較大，三點(diǎn)定面式追索的應(yīng)用，需要把曲面當(dāng)作平面，如果斷層產(chǎn)狀的變化較大，那么其得到的結(jié)果的誤差也是較大的，這就難以保證斷層追索控制的良好運(yùn)行，如果不能保證這一階段的良好操作，必然難以提升勘探成果質(zhì)量。

（3）煤層底板等線圖示煤田勘探的重要圖件。從圖1中，我們可以得知：斷層的控制程度受相鄰鉆孔間距所影響。這也需要進(jìn)行斷煤交點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性分析，斷煤交點(diǎn)處位于鉆孔內(nèi)的概率比較低。在不同的剖面內(nèi)，斷煤交點(diǎn)的準(zhǔn)確性是不同的。

通過對(duì)圖1的分析得知：刨面方向是煤點(diǎn)和見斷層點(diǎn)的連接方向，設(shè)剖面方向距Y軸較X軸近，鉆孔中可以得知煤點(diǎn)坐標(biāo)，在該剖面方向內(nèi)的點(diǎn)為B，從圖中可以得知鉆孔中斷層點(diǎn)的坐標(biāo)，在該剖面方向內(nèi)的點(diǎn)為A，斷煤交點(diǎn)是C點(diǎn)；煤層在該剖面內(nèi)的偽傾角為α'，斷層在該剖面內(nèi)的偽傾角為β'。將A點(diǎn)坐標(biāo)（Yf'，Zf）和斷層偽傾角

4）從圖1得知，斷煤交點(diǎn)與鉆孔見煤點(diǎn)間距越小，斷層與煤層的剖面內(nèi)傾角越是變化，而前后者的傾角變化和斷煤交點(diǎn)位置是相互影響的，進(jìn)而可以推斷出煤交點(diǎn)的準(zhǔn)確性。通過上述的觀察，可以得知勘探線方向和煤層方向是垂直關(guān)系，但是與構(gòu)造總體走向并不是垂直關(guān)系。以此得知，斷煤交點(diǎn)并不具備良好的準(zhǔn)確性，不利于礦井生產(chǎn)工作的正常開展。斷煤交點(diǎn)類似于非向量近似值，它是通過剖面上的圖解法所得到的。實(shí)際上，局部煤層平面與局部斷層平面線的交點(diǎn)正是斷煤交點(diǎn)，斷煤交點(diǎn)間的連接方式是向量連接，不是非向量的連接，這對(duì)煤交線的準(zhǔn)確性具備一定的影響，也影響到斷層信息的追蹤及其控制。三維地震預(yù)勘探技術(shù)的確有其限制之處，影響到鉆探工程的高效率開展，影響到鉆孔與斷層捕捉率的提升。為了保證其捕捉率的提升，三維地震勘探必須要進(jìn)行工作步驟的環(huán)節(jié)，以此進(jìn)行工程整體勘探成本的降低。

（5）在確定一定鉆孔數(shù)量的技術(shù)上，需要進(jìn)行勘探線的設(shè)計(jì)，將其改為非直線、大曲率交錯(cuò)的環(huán)網(wǎng)型，這樣就可以進(jìn)行不穩(wěn)定煤層及斷層的多方向控制。實(shí)踐證明，這種網(wǎng)狀的控制效果遠(yuǎn)大于直線型勘探網(wǎng)，為了解決單一非定向鉆孔巖芯的問題，可以建立非定向鉆孔巖芯的空間幾何關(guān)系，在此基礎(chǔ)上得到巖芯的相關(guān)資料，進(jìn)行巖芯礦層及其斷層問題的解決，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行礦層及其斷層的追索控制。在這種模式中，勘探網(wǎng)的設(shè)計(jì)具備多方向性及靈活性，有利于進(jìn)行煤層斷層、煤層產(chǎn)狀進(jìn)行有效的控制。

通過對(duì)各種工程狀況的分析，求解斷煤交點(diǎn)位置的空間幾何關(guān)系。這需要利用到煤層底板等線圖，進(jìn)行同一斷層等的相鄰斷煤交點(diǎn)的分析，進(jìn)行斷煤交線準(zhǔn)確性的提升，這需要深入分析斷層控制技術(shù)理論，做好相關(guān)的方法研究工作，保證不同類型區(qū)的斷層控制工作，實(shí)現(xiàn)三維地震預(yù)勘探方案的優(yōu)化。

在實(shí)踐過程中，直線型是勘探網(wǎng)型中的一般剖面線，它的曲率是0，它的分散性及鉆孔交錯(cuò)性都具備一般性，它起到的效能對(duì)于控制面的穩(wěn)定煤層是足夠的，但是難以進(jìn)行不穩(wěn)定煤層及斷層的控制。為了解決斷層追索控制的相關(guān)問題，進(jìn)行單一非定向鉆孔巖芯的面狀構(gòu)造產(chǎn)狀問題的解決是必要的，從而有效提升勘探成果質(zhì)量。

實(shí)踐證明，在煤田勘探工作中，勘探線的方向與斷煤交點(diǎn)的準(zhǔn)確度具備密切的聯(lián)系，隨著時(shí)代的進(jìn)步，煤田勘探技術(shù)體系不斷健全，無論是計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用技術(shù)，還是遙感地質(zhì)技術(shù)都實(shí)現(xiàn)了煤田勘探的逐漸普及，為了解決煤田勘探問題，首先要解決斷煤交點(diǎn)問題。斷煤交點(diǎn)是在剖面上利用圖解法求得的非向量近似值，而不是利用數(shù)學(xué)模型求得的準(zhǔn)確向量值，這是影響斷煤交線準(zhǔn)確性及斷層追蹤控制的又一方面；鉆探工程作用未充分發(fā)揮，三維地震預(yù)勘探并非完全必要。

3 結(jié)束語

通過對(duì)煤田勘探過程中斷層控制存在的問題及解決方案的應(yīng)用，可以保證煤田勘探中普遍問題的解決，為了保證勘探工程的開展，相關(guān)工作人員需要做好本職工作，保證煤田勘探施工的順利開展。

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