煤田地質勘探技術分析

黃 宇

（新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質局一六一煤田地質勘探隊，新疆烏魯木齊 830001）

煤田地質勘探是促進煤礦開采工作安全進行的重要前期，只有保證煤田地質勘探工作的順利進行，獲得準確可靠的數(shù)據(jù)信息，才能夠推動煤礦開采工作的開展，在保證煤礦生產(chǎn)安全的同時，為采空區(qū)的治理工作提供有效依據(jù)。由于煤田地質勘探工作的復雜性及專業(yè)性較強，必須深入了解煤田地質勘探的特點，掌握煤田地質勘探技術重點，采取合理的方法促進煤田地質勘探技術的不斷發(fā)展，從而為行業(yè)及社會發(fā)展提供更加可靠的技術支撐。

1 煤田地質勘探的特點

1）煤田地質勘探直接為煤礦生產(chǎn)服務。通過煤田地質勘探對煤田資源進行探測，掌握煤田的地質結構和煤層結構等數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)制定出最符合現(xiàn)場情況的開采方案，從而促進煤礦開采的穩(wěn)定進行。

2）煤田地質勘探具有較大的局限性?；谖覈鐣?jīng)濟及科學技術的快速發(fā)展，煤田地質勘探技術的發(fā)展也不斷加快，能夠為煤田地質勘探工作提供更多的技術選擇，但是我國地質地貌較為復雜，再加上勘探技術本身的適應性不足，很難對一切的勘探對象進行勘探，使得煤田地質勘探工作的開展受到一定影響?；谶@一情況，必須要根據(jù)現(xiàn)場情況進行勘探，在資源含量豐富、地質復雜的區(qū)域進行針對性的勘探，最大程度減少煤礦開采中的安全風險。

3）煤田地質勘探的資源十分豐富。在我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)的長久發(fā)展背景下，煤田地質勘探工作積累了豐富的信息資料，可以將其使用到煤田地質勘探中，選出最具有安全性和經(jīng)濟性的工作方案[1]。

2 煤田地質勘探技術重點分析

2.1 煤田鉆探技術

在開展煤田鉆探工作時，需要按照一定的技術流程進行操作，主要就是先做好相應的準備工作，對煤層的賦存狀態(tài)、地質構造、地層層序進行了解，對煤層數(shù)量進行計算。在完成上述工作后，需要做好勘探工程的合理布置，整個過程可以選擇勘探剖面法，在勘探線的位置進行鉆孔，且鉆孔的同時需要對巖心進行提取，以便能夠獲得準確的地質信息，通過得到的信息數(shù)據(jù)完成原始鉆孔柱狀圖的繪制。由于傳統(tǒng)的設備已經(jīng)無法滿足鉆探工作的需求，可以選擇鉆進參數(shù)探測技術、繩索取芯技術等現(xiàn)代化的技術手段開展工作[2]。

（1）鉆進參數(shù)探測技術。在煤田鉆探中應用這一技術，可以利用傳感器獲取相關的信息數(shù)據(jù)，包括鉆機的鉆桿旋轉速度和鉆進壓力等，方便對設備的運行進行調整，使鉆探工作的效率得以有效提升。

（2）繩索取芯技術。這一技術就是在鉆桿內(nèi)撈取巖心，可以提高鉆探工作的整體效率，將鉆孔的彎曲度控制在最低程度，且能夠降低鉆探人員的工作強度。在選擇繩索取芯技術的時候，需要對套管直徑深度進行合理選擇，確保防斜措施的有效實施，并選擇擴孔器、鉆頭等作為配套工具，做好對繩索取芯鉆具的保養(yǎng)工作[3]。

2.2 重磁電及地質雷達勘查技術

我國是一個土地面積較大、地形地貌復雜的國家，煤田地質勘察工作中存在各種特殊的地質地貌，比如斷層、沉積盆地、陷落柱等，以及采空區(qū)、礦山孔洞等，若是依舊采用傳統(tǒng)的技術手段，則很難保證煤田地質勘探工作的有效性，甚至會造成一些不必要的問題?；谶@一情況，需要對重磁電及地質雷達勘查技術等現(xiàn)代化的技術方法進行科學運用，借助這些技術能夠快速準確地掌握地質地貌的實際情況。隨著重磁電及地質雷達勘查技術的發(fā)展，包括瞬變電磁法勘探方法、直流電法勘探方法、地質雷達探測方法以及頻率域電磁法等，可以適應各種復雜環(huán)境，促進煤田地質勘探工作的有效進行[4]。

2.3 測井勘查技術

將測井勘查技術應用到煤田地質勘探工作中，可以對巖層的電化學特性、導電特性和聲學特性進行有效測量，為鉆井建設提供可靠的信息支持。隨著測井勘查技術的持續(xù)發(fā)展，可以選擇的測井技術越來越多，比如常用的核測井技術、聲波測井技術、電法測井技術，不同的測井技術能夠帶來不同的技術效果，可以根據(jù)實際情況對其進行合理選擇。從核測井技術這一方面來講，可以借助天然放射線來照射巖土剖面，將天然放射線的強度作為依據(jù)，對巖石的物性參數(shù)進行計算。從聲波測井技術這一方面來講，需要對巖石剖面的聲學物理特性進行探測，將聲波傳播的幅度和速度作為依據(jù)，對巖層的特性進行測定。從電法測井技術這一方面來講，利用下井裝置沿著巖石剖面對巖石的電阻率、自然電位等進行準確測量。

