淺談煤田地質勘探與環(huán)境資源節(jié)約保護

張偉中

（黑龍江煤田地質物測隊，黑龍江 哈爾濱 150001）

1 煤樣的代表性問題

在煤田地質勘探中如何選取有代表性的煤樣,是正確評價勘探區(qū)煤質特征及其變化 規(guī)律 的關鍵。采集鉆芯煤樣時,煤芯采取率越高，煤樣的代表性就越強，一般采取率在80%-92%以上為宜。如果采取率過低（煉焦煤的采取率低于70%，動力煤的采取率低于60%），煤樣代表性就會變差，其煤質檢驗結果與礦井開采以后的煤層煤樣的檢測結果會有較大差別。例如煤的真相對密度、視相對密度對樣品采取率較為敏感，當樣品采取率較低時，代表性可能會很差，將會直接影響測定結果的準確性，從而導致計算其儲量時產生較大偏差。另外，在鉆取煤樣過程中的煤層受到鉆頭的摩擦而發(fā)熱氧化甚至發(fā)生部分燃燒時，煤樣的代表性就會更差。例如，焦煤在采樣過程中如發(fā)生部分燃燒氧化，檢測后得出的牌號可能變?yōu)槭菝荷踔霖毭骸４送猓诓扇°@芯煤樣時混入了泥漿等雜質時，煤樣灰分就會增高。反之，為了消除泥漿的影響，而把煤樣用水清洗時，可能把溶于水的鉀、鈉等堿性礦物質沖洗掉而使煤樣的灰分偏低，或把煤粉沖走而影響其它煤質指標的準確性。所以遇到此種情況時，盡量不要用水去漂洗，可用刷子輕輕地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎，可設法刮去明顯的泥漿，即使如此處理，也難免會損失少量樣品。混入煤芯煤樣中的鐵砂、鋼屑等必須用強磁鐵吸盡，否則，不僅會影響灰分產率，而且還會影響煤灰成分和煤灰熔融性，對動力煤的煤質及其利用評價產生很大偏差。

2 地質報告中煤質分析部分的編寫問題

2.1 煤質分析數據的審定

在對煤質分析數據進行綜合分析研究和處理過程中，首先對煤樣的代表性和正確性進行審定，合理取舍，避免作出人為的不正確結論。比如發(fā)現灰分結果偏高，應首先了解是否由于混入鉆探泥漿，或者是否由于鉆孔的位置剛好布置在斷層帶或火成巖侵入嚴重的地段，或者是否由于鉆孔處于煤層變薄或接近邊緣地帶，致使煤的灰分增高。在排除了以上因素之后，就可進一步質疑是否在送樣、制樣和檢測過程把煤樣搞錯;再檢查送樣單是否有抄錯樣號等情況。即使煤樣已選定，并進行了化學分析，檢測室還需要復查該樣的檢測結果，以確定煤樣確實具有代表性。比如，發(fā)現硫分反常，也應該從鉆孔的代表性等因素考慮。再如發(fā)現揮發(fā)分和黏結指數偏低時，應考慮鉆孔過程中是否有燒焦煤樣，鉆孔是否位于火成巖侵入嚴重的地帶或在斷層上，致使煤樣揮發(fā)分降低，黏結性下降，甚至無黏結性。

2.2 各井田（或礦）煤質變化規(guī)律

根據鉆孔分布位置，將一些重要的煤質檢測項目，如灰分、硫分、浮煤揮發(fā)分、黏結指數、膠質層厚度等指標，在分煤層的各鉆孔旁標出，然后按走向和傾向分析各指標的變化規(guī)律。構造復雜的井田，如受斷層和火成巖等影響而煤質變化較大時，也應該找出其影響的規(guī)律并用文字詳細論述。此外，對于上、下煤層之間的煤質變化（如牌號的變化和灰分、硫分、發(fā)熱量等指標的變化）也應同時進行探求其變化規(guī)律。對不同成煤時期煤層之間各指標的變化規(guī)律，也應探求并在文字上加以闡述。對硫分低、灰分高、可選性差或硫分高、灰分低，可選性稍好的煤，均應一一加以論述。對于厚煤層和薄煤層之間的煤質變化特點，也應在文字中有所敘述。另外，還應對硫分、灰分和揮發(fā)分等指標作出等值線圖，為今后開發(fā)利用提供參考。

