煤田地質(zhì)勘探方法的技術(shù)研究

摘 要：隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤田要有競爭力才能在市場上站住腳，經(jīng)濟(jì)、安全、高效采煤就成為煤田工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。因此，我們需要繼續(xù)開展煤田地質(zhì)勘探工作，而且，煤田勘探技術(shù)要迅速發(fā)展才能滿足生產(chǎn)要求。本文就當(dāng)前煤田地質(zhì)勘探的主要技術(shù)方法作出簡要的分析。

關(guān)鍵詞：煤田工業(yè)；地質(zhì)勘探；勘探技術(shù)

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，國內(nèi)煤田需求量將逐步增長，煤田出口量將大幅攀升，需要優(yōu)質(zhì)環(huán)保型資源，需要進(jìn)行煤田資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和資源資產(chǎn)化管理，需要開展煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)，需要高集成度、高有序度數(shù)字化的資源信息。煤田地質(zhì)勘探就是在開發(fā)煤田資源前，通過各種技術(shù)手段了解煤層埋藏的具體情況，為開采設(shè)計(jì)、礦井建設(shè)和生產(chǎn)提供地質(zhì)依據(jù)。在煤田地質(zhì)勘探工作中，為了更好地揭露煤系，認(rèn)識(shí)煤巖體賦存狀態(tài)及沉積環(huán)境變化規(guī)律，完成不同勘探階段的目的任務(wù)和滿足工作精度要求，需要各種技術(shù)手段和一定的施工方法。隨著以數(shù)字化和電子化為特色的新技術(shù)革命開展，中國煤田地質(zhì)勘探技術(shù)和方法也有了質(zhì)的飛越。

1煤田資源綜合勘探方法

根據(jù)地形、地質(zhì)和物性等條件，合理選擇勘探手段，統(tǒng)籌布置各項(xiàng)工程，嚴(yán)格工程施工順序，綜合研究各種地質(zhì)信息，提交高質(zhì)量地質(zhì)報(bào)告，這就是近年來逐漸完善的煤田資源綜合勘探方法。通過采用遙感掃面、物探掃線、鉆探及測井掃點(diǎn)的工作部署，在具體勘探區(qū)，采用重磁資料確定煤系分布范圍和基底深度、用高分辨率數(shù)字地震控制斷層、褶皺和其他異常體的發(fā)育；用鉆探結(jié)合測井方法驗(yàn)證地震勘探結(jié)果，并重點(diǎn)控制煤層的變化。通過地震、鉆探和測井資料的綜合解釋研究，可獲得高精度的地質(zhì)勘探成果。在構(gòu)造上，能夠控制落差10-15m的小斷層和落差5-10m的小斷點(diǎn)、主采煤層的底板等高線能控制在1%-2%以內(nèi)。在煤層上，能夠控制煤層的發(fā)育特征，并可利用地震波組的波形、多元參數(shù)特征和變化趨勢，解釋典型煤層的厚度和宏觀結(jié)構(gòu)類型。在經(jīng)濟(jì)上，大幅度節(jié)約了鉆探工作量，鉆孔數(shù)減少50%-80%，縮短了勘探周期，勘探成本降低30%-50%，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

2煤田鉆探新技術(shù)

傳統(tǒng)的巖芯鉆探仍將是煤田資源勘探的最直觀手段，只不過隨著綜合勘探方法的采用，鉆探工作量相對(duì)減少。伴隨著新技術(shù)革命，鉆探將會(huì)在自動(dòng)化程度、操作的靈活性和機(jī)械效率等方面有大的進(jìn)展和提高。

一是全面推廣繩索取芯技術(shù)。繩索取芯技術(shù)就是在不提出鉆桿的情況下，采用內(nèi)套管的結(jié)構(gòu)，以繩索提出內(nèi)套管的方式，將鉆進(jìn)中收集到內(nèi)套管的巖芯提取到地面后取出。使用該技術(shù)，能夠大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率、提高各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。該技術(shù)在煤田地質(zhì)系統(tǒng)推廣已有數(shù)年的歷史，今后還將繼續(xù)推廣普及，并逐步解決推廣應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)問題，完善該項(xiàng)技術(shù)。

二是推廣鉆進(jìn)參數(shù)探測技術(shù)。在鉆探施工時(shí)，有許多鉆進(jìn)特征是依靠工人的感覺和經(jīng)驗(yàn)獲得的，鉆工是依靠對(duì)鉆進(jìn)狀態(tài)的判斷采取措施來調(diào)整操作。這種方式人為主觀性大、不易掌握，難以形成標(biāo)準(zhǔn)化操作。通過近年來的科技攻關(guān)和對(duì)外技術(shù)合作，鉆進(jìn)參數(shù)探測系統(tǒng)正在被越來越多的煤礦企業(yè)應(yīng)用，因?yàn)樗梢酝ㄟ^各傳感儀實(shí)時(shí)掌握到下列鉆進(jìn)參數(shù)：鉆桿旋轉(zhuǎn)速度、鉆進(jìn)進(jìn)尺速度、鉆桿扭矩、鉆進(jìn)壓力、進(jìn)水量、返水量、泵壓、孔深、泥漿粘度、密度和pH值等。鉆工依據(jù)這些參數(shù)，可及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整操作。這可大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆進(jìn)質(zhì)量和工作效率。

