地質勘探技術在煤田開發(fā)中的應用

張彤

摘 要：煤礦資源的開發(fā)過程中，首先需要進行普查和找煤，完成上述環(huán)節(jié)后，在具有開發(fā)利用資源的地區(qū)進行煤田勘探。依照實際規(guī)劃需要，在開采前針對采區(qū)進行精確的地質勘探。勘探工作主要針對采區(qū)內的技術、經濟、地質條件進行詳細研究，并對資源開采進行實際的評價，從而為礦井設計以及資源開采提供必要的數據資料，這是煤礦開采的基礎要件，也是煤田建設的重要環(huán)節(jié)。隨著勘探技術以及煤礦資源開發(fā)行業(yè)的發(fā)展，越來越多的人開始意識到，在煤礦的開發(fā)利用中，合理科學的地質勘探技術能夠提高煤炭資源的開發(fā)效率。

關鍵詞：地質勘探；煤礦開采；施工

針對煤礦開采區(qū)，在開采前需要進行必要的勘探工作，以此調查研究采區(qū)礦床的技術、地質以及經濟等條件，不但要求對開采前的煤礦礦床進行勘探，還包括了開采作業(yè)中以及礦井報廢過程中的所有的勘探工作。通過程序性的勘探工作，對采區(qū)礦床分別進行資源地質勘探、生產地質勘探兩個部分。兩種地質勘探具有相同之處，也具有不同之處。分別在進行煤礦資源開發(fā)的過程中發(fā)揮著不同的作用，煤礦建井以及施工設計過程中需要應用到資源地質勘探，而此后則屬于生產勘探階段工作內容。

煤礦開采中，地質勘探工作是最為重要的一個環(huán)節(jié)，而合理的施工方案是保證勘探工作順利推進的基礎。由于煤礦采區(qū)涉及范圍較大，勘探工程設計數目往往可以達到幾十個，多者甚至可達幾百個，若在勘探施工順序的安排上出現(xiàn)問題或者錯誤，一旦投入施工后，不但不能夠得到預期的效果，還有可能對勘探質量以及結果的準確度造成影響，不但投入了巨大的成本，還無法按期完成。在施工中就會出現(xiàn)鉆孔落空的現(xiàn)象，尤其在地質構造復雜的地帶，這就造成了大量的人力物力的浪費，增加了勘探成本。

1 施工原則

由于礦區(qū)的地質勘探不能僅僅依賴于一種勘探手段，而需要系統(tǒng)全面的勘探技術組合。這就要求在勘探的過程中，對各個施工順序予以明確的安排，依照一定的順序：先已知后未知；先進行地面勘探后進行地下勘探，先進性淺層勘探后進行深層勘探的順序。同時還應當遵循先疏后密的順序，通過靈活的安排，提高勘探工作的效率。

1.1 先進行已知勘探后進行未知勘探原則。該原則主要是依照已經存在的地質勘探資料對沒有進行勘探的未知地區(qū)的狀況進行推斷，從而一次進行勘探工作的布置。該原則往往會運用在地質結構復雜的新區(qū)煤礦采區(qū)的勘探中，并在掩蓋式煤田追索地質結構以及每層露頭中應用較為集中。

1.2 先進性地面勘探后進行地下勘探原則。該原則即首先應當進行地表以及淺層的地質勘探，待掌握地表地質狀況以及淺層地質狀況后，在進行深入的勘探，推斷地下深層的地質狀況，從而進一步進行深層的地質勘探施工。這是由于對地表地質特征以及淺層地質特征予以掌握后，可以有效的推斷深處的地質特征，從而產生一種指導的作用，通過淺層地表的地質規(guī)律，通過觀測可以獲得的資料，這些資料對于煤礦的開采來說，具有重要的意義。

1.3 由疏到密的勘探原則主要指勘探過程中，施工的間距，包括線距以及孔距。這些應當隨著勘探階段的實際要求而做出相應的調整。同一階段中，施工布置也應當先稀疏后緊密，除了需要有限進行的主導工程外，應當先進基本工程的施工，繼而進行加密工程的施工。通過這項原則，可以篩選出具有開發(fā)價值的區(qū)域，避免開發(fā)過程中不必要的資源浪費。