2.4 遙感地質調查技術

遙感地質調查技術在煤田地質勘探工作中的應用較為廣泛，可以采用的技術類型較多，比如多光譜遙感、雷達遙感、激光遙感、全息攝影遙感、紅外線遙感等，能夠實現(xiàn)編錄及成圖的自動化，使整個工作的效率及質量得到保障。通過對遙感地質調查技術的應用情況進行分析，其應用過程體現(xiàn)出大面積同步觀測、定位精確、投入不高等諸多優(yōu)勢，可以滿足煤田地質勘探工作的需要。同時，在煤田地質勘探工作中，需要做好各階段的地質填圖工作，對有煤區(qū)域的巖層、煤層、斷層進行測量，之后將地質信息填土地形圖，使其能夠形成地質剖面圖和地層綜合柱狀圖[5]。

2.5 綜合勘探技術

在開展煤田地質勘探工作時，需要做到合理應用綜合勘探技術，以此提高勘探效果，且能夠進一步降低煤田地質勘探工作的投入成本。具體來講，需要對工作區(qū)的地形地貌進行充分了解，結合地球物理條件對勘查技術進行合理選擇，重視鉆井技術、地震勘探技術、測井技術等多個施工工序的相互配合，在保證勘探效果的同時，將勘探工作的投入成本控制在合理范圍。例如：在新生界底層完全覆蓋煤炭地質勘探區(qū)的情況下，可以選擇地震勘探技術與鉆探技術相結合的技術方法，通過地震勘探技術對巖石特性、煤層的合并地帶、煤層的賦存深度、斷層、地質構造、煤田資源量區(qū)進行探測，通過鉆探技術對煤田的煤質和水文地質進行探測，從而獲得全面可靠的數(shù)據(jù)信息。

3 煤田地質勘探技術發(fā)展建議

3.1 研發(fā)高質量鉆頭

在煤田地質勘探工作中，必須要保證鉆頭的質量符合要求，若是鉆頭存在質量缺陷，不僅會影響到鉆探工作的效率及質量，也會產(chǎn)生更多的安全隱患，不利于煤田地質勘探工作的順利開展。因此，要充分了解工作區(qū)域的地質構造和巖石特性等各方面的情況，做到合理選擇鉆頭，為后續(xù)工作的開展提供有利基礎。同時，對鉆頭存在的不足之處進行深入分析，加大對鉆頭的優(yōu)化設計，從而提高鉆頭的使用性能及使用壽命[6]。

3.2 應用計算機技術

隨著計算機技術的快速發(fā)展，計算機技術已經(jīng)成為我國各個行業(yè)發(fā)展中不可或缺的一個重要部分，要求煤田地質勘探工作堅持與時俱進的原則，發(fā)揮計算機技術在煤田地質勘探工作中的價值，促進煤田地質勘探工作的順利進行。就實際情況來看，借助計算機技術能夠對煤田地質勘探工作的效率進行提升，降低工作人員的勞動強度，且能夠保證勘探工作的精確性，為后續(xù)的施工提供可靠的信息數(shù)據(jù)。例如：通過計算機顯微成像技術拍攝鉆孔中的巖體特性，方便工作人員對其進行充分了解，作出更加準確的分析。通過計算機處理器完成勘探資料的內(nèi)業(yè)整理和計算，可以獲得更加準確的數(shù)據(jù)，使煤田地質勘探隊伍能夠提供更加優(yōu)質的信息服務。

3.3 選擇金剛石為主的鉆探技術

與傳統(tǒng)的鉆探技術相比，以金剛石為主的鉆探技術體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，可以降低煤田地質勘探工作中的安全風險，確保鉆孔施工的質量，提升提取巖心的效率，且能夠進一步降低工作人員的勞動強度。因此，為保證煤田地質勘探工作的有效進行，需要優(yōu)先選擇金剛石為主的鉆探技術，為各項工作的開展提供有效支持。雖然以金剛石為主的鉆探技術具有較大的優(yōu)勢，但是也要認識到這一技術對設備的要求較高，必須保證設備的正常工作，確保相關的配套設施完善，從而保證煤田地質勘探工作的高效進行。

3.4 引進專業(yè)的技術人才

隨著煤田地質勘探工程的持續(xù)發(fā)展，煤田地質勘探工作對人才的需求顯著加大，要求勘探工作人員具備豐富的專業(yè)知識和技術技能，且必須要保持良好的責任意識，做到嚴格履行自身的職責，確保每項工作的高質量完工?；谶@一目標，需要提高人才培養(yǎng)的力度，引進更多專業(yè)的技術人才，不斷提高煤田地質勘探隊伍的素質水平，為煤田地質勘探工作的開展提供穩(wěn)定的人力支持。同時，需要對煤田地質勘探工作的相關制度進行完善，確保地質勘探管理體系的完整性，以便能夠為煤田地質勘探工作提供可靠的指導依據(jù)，對勘察人員的操作行為進行約束，使煤田地質勘探工作更具有規(guī)范性和有效性。

4 結語

煤田地質勘探技術對我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展起到了較大的積極作用，想要發(fā)揮煤田地質勘探技術具有的整體作用，就必須要充分把握好煤田地質勘探的特點，做到合理選用煤田地質勘探技術，并積極做好技術總結和分析，結合國內(nèi)外的優(yōu)秀經(jīng)驗進行技術優(yōu)化，從而促進煤田地質勘探技術的持續(xù)發(fā)展，使其能夠為煤礦生產(chǎn)行業(yè)創(chuàng)造出更大的效益。