煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的實(shí)踐探討

成軍

摘 要：煤炭資源的多領(lǐng)域頻繁使用，但由于當(dāng)前煤炭資源形勢(shì)不好，國(guó)家限制很多行業(yè)的煤炭使用狀況，導(dǎo)致部分礦井虧損嚴(yán)重，且很多行業(yè)的生產(chǎn)都不能離開(kāi)煤礦資源的支持，故此本文簡(jiǎn)要介紹地質(zhì)勘探時(shí)常用的勘探方法，用以提升煤炭地質(zhì)勘探效率。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)勘探；技術(shù)；實(shí)踐探討

地質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)采中開(kāi)采不均的狀況時(shí)有出現(xiàn)，這些狀況的出現(xiàn)必然會(huì)導(dǎo)致地下環(huán)境不穩(wěn)定，開(kāi)采人員的人身安全也將受到傷害，如果情況嚴(yán)重甚至?xí)绊懼苓叺某鞘协h(huán)境。在開(kāi)采中需了解煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)是包括煤礦開(kāi)展的關(guān)鍵性技術(shù)手段，在煤礦地質(zhì)分析上有著不言而喻的重要作用，但是現(xiàn)階段很對(duì)技術(shù)還不是很成熟，不能滿足危險(xiǎn)預(yù)制狀況，故此勘探時(shí)如何提高勘探技術(shù)，進(jìn)而通過(guò)勘探可避免地質(zhì)隱伏構(gòu)造（如：陷落柱、導(dǎo)水?dāng)鄬?、落差較大的斷層、導(dǎo)水裂隙等。）對(duì)井下開(kāi)采的影響，提高安全生產(chǎn)。

1.煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的重要性

1.1防治瓦斯的作用

地下處在不同層板間的巖性、煤層的傾斜角度、含水性以及巖層周圍的斷層都有可能導(dǎo)致瓦斯的出現(xiàn)。為了防治瓦斯的出現(xiàn)，就必須了解地質(zhì)的構(gòu)造情況以及分布情況，以在危急時(shí)刻及時(shí)采取防治措施進(jìn)行補(bǔ)救。

1.2煤礦頂板施工的作用

在煤礦的開(kāi)采施工中，頂板事故也時(shí)有發(fā)生。土質(zhì)松散、地質(zhì)條件復(fù)雜，煤礦開(kāi)采時(shí)對(duì)其進(jìn)行轟炸會(huì)造成斷層，提高了頂板事故發(fā)生的概率。通過(guò)勘探，人們就能對(duì)地質(zhì)的情況有一個(gè)比較明確的了解，可以準(zhǔn)確地推算出可能會(huì)發(fā)生斷層的地方，有效避免頂板事故的發(fā)生。

1.3煤礦水害的防治作用

地下所蘊(yùn)藏的礦井水增加了煤礦施工的難度，在施工過(guò)程中容易引發(fā)重大的災(zāi)害。而地下勘探有助于了解地下礦井水的含水量多少、分布情況等信息，掌握這些信息，一定程度上可以防止突水事故的發(fā)生，減輕煤礦開(kāi)采的工作難度，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

2.煤炭綜合地質(zhì)勘探技術(shù)

2.1采區(qū)地面的地震勘探

在煤礦地質(zhì)勘探的初期階段，一般都會(huì)選擇地面地震勘探法，這樣能夠?qū)?zhǔn)確開(kāi)采的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的勘探，從而獲取第一手資料。摸清楚煤層賦存狀況以及底板的起伏形態(tài)，能夠?qū)⒑畮r層的富水性準(zhǔn)確的判斷出來(lái)，并且對(duì)可能存在水害的區(qū)域進(jìn)行預(yù)防性策略制定。另外，在地面地震勘探階段，對(duì)于采空區(qū)的空間分布形態(tài)、陷落以及落差在5m左右的斷層等，都是需要詳細(xì)勘探的對(duì)象。使用地面物探進(jìn)行探測(cè)不僅施工操作簡(jiǎn)單，并且具有較高的探測(cè)率，但是會(huì)受到地表?xiàng)l件因素的影響，所能適用的范圍會(huì)受到一定程度的影響。