對風化帶、氧化帶煤層，作為腐植酸的礦產資源，有關煤質指標也應單獨匯總計算，并與單獨圈定的儲量范圍相一致。

總之，在煤田地質勘探中做好煤質分析檢測工作，得出正確的煤質檢測結果，達到最優(yōu)化的應用，對煤田地質勘探工作極為重要。煤質檢測工作直接關系到鉆探工程的質量和地質資料的可靠程度，不僅要求煤質檢測工作人員除必須對來樣檢測數據負責，還要幫助勘探人員分析勘探現場結果，協助解決好分析采樣、送樣和樣品處理等一系列問題。確保勘探工作的順利進行和完成。

通過上述討論我們了解了煤田勘探和煤質分析，我們不能光開采不保護，環(huán)保是當今世界討論的主題也是各個國家節(jié)能減排的主題我們怎樣才能達到節(jié)能環(huán)保下面我們就節(jié)能環(huán)保展開一下討論。

首先，我們應當采取用多種植被共存來保護生態(tài) 平衡，可采取以下種類加以研究。

本地多為較高大的喬、灌木植物和少數多年生草本植物，具有防風固沙，水土保持功能，以及耐干旱、鹽堿、抗風沙作用。

（1）防風林是在干旱多風的地區(qū)，為了降低風速、阻擋風沙而種植的防護林。防風林的主要作用是降低風速、防風固沙、改善氣候條件、涵養(yǎng)水源、保持水土，還可以調節(jié)空氣的濕度、溫度、減少凍害和其他災害的危害。

要達到最好的防風效果，應由：10行以上的樹組成，選擇具有抗風性能強、根系發(fā)達的樹種種植成行、成網、成帶、成片的防風林，能起到抗風、護岸、防風固沙、降低風速、增加空氣溫度、調節(jié)水源，改善環(huán)境和維持生態(tài)平衡。

有機林的建造是水土保持三大措施之一，與工程措施、農耕措施組成一個有機的水土流失綜合防治體系。水土保持植物措施是在林草植被遭到破壞的水土流失地區(qū)，實施人工植樹種草或通過封禁實現自然恢復的措施，以增加地面有效植被覆蓋，實現涵養(yǎng)水源、保持水土、防風固沙、改善生態(tài)的目標。植物措施不僅是一種生態(tài)治理措施，更是一種農民改善生產生活條件措施，它能很好地解決水土流失治理與水土資源配置及高效利用、農民就業(yè)機會增加與收入提高及生活質量改善、區(qū)域生態(tài)安全與經濟振興及可持續(xù)發(fā)展等一系列問題。因此，要加快水土流失治理步伐，必須加強水土保持植物措施建設。

（2）沙棘。沙棘之所以受到社會各界廣泛、持久的關注，是由于其具有巨大的生態(tài)和經濟效益以及廣闊的市場前景。

沙棘具有較強的生態(tài)防護功能，是我國造林綠化、國土整治和建立比較完備的林業(yè)生態(tài)體系的主要先鋒樹種。沙棘有發(fā)達的根系，抗旱性強，在防風固沙和水土保持方面被稱為是吹不倒的“擋風墻”，沖不垮的“生物堤壩”。沙棘的生態(tài)防護功能主要表現在涵養(yǎng)水源、保持水土、護堤護壩、防風固沙、治理鹽堿地、保護和改良草牧場、生物圍欄。

沙棘生物量大，燃燒值高，是我國農村優(yōu)質薪柴。沙棘每隔4-5年可以平茬一次，平茬物可作為燃料。一公頃4年生的沙棘林，大約可收干柴6000公斤。沙棘枝葉繁茂，耐平茬和畜啃，具有較廣的飼用價值。沙棘葉含蛋白質達20.6%，脂肪6.56%，高于飼料之王紫花苜蓿。沙棘根系發(fā)達，固氮能力強，是改良土壤的有效植物。

