浅析煤田地质勘探技术分析及发展

浅析煤田地质勘探技术分析及发展

宁夏回族自治区煤田地质局宁夏回族自治区

摘要:我国是一个能源资源丰富的国家,但由于石油、天然气等能源存储量相对煤炭较少,且勘探、开发相对困难,因此目前我国的能源消耗主要依靠煤炭,而煤也成为我国国民经济的支柱。随着市场经济的发展,煤炭开采向着高效、安全、廉价的方向发展,因此煤田的地质勘探工作越来越受到重视,勘探技术进一步发展。本文简要的分析了煤田地质勘察技术分析以及其发展,以供参考。

关键词:煤田地质;勘探技术;发展

1煤田地质勘探工作的基本原则

1.1由稀至密原则

该原则指的是煤田地质勘探过程中,勘探工程质检的距离应随着勘探阶段的不同,而适当的减小。在相同的勘探区域内,勘探工作的实施也应遵循由稀至密的原则,在优先勘探主导工程线的基础上,首先进行基本工程的时候,再进行加密工程的施工。其主要原因在于,由稀至密原则的应用,有助于避免勘探工程所产生的资源浪费问题,选择便于开发、勘探且资源条件较好的区域。

1.2先浅后深、先地面后地下的原则

该原则指的是首先实施地面浅部和地表的地质勘探工作,在详细掌握和清楚浅部和地表的地质规律与特征的基础上,对地下深部的地质情况进行准确判断和分析,再开展深部地质勘探工程工作。其主要原因在于,在深入了解浅部和地表的地质规律与特征后,能够为深部的地质勘探工程提供可靠依据。浅部和地表的地质规律,可利用山地工程或是地质填图的方式,以一种较为直接的方法,获得第一手的研究与观测资料,且这类资料具有较高的可靠性和准确性。

1.3从已知至未知原则

该原则指的是按照已经揭露和研究完成的煤田地质资料,对未知部位的地质情况进行判断,并分别布置勘探工栓。从已知至未知原则主要适用于煤层露头煤田、掩盖式煤田、地质构造复杂区域和新开发煤田的普查工作中,按照现有的地质勘查资料,对勘探部位的施工设计和区域布局进行研究分析。

2地质勘探技术手段及特点分析

2.1遥感地质调查

遥感地质是遥感技术在地质中的应用,是研究地质科学的一种新兴手段。目前较常用的遥感技术手段有:摄影遥感、电视遥感、多光谱遥感、红外遥感、雷达遥感、激光遥感、全息摄影遥感等,具体包括两项内容:一是利用飞机或卫星运载的传感仪器,接收地面反射或辐射的电磁波,获取目的物的图象信息和数据信息。二是从飞机或卫星向地面反射电磁波,接收目的物反射的信息。

2.2地质填图

地质填图是煤田地质勘探最基础的工作,也是最基本的手段。它是利用地质理论与方法,有目的地子含煤地区进行全面的地表地质研究,调查含煤地区的地层、构造和煤质、水文地质以及其它有益矿产情况,为以后的地质工作指出方向。地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图,作为煤田地质勘查设计的依据。

在煤田地质勘查各阶段的地质任务与要求各不同,而且各调查、勘探区地质构造的复杂程度和地形条件也不同,地质填图的比例尺大小也随之有所差异。在赵煤阶段主要进行大比例尺的填图,普查阶段主要进行1:1万或1:5千比例尺填图,勘探阶段主要进行1:5千比例尺填图。

2.3地球物理勘探

地球物理勘探技术:简称为物探,它是是利用岩层或矿床的物理性质来寻找煤矿床、推断地质构造及解决其它地质问题的技术手段。目前,在煤田勘查工作中应用的物探手段主要有地面物探如重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探和测井。

(1)电法勘探:电法勘探是根据岩石及矿石电学性质如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性等电学性质差异,借助专门的仪器设备观测和研究地球物理场的变化及分布规律,来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。其主要特点是利用的场源形式多、方法变种多、解决的地质问题多,工作领域宽广。

(2)地震勘探:地震勘探是地球物理勘探中重要的技术手段之一,是通过利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法,目前采用最多的是高分辨地震勘查技术。高分辨地震勘查技术通过采用高分辨二维地震、三维地震、多波多分量震等方法,来查明断层落差,圈定煤层分叉合并区、岩浆岩对可采煤层的影响范围及陷落柱分布情况等。

(3)重力勘探:重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常,以确定这些地质体存在的空间位置“大小和形状”从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。重力勘探具有成本低、深度大、轻便快捷获得煤田地质资料的优点。

(4)磁法勘探:通过观测和分析由岩石、矿石磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源的分布规律的一种地球物理勘探方法。在地面磁法勘探中,一般是布置一系列的平行等距的测线,垂直于被寻找的对象的走向,在每条测线上按一定距离设置测点,在测点上测地磁场垂直分量的相对值,测线距与测点距之比从10:1到1:1。在煤田地质勘探中,煤矿与周围岩石的磁性具有明显差异而发生磁异常,地面仪器接收到磁异常后形成数据资料进行保存,然后对该资料进行分析和研究,即可推断出随测区域煤矿的分布规律。

(5)地球物理测井:地球物理测井是运用物理学的原理和方法,使用专门的仪器设备,沿钻井剖面测量岩石的物性参数,了解井下地质情况,从而发现煤层、金属、非金属、放射性等矿藏资源。这是煤田地质勘探中不可缺少的手段。

2.4钻探工程

钻探工程是煤田勘查过程中最常用的技术手段,它是利用机械传动钻杆和钻头,从地面向下钻直径小而深的圆孔叫钻孔。可提取岩芯、煤样,获取地质信息。还要进行地球物理测井、最后还要封孔。在矿井建设和生产时期也可以在井下巷道中布置钻探工程,以解决相关地质问题。

3煤田地质勘探发展趋势

3.1勘探技术和方法的改进

在传统勘探技术基础上,现代煤田地质勘探技术手段更善于运用先进的科学技术成果,信息技术普及到勘探系统的各个环节。

在钻探技术方面,钻进工艺和钻进方式推陈出新,我国全面推广绳索取芯技术和钻进参数探测技术,大大节省了人力资源,钻井质量和工作效率得到了显著的提高,也使测得的数据更加客观、准确。物探方法得到了广泛的使用,尤其是地震勘探技术的使用占据物探手段使用的90%。地震勘探技术向着非炸药震源、高分辨率勘探、三维勘探、多波多分量勘探方向发展,对于复杂深层的地质构造能够得到精度和可靠性较高的勘探结果。

3.2勘探设备和仪器的改进

运用先进的勘探设备和仪器提高煤田地质勘探的水平,是当前发展的趋势。在钻探工程方面,钻探设备由全液压钻机和自动化设备代替了老式笨重的机械,新式钻头不断研发。在地震勘探技术方面,勘探仪器配合先进的勘探技术正向着无线遥控遥测、高采样率、超多道(>1000)发展;进行数据处理的仪器向着多CPU并行处理、硬盘超大容量方向发展,以便满足地震数据采集量增多的需要;同时实现了计算机数据融合、交互解释技术,能够使地震勘探精度和可靠性大幅度提高。

结束语

在一个勘探区,为了查明煤矿床,一般多采用各种勘探手段的相互配合,且工程布置必须按一定的排列组合形式,以利于提供全面、正确而又系统的地质资料,供分析研究与解决地质问题,满足煤矿设计和建设部门的需要。

参考文献

[1]彭苏萍.煤矿安全高效开采地质保障体系[M].煤炭工业出版社,2001.

[2]王妙月等编著.勘探地球物理学[M].地震出版社,2003.

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