2.2微動(dòng)測(cè)深勘探

此類勘探技術(shù)屬于較新的一類探查地址構(gòu)造的地球物理勘探技術(shù)，其原理是通過(guò)天然場(chǎng)微動(dòng)信號(hào)與分析手段和數(shù)據(jù)處理來(lái)對(duì)面波信號(hào)進(jìn)行提取，然后通過(guò)反演的方式來(lái)取得地下S波速度結(jié)構(gòu)。通過(guò)觀測(cè)形式的不同，微動(dòng)測(cè)深探查分為單點(diǎn)勘探、平面探查以及測(cè)線勘探等形式。

2.3綜合物探法與井下鉆探

使用井下鉆探具有諸多方面的優(yōu)勢(shì)，例如：投資少、針對(duì)性強(qiáng)、工期短、不受地面條件限制等。因此，在礦井防治水的處理中，井下鉆探就成為最關(guān)鍵的手段。在勘探的防水試驗(yàn)當(dāng)中，通過(guò)這一方法能夠在宏觀上控制含水層的富水性。詳細(xì)操作如下：首先，對(duì)于礦區(qū)局部的導(dǎo)水構(gòu)造、隔水層變薄帶以及局部富水帶通過(guò)各種物探方法探明；其次，通過(guò)鉆探手段對(duì)探測(cè)結(jié)果的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。重點(diǎn)對(duì)疏水降壓、注漿改造等治水排水工程加以布置。

2.4煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新

現(xiàn)階段所擁有的地質(zhì)勘探技術(shù)，大多數(shù)都是在地勢(shì)相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)使用，而使用地、物、化三場(chǎng)異常相互約束的方式，則更加適合于這一種區(qū)域內(nèi)的使用。但是此類技術(shù)還處于測(cè)試階段，需要針對(duì)可能面臨的不足之處，進(jìn)行合理的改進(jìn)。對(duì)于當(dāng)今的地質(zhì)勘探技術(shù)而言，這一種新型勘探技術(shù)具有深遠(yuǎn)的影響，由于其將地理、物理以及化學(xué)三門學(xué)科相互的結(jié)合進(jìn)行勘探，因此，也屬于煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)方面的一大突破。雖然現(xiàn)代先進(jìn)的地震勘探技術(shù)可以準(zhǔn)確的確定地表層的結(jié)構(gòu)，但是卻仍然沒(méi)有辦法確定礦產(chǎn)的準(zhǔn)確位置。雖說(shuō)使用這一套技術(shù)存在一定的缺陷，但是對(duì)于地質(zhì)、地球物力以及地球的化學(xué)異常情況都能夠很好的確定。并且通過(guò)實(shí)踐來(lái)看，只要對(duì)礦山工程進(jìn)行創(chuàng)新研究，就能夠?qū)⒌叵沦Y源的位置加以確定。并且隨著人們對(duì)物質(zhì)生活水平要求的提升，對(duì)未來(lái)生活也會(huì)發(fā)生不同地需求變化，所以，就需要一些強(qiáng)大的新型技術(shù)來(lái)作為煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的有力后盾。

3.綜合地質(zhì)勘探方法在實(shí)踐中的應(yīng)用

3.1井下多用途探巷的施工與井下鉆探

充分利用在掘的巷道對(duì)采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行邊掘邊探，通過(guò)采取不同的探測(cè)方法，及時(shí)為工作面布置提供詳實(shí)地質(zhì)資料，大大減少了廢巷的施工。①生產(chǎn)采區(qū)在首采工作面回采之前施工沿煤層布置的采區(qū)運(yùn)輸巷和采區(qū)邊界巷，進(jìn)一步探測(cè)煤層賦存狀況與地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況，為今后的工作面布置提供準(zhǔn)確的資料。如一采區(qū)施工的一采新增輔運(yùn)巷、一采新增膠帶巷、南部邊，五采區(qū)施工的五采邊界膠帶巷、五采邊界輔運(yùn)巷、五采中間膠帶巷、五采中間輔運(yùn)巷以及五采泄水巷，六采區(qū)施工的六采輔運(yùn)巷、六采西部輔運(yùn)巷、北部邊界輔運(yùn)巷等等。②先期施工工作面泄水巷，兼顧探測(cè)工作面地質(zhì)情況。大巷均為沿煤層布置，無(wú)巖石集中巷，必須在相鄰工作面順槽掘進(jìn)期間，先期施工工作面泄水巷，對(duì)正在回采的工作面涌水進(jìn)行順利排放，保證了工作面的正?；夭桑瑫r(shí)泄水巷兼顧探測(cè)了工作面內(nèi)的煤層地質(zhì)情況。如施工的1304泄水巷、1305泄水巷、6303泄水巷、6304泄水巷、16303泄水巷等等。③適時(shí)利用已掘巷道，