研制生產沙棘化妝品具有十分廣闊的前景。由于沙棘果汁和油含有極其豐富的生物活性物質，國內研制的沙棘美容霜對皮膚黃褐斑、黑色素沉著、皮膚皺紋、角質硬化、脫皮、老年斑等均有療效，且皮膚普遍變得白凈、細嫩。沙棘通過綜合利用，不但可以產生可觀的經濟效益，而且有益于人類健康。

（3）開發(fā)潛力。按照1994年10月在巴黎簽署的聯合國防治荒漠化公約中的定義，“荒漠化系指包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化”。

荒漠化被稱為“地球的癌癥”，是20世紀下半葉以來現代人類社會面臨的四大生態(tài)環(huán)境問題之一，其他三個是全球氣候變化、生物多樣性保育與環(huán)境污染。

按照1994年10月在巴黎簽署的聯合國防治荒漠化公約中的定義，“荒漠化系指包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化”。

我國政府已將水土保持生態(tài)建設確立為21世紀經濟和社會發(fā)展的一項重要的基礎工程，水土保持生態(tài)建設的資金投入已經大幅度穩(wěn)定增加，水土保持規(guī)模、速度已遠遠超過以往任何時期。為適應這種需求，2005年，由水利部、中國科學院、中國工程院聯合組織的由20余位院士、幾百名專家參加“中國水土流失與生態(tài)安全綜合科學考察”；2007年5月，國家將“中國主要水蝕區(qū)土壤侵蝕過程與調控機制研究”列入國家重大基礎研究計劃。這表明我國水土保持科技事業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機遇，將對水土保持科學發(fā)展產生歷史性巨大的促進作用。

3 項目擬解決的三個關鍵科學問題

（1）主要水蝕區(qū)土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過程與驅動機制。復雜的自然條件、巨大的人口壓力和悠久的農業(yè)開墾歷史，使我國成為世界上土壤侵蝕類型最多、分布面積最廣、侵蝕程度最嚴重的國家。所以，研究中國土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過程與驅動機制就是解決世界土壤侵蝕科學的難題。

（2）復雜環(huán)境下土壤侵蝕模型構建的理論與方法。由于我國土壤侵蝕環(huán)境因子復雜，國際上流行的，如美國、歐洲的侵蝕模型在我國難以應用，考慮到區(qū)域差異和尺度的影響，急需研究建立適合我國自然環(huán)境的土壤侵蝕模型理論與方法。

（3）水土流失與水土保持環(huán)境效應評價理論與調控機理。嚴重的水土流失引起了嚴重的生態(tài)問題和社會問題，長期的水土保持活動也產生了明顯的效益，建立科學的評價指標體系為指導全國水土保持提供科學依據，已經成為水土保持科學研究的重要依據。

隨著經濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染越來越嚴重，我國各個地方出現了不同程度的水土流失和沙塵暴天氣水土保護。

水土流失是指在水流作用下，土壤被侵蝕、搬運和沉淀的整個過程。在自然狀態(tài)下，純粹由自然因素引起的地表侵蝕過程非常緩慢，常與土壤形成過程處于相對平衡狀態(tài)。因此坡地還能保持完整。這種侵蝕稱為自然侵蝕，也稱為地質侵蝕。在人類活動影響下，特別是人類嚴重地破壞了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破壞和土地物質的移動，流失過程加速，即發(fā)生水土流失。

水土流失是我國土地資源遭到破壞的最常見的地質災害，其中以黃土高原地區(qū)最為嚴重。我國目前水土流失總的情況是：點上有治理，面上有擴大，治理趕不上破壞。全國水土流失面積解放初期為17.4億畝，到1980年約治理6億畝。由于治理趕不上破壞，水土流失面積卻擴大到22.5億畝，約占國土總面積的1/6，涉及近千個縣。全國山地丘陵區(qū)有坡耕地約4億畝，其中修梯田約1億畝，而另外3億畝坡地正遭受水土流失的危害。

