關于煤田地質勘探與開發的探究

王俊章

[摘要]本文根據我國煤田地質勘探技術的現狀進行分析，并簡述在煤炭資源的開發過程中所采用的幾種地質勘探方法，采用綜合的地質勘探方式可以有效的探查煤礦礦區的地質情況，為煤炭的后續開發提供依據。最后展望煤田地質勘探技術的發展趨勢。

[關鍵詞]煤炭；煤田；地質勘探；技術分析；煤礦；開發

[中圖分類號]：P641 4+61

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05-0074-01

1煤炭地質勘探概述和現狀

煤炭是一種固體可燃有機巖，一般是由植物遺體埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化，再經地質作用逐漸形成的固體可燃性礦物。煤炭被人們譽為黑色的金子，工業的食糧，它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。

首先，我們對煤田的勘探方法進行一個了解。一般它是針對某一地區的具體特點和勘探要求，運用地質理論和適用的勘探技術手段，以較少的投人和時間，取得能夠滿足使用要求的地質資料的思路和具體部署。包括勘探階段的劃分，勘探手段的使用，勘探程度的掌握，煤炭儲量的分類和計算，地質報告的編制提交等。煤田勘探技術手段煤田地質勘探的主要技術手段有鉆探、地面地球物理勘探（簡稱地面物探）、地球物理測井、采樣測試等。鉆探是了解地面以下深部地質情況和采取各種樣品的有效手段，也是使用非常普遍的手段。地面物探常用的是地震、電法、重力和磁法等方法，通過了解研究巖層的物性特征，揭露地層分布和地質構造。隨著技術的進步，地面物探特別是地震的應用領域在不斷地擴大，促使煤田地質勘探技術經濟效益提高。除此以外，在裸露和半裸露地區，地質填圖是基本的勘探技術工作。地質填圖是通過在地面的實地觀察研究，將地面地質現象測繪到地形圖上，編成不同比例尺地質圖的工作。基巖裸露或半裸露地區進行煤田地質勘探，一般應首先進行不同比例尺的地質填圖，配合以必要的槽井探或地面物探（如地面電法等），以研究地面地質情況。在此基礎上，以鉆探并配合測井和采樣測試工作，全面完成各階段的勘探任務。在掩蓋區，當地質條件適宜時，應首先進行地面物探（主要是地震勘探）工作。在基本了解了煤層的埋藏深度和范圍、構造形態、構造發育情況、松散覆蓋層厚度等的基礎上，再布置一部分鉆探工程，配合測井和采樣測試，完成各階段的勘探任務。在地面物探技術實現數字化的情況下，充分發揮地面物探（主要是地震）的作用，對于提高勘探精度，縮短勘探周期，降低勘探成本，提高煤田地質勘探的技術經濟效益，已經取得了成功的經驗。煤田勘探工程布置勘探線剖面法是煤田地質勘探的主要方法。勘探線一般垂直于地層走向或主要構造線方向。地層傾角平緩或波狀起伏發育的地區，可布置成勘探網。勘探鉆孔原則上應布置在勘探線上。地面物探測線及實測地層剖面線應盡量與鉆探線重合。謀田勘探線間距的確定通常是首先分析研究勘探區的構造復雜程度和煤層穩定程度，分別確定其勘探類型，再參照規范中關于相應勘探類型的基本線距的規定，結合勘探區的具體情況選定，并據此布置勘探線和勘探鉆孔。煤田勘探工程施工一般應按照由已知到未知，先地面后地下，先淺后深，由稀而密的原則進行安排。提前安排地面物探施工，對于鉆探和其他勘探工程的優化布置，有明顯的指導作用。在裸露和半裸露地區，提前安排地質填圖工作，也有著同樣重要的意義。鉆探采用無巖心鉆進，是加快鉆探施工速度的有效方法之一。因而在具備條件的地區應當采用無心鉆進技術。但必須同時做好測井工作，加強地質研究。

2煤炭地質勘探技術方法

煤炭資源在地殼中的分布受地質構造條件控制。同其他地質資源相比，煤田的分布范圍較廣。但煤田地質構造類型復雜，表層條件各異（山區、平原、水下、沙漠、戈壁），物性條件多變，勘探深度變化大，能從數米到1500多米。地質勘探的主要任務是為礦井設計提供可靠的地質資料，其成果要滿足選擇井筒、水平運輸巷、總回風巷的位置和劃分初期采區的需要，保證井田境界和礦井井型不致因地質情況而發生重大變化，保證不因煤質資料而影響煤的既定工業用途。對于采用現代綜合機械化采煤設備的礦區，還應查明落差或起伏僅十余米、數米或更小的斷層、褶皺，使開采計劃切實可行，不致因小構造不清影響煤炭產量。因此，煤田物探工作的特點是：精度要求高；使用的地球物理勘探方法種類較多；與鉆探配合密切；需要解決的地質問題多，而且常常難度也較大；對淺層數米和深達1500多米的勘探對象都要求有高的分辨率。

常用的煤田物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和遙感物探等，其中以地震法、電法和測井應用得最廣泛。

現階段煤田地震勘探解決的主要地質問題包括：確定覆蓋層厚度，進行覆蓋層下的地質填圖，圈定煤系賦存范圍，探測同煤層有關的地質構造，確定煤系基底深度等。

此外，三維地震技術、橫波技術、礦井高分辨率地震勘探技術等也在煤田勘探開發中取得了良好效果。

3煤炭地質勘探發展趨勢

我們都知道煤礦深度開采的課題越來越受到重視，目前，煤礦深部開采中的地質勘探技術是以地球物理方法為先導，其它基礎地質手段加以配合，依托計算機技術實現地質工作的動態管理是煤礦深部開采地質勘探的特點。而從現今的發展方向來看，煤礦深部開采地質勘探技術的發展方向是將地球物理方法、基礎地質勘探手段與地理信息系統技術進行有機結合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數據，查明采區內斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統作為平臺建立礦井多元信息集成系統，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構造地質、水文地質等多元信息進行復合、綜合分析后建立預測與評價模型，實現地質資料的信息化、數字化和可視化，為開采地質條件的快速評價、生產地質工作的動態管理、突發性地質災害應變對策的制定提供技術支撐。

參考文獻

[1]鮑江陜西澄城縣石炭二疊紀高硫煤配煤試驗研究[J]煤質技術，2006，（5）

[2]DZ/T 0215-2002.1-29，煤、泥炭地質勘查規范[s]