通過(guò)布置井下鉆孔對(duì)影響工作面布置與回采的大的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測(cè)。如1305

膠順探測(cè)KF17斷層延展情況及落差、1305輔順探測(cè)KF18支斷層延展情況及落差、16300膠順探測(cè)八里鋪東斷層的位置等等。施工井下地質(zhì)鉆孔166個(gè)，總進(jìn)尺10229m。④適時(shí)利用已掘巷道，通過(guò)布置井下鉆孔對(duì)上覆可采煤層情況進(jìn)行探測(cè)。利用已施工的3下煤層巷道探測(cè)上部3上煤層的沖刷邊界，為3上煤層工作面布置提供準(zhǔn)確資料。⑤施工專門探巷探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造。例如施工的16304探巷探測(cè)SF338斷層的延展情況、123上105探巷探測(cè)KF1201斷層情況等。

3.2井下工作面音頻電透

工作面音頻電透視法是采用直流電法探測(cè)原理，根據(jù)地下各種煤巖層之間存在的導(dǎo)電差異，利用專門的儀器在井下觀測(cè)人工場(chǎng)源的分布規(guī)律來(lái)達(dá)到解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。它適宜在工作面順槽掘進(jìn)任務(wù)完成后，利用專門的儀器，一條順槽內(nèi)某點(diǎn)布置發(fā)射點(diǎn)發(fā)射，另一條順槽對(duì)應(yīng)點(diǎn)左右一定范圍內(nèi)接收，測(cè)網(wǎng)密度一般要求發(fā)射點(diǎn)距50m、接收點(diǎn)距10m，形成一個(gè)扇形掃描區(qū)。對(duì)應(yīng)每個(gè)發(fā)射點(diǎn)，在另一巷道的扇形對(duì)稱區(qū)間20個(gè)點(diǎn)左右進(jìn)行觀測(cè)，以確保測(cè)區(qū)內(nèi)各單元有3次以上的發(fā)收射線覆蓋。最后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)收集的資料進(jìn)行計(jì)算、分析、解釋、成圖，圈定水文異常區(qū)，并根據(jù)各層段巖層視電導(dǎo)率值的異常變化定性判斷涌水量的大小。通過(guò)探查采煤工作面頂板砂巖或侏羅系底部礫巖含水性異常的位置、形態(tài)及其含水相對(duì)強(qiáng)弱，為礦井的防治水提供依據(jù)。采用此方法共在四個(gè)采區(qū)進(jìn)行了10個(gè)工作面的探測(cè)，通過(guò)采后對(duì)比分析，取得了較理想的地質(zhì)效果。

結(jié)語(yǔ)：煤礦主要受受礦井地質(zhì)條件差、斷層發(fā)育、煤厚變化大等地質(zhì)因素的影響，在生產(chǎn)連續(xù)上造成緊張趨勢(shì)，單一種勘探手段很難摸清煤層賦存狀況及構(gòu)造發(fā)育規(guī)律，故此勘測(cè)時(shí)多種勘測(cè)手段的運(yùn)用或者多種勘測(cè)手段合并運(yùn)用，如地面采用三維物探手段，先要明確多用途的使用，然后，配合鉆探及井下物探等手段，針對(duì)專項(xiàng)地質(zhì)因素開(kāi)展研究，對(duì)礦產(chǎn)勘探進(jìn)行綜合分析，不但可以獲取較好的地質(zhì)效果，更能讓礦產(chǎn)地質(zhì)的安全高效生產(chǎn)得到切實(shí)保障。

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