沙塵暴是沙暴和塵暴兩者兼有的總稱，是指強風把地面大量沙塵物質吹起卷入空中，使空氣特別混濁，水平能見度小于1km的嚴重風沙天氣現象。其中沙暴系指大風把大量沙粒吹入近地層所形成的挾沙風暴；塵暴則是大風把大量塵埃及其它細粒物質卷入高空所形成的風暴。經統計，60年代特大沙塵暴在我國發(fā)生過8次，70年代發(fā)生過13次，80年代發(fā)生過14次，而90年代至今已發(fā)生過20多次，并且波及的范圍愈來愈廣，造成的損失愈來愈重。現將90年代以來我國出現的幾次主要大風和沙塵暴天氣的有關情況介紹1993年：4月至5月上旬，北方多次出現大風天氣。4月19日至5月8日，甘肅、寧夏、內蒙古相繼遭大風和沙塵暴襲擊。其中5月5日至6日，一場特大沙塵暴襲擊了新疆東部、甘肅河西、寧夏大部、內蒙古西部地區(qū)，造成嚴重損失。1994年：4月6日開始，從蒙古國和我國內蒙古西部刮起大風，北部沙漠戈壁的沙塵隨風而起，飄浮到河西走廊上空，漫天黃土持續(xù)數日。1995年：11月7日，山東40多個縣（市）遭受暴風襲擊，35人死亡，121人失蹤，320人受傷，直接經濟損失10億多元。1996年：5月29日至30日，自1965年以來最嚴重的強沙塵暴襲掠河西走廊西部，黑風驟起，天地閉合，沙塵彌漫，樹木轟然倒下，人們呼吸困難，遭受破壞最嚴重的酒泉地區(qū)直接經濟損失達兩億多元。1998年：4月5日，內蒙古的中西部、寧夏的西南部、甘肅的河西走廊一帶遭受了強沙塵暴的襲擊，影響范圍很廣，波及北京、濟南、南京、杭州等地。4月19日，新疆北部和東部吐鄯托盆地遭瞬間風力達12級的大風襲擊，部分地區(qū)同時伴有沙塵。這次特大風災造成大量財產損失，有6人死亡、44人失蹤、256人受傷。5月19日凌晨，新疆北部地區(qū)突遭狂風襲擊，阿拉山口、塔城等風口地區(qū)風力達9至10級，瞬間風速達每秒32米，其他地區(qū)風力普遍達到6至7級。狂風刮倒大樹，部分地段電力線路被刮斷。1999年：4月3日至4日，呼和浩特地區(qū)接連兩天發(fā)生持續(xù)大風及沙塵暴天氣。這次沙塵暴的范圍從內蒙古自治區(qū)的西部地區(qū)一直到東部的通遼市南部，瞬時風速為每秒16米。伊克昭盟達拉特旗風力最高達到10級。2000年：3月22日至23日，內蒙古自治區(qū)出現大面積沙塵暴天氣，部分沙塵被大風攜至北京上空，加重了揚沙的程度。3月27日，沙塵暴又一次襲擊北京城，局部地區(qū)瞬時風力達到8至9級。正在安翔里小區(qū)一座兩層樓樓頂施工的7名工人被大風刮下，兩人當場死亡。一些廣告牌被大風刮倒，砸傷行人，砸壞車輛。2002年：3月18日到21日，20世紀90年代以來范圍最大、強度最強、影響最嚴重、持續(xù)時間最長的沙塵天氣過程襲擊了我國北方140多萬平方公里的大地，影響人口達1.3億。

由以上可以看到水土保護、防風固沙植物對我們環(huán)境保護的重要性，我們必須加強這些植物的種植和栽培，這樣不僅可以加強對水土流失和沙塵暴天氣的防治，還可以進化空氣，使我們的環(huán)境變得更漂亮。我們必須努力多發(fā)現一些新的物種來保持水土，防風固沙。這樣我們的環(huán)境就不會繼續(xù)惡化，在開采的同時也保護環(huán)境同時也推進了科學技術的發(fā)展。

[1]牛彥杰.試論煤田地質勘探前沿的發(fā)展趨勢[J].西部探礦工程，2013.