2 施工順序分析

在煤礦開發(fā)的過程中，勘探工程也需要遵循經濟性原則，即通過最少的投入，獲得最大的效果。具體解釋即通過較短的時間以及較少的成本投入，得到最為精確的地質報告，將經濟效益融入到勘探效果中。這里的施工順序不僅僅包括技術手段使用順序，還包括鉆探工程中的各類施工順序。施工順序具體分析，主要包括以下三種：

2.1 依次施工。依次施工從原則上講較為合理，待上一程序結束后在進行下一項環(huán)節(jié)的施工，但是在設計的勘探過程中并不采用該種方式，這是由于依次施工速度較慢，無法在規(guī)定工期完成。

2.2 平行施工。該種施工方式主要為同時進行大量的勘探工程。該種方式在一些地質結構相對穩(wěn)定、簡單以及資料充分的礦床采區(qū)中較為適用，但是在實際的應用中往往不會采用該種方式。這是由于大多數的煤礦采區(qū)地質資料并不充分，采用該種方式進行勘探往往會導致大量的浪費。并且平行施工需要以大量的設備以及人員作為基礎的，這些在實際的勘探工作中無法滿足。

2.3 平行-依次施工在有可靠地質依據的條件下，同時施工一批勘探工程，在這批工程提供的地質資料基礎上再布置新的一批勘探工程，這種施工方法是最合理的施工方法，在不同地質條件下，勘探工作的一般施工順序大致如下。

2.3.1 對于掩蓋式煤田，首先要進行地面物探工作，因此必須優(yōu)先施工各種參數孔與基準孔，有助于物探資料的定量解釋和使用，以確定地層埋藏深度及產狀，在此基礎上布置整個勘探區(qū)的鉆探工程。

2.3.2 暴露式或半掩蓋式煤田，首先進行地質填圖，局部掩蓋不厚的地區(qū)；可運用山地工程、厚掩蓋的地區(qū)應運用物探工程取得地質資料，在此基礎上布置勘探線和鉆孔進行勘探。施工順序按由稀而密原則進行，在含煤程度低、地質構造復雜的地區(qū)，也可根據已打出的勘探線剖面再向外擴展的施工方法。

3 我國煤炭地質勘探的主要技術

我國煤炭地質勘探技術目前整體水平處于國際先進地位。主要表現(xiàn)為：

3.1 高分辨地震勘查技術：采用高分辨二維地震、三維地震、多波多分量地震等方法，可以查明斷層落差，圈定煤層分叉合并區(qū)、巖漿巖對可采煤層的影響范圍及陷落柱分布情況，劃分奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育帶等。

3.2 重磁電及地質雷達勘查技術：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）、地質雷達探測、頻率域電磁法勘探等方法進行勘探。廣泛應用于煤田地質勘探、石油地質勘探和地下水勘探等資源勘探領域。進行斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質構造的探測；圈定巖溶發(fā)育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質體或地質構造；礦山采空區(qū)和空洞等異常體的工程勘查。

3.3 測井勘查技術：采用電、聲、核系列物理參數測井，水文測井及煤層氣測井等技術。可精確為煤層定厚、定深；非煤系地層定厚、定深。常應用于煤巖層定性、定深、定厚；煤巖層力學性質分析，煤層炭灰水分析，煤層沙泥、水分析等。

3.4 遙感技術：應用航天遙感、航空遙感（微波、紅外、可見光）、地面遙感測試技術。進行煤炭資源評價、煤層自燃遙感探測以及城市地籍信息系統(tǒng)建立等。

4 結束語

煤礦資源的開發(fā)利用是一項綜合性較強、系統(tǒng)性以及技術性較強的工作，而在開發(fā)前以及開發(fā)的過程中，想要保證煤礦開采工作的效率，就必須準確的掌握采區(qū)的地質狀況，并針對性的制定開采方案。只有這樣才能避免施工過程中資源的浪費。針對一個煤礦采區(qū)，想要明確了解礦床的實際狀況，了解礦區(qū)實際的地質狀況，僅僅采用一種勘探技術是無法掌握精確的地質情況的，這就需要采用多種的勘探方式，通過綜合的勘探手段，依照一定的排列組合，系統(tǒng)全面的收集地質資料。從而為煤礦設計部門以及建設部門進行煤礦開采設計提供必要的依據。

參考文獻

[1]彭蘇萍.煤礦安全高效開采地質保障體系[M].煤炭工業(yè)出版社，2001.

[2]王妙月，等.勘探地球物理學[M].地震出版社，2003.