3高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)

高分辨率數(shù)字地震勘探就是一整套以數(shù)字方式記錄高質(zhì)量的地震信號(hào)，并經(jīng)數(shù)字處理而獲得高分辨率地震勘探效果的技術(shù)方法，它包括在數(shù)據(jù)采集上采用四小（小藥量、小道距、小采樣間隔和小組合基距）、兩高（高頻檢波器、高頻低截濾波）、合適的井深及準(zhǔn)確點(diǎn)位（炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)）；在數(shù)據(jù)處理上強(qiáng)調(diào)噪聲衰減、子波長度壓縮及精確的疊加和偏移，最終獲得高信噪比、寬帶的高頻信號(hào)，使得小型煤田構(gòu)造和異常清晰的顯出。從1985年開始至今，高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)在地質(zhì)綜合勘探和地震補(bǔ)充勘探實(shí)踐中得到不斷完善和發(fā)展。通過地震補(bǔ)充勘探，查明規(guī)模較小的斷層、褶皺及其他異常體，以使得設(shè)計(jì)部門能夠及時(shí)優(yōu)化、修改設(shè)計(jì)，包括：改變開拓方案，調(diào)整井筒位置和生產(chǎn)能力；修改采區(qū)設(shè)計(jì)，如工作面位置、走向及長度；修改主要巷道位置，調(diào)整礦井邊界等。

這些成果保證了高產(chǎn)高效礦井的高速高質(zhì)量建成，避免了因地質(zhì)資料而帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失。目前，該項(xiàng)技術(shù)已得到廣泛承認(rèn)，并被越來越多的煤礦業(yè)主，包括虧損煤礦和地方煤礦業(yè)主的承認(rèn)和采用，一場全國性的地震補(bǔ)充勘探和采區(qū)地震已經(jīng)興起。近年來，隨著用戶要求的逐漸提高和大容量高速計(jì)算機(jī)的發(fā)展，使人們能夠?qū)Ａ康牡卣鹂碧綌?shù)據(jù)進(jìn)行處理，這才使得三維地震勘探技術(shù)得以提出和飛速發(fā)展。三維地震勘探技術(shù)能夠?qū)⑻綔y小構(gòu)造的程度大大提高。由于那些條件較好、啟用三維方法較早的礦區(qū)大受益處，從而使其他一些煤礦或待開發(fā)井田的業(yè)主開始要求進(jìn)行三維地震勘探工作，由二維轉(zhuǎn)向三維的大趨勢已不容置疑。在二維地震勘探技術(shù)推廣中，目前正在進(jìn)一步通過增大主頻波來提高分辨率以探測更小的斷層，完善山區(qū)地震勘探方法，研究總結(jié)勘探方法和地震勘探成果解釋等方面，進(jìn)一步發(fā)展和拓寬二維勘探技術(shù)，以期更好的為煤田生產(chǎn)用戶服務(wù)。

4重磁電及地質(zhì)雷達(dá)勘查技術(shù)與測井勘查技術(shù)

重磁電及地質(zhì)雷達(dá)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(dá)探測、頻率域電磁法勘探等方法進(jìn)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(jìn)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。

5煤田遙感技術(shù)

煤田遙感技術(shù)是一項(xiàng)將空間遙感應(yīng)用于探測與煤田地質(zhì)和煤田工業(yè)有關(guān)方面的高新技術(shù)，具有實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、快速、客觀、整體性強(qiáng)的特征。近年來，伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的飛躍有了突破性的進(jìn)展，逐步形成了較為完整的煤田遙感科學(xué)體系，在煤田自燃環(huán)境監(jiān)測、煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測、煤礦區(qū)水資源調(diào)查、煤田資源調(diào)查、中小比例尺填圖和區(qū)域地質(zhì)研究等方面取得成功，并逐漸同物探、鉆探一樣，成為煤田資源勘探的一種手段。

6結(jié)語

煤田地質(zhì)勘探是一項(xiàng)多學(xué)科的綜合性科技工作，它不僅僅是探明煤田資源儲(chǔ)量和開采技術(shù)條件，而且還應(yīng)為煤田資源的綜合利用、合理利用提供充分的依據(jù)。目前我國煤田地質(zhì)勘探技術(shù)與世界先進(jìn)技術(shù)相比尚存在較大差距。因此，必須把握時(shí)機(jī)，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。我們堅(jiān)信，今后的地質(zhì)勘探其科技含量會(huì)更高、更新，更講求經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造或總結(jié)出更多既方便又行之有效的地質(zhì)勘探技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]深部煤層吸附行為及含氣量預(yù)測模型[J].趙麗娟，秦勇，申建.高校地質(zhì)學(xué)報(bào).2012（03）

[2]華北東部地區(qū)深部煤田資源特征及開發(fā)潛力[J].敖衛(wèi)華，黃文輝，姚艷斌，劉浩.資源與產(chǎn)業(yè).2012（03）

作者簡介：

楊德志，出生年月：1990年9月20日，性別：男，民族：漢，籍貫：遼寧省寬甸滿族自治縣，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：地質(zhì)勘探。