兩淮煤田地震勘探與采煤新技術

張昱

摘 要：我國的煤礦資源豐富，隨著科技日新月異的發展，傳統的煤礦開采技術已經不能滿足時代的需求，必須采取一系列的措施來解決當前所面臨的問題。尤其是對于地方以煤礦為主業的城市，則更應該引起關注。安徽淮南至淮北地區是華東地區重要的煤炭基地，但多年來，煤礦的開采也伴隨著意外事故的發生。文章簡單介紹由于不可避免的自然災害，即地震所引起的危害防護，總結了兩淮地區的地震勘探的數據采集，對兩淮煤田地震勘探的數據采集的優化系統進行了討論。

關鍵詞：地震勘探；數據采集；采煤；新技術

引言

當今世界，儲量最多與分布最廣的一次性能源是煤炭，我國也是世界上最主要的煤炭生產國之一，據統計，我國的煤炭產量竟然居于世界第一。在2010年的煤炭總產量約為32億噸時，約占世界總產量的45%，根據國家的安全生產監督管理局的有關數據統計，從2000年起，我國煤炭的總產量將會逐年的遞增。但不可忽視的是，我國當然也是世界上有關煤礦事故發生最頻繁、相對而言死亡人數也最多的國家，死亡人數約占世界的近80%，煤礦安全的生產形勢將會十分嚴峻。當然這些事故有人為的原因與自然的原因，文章主要介紹地震引起的事故。

1 三維地震勘探的系統

觀測系統的選擇以下幾個因素要考慮：（1）勘探目標的復雜程度。勘探目標的復雜程度不同，所需要的測量準備也就不同，為了提高工作效率，目標的明確顯得尤為重要；（2）地表條件和通行條件。地表條件與通行條件則需要相關的測量數據來做依據，并且可以根據具體的數據來確定選用何種方案，為最優方案的選擇做準備；（3）儀器的道數及其他輔助設備的能力等。只有明確儀器的具體功能，才可明確與目標數值的差距，及時找到其他方案來解決問題。

在早期采區的三維地震勘探常用規則的束狀系統來觀測，比如6線4炮、8線3炮、8線8炮至12～16次疊加的方法，如此一來盡量保證橫斷面的縱、橫疊加次數間的一致性與CDP點間的均勻性。特別是對于區內村莊和魚塘較多的時候，常采用深井小藥量激發法在障礙物內，當然如果必要時，也要采用恢復性爆破法或特殊三維施工方法。但一般而言，對于特殊觀測系統設計的基本思想主要是通過激發區映像，由于反射的一致性，用人機交互的方式來使設計時能夠清晰地看到炮點、檢波點，對反射區的影響，合理的確定炮點、檢波點及反射點的合理分布，充分體現了三維地震勘探激發點與接收點，以便能夠靈活的進行并組合設計。

2 參數優化和質量控制

當今社會，科技在發展與進步，數據采集技術將也會跟著進步。相關的實踐證明，在提高計算機的處理能力的同時，大量研究的探采資料的參照與煤田地震勘探的地質效果仍然有許多不盡人意的地方，對于在外業的數據采集來說，這成為控制地震的勘探數據的采集系統中質量的關鍵因素，總結采集經驗與理論分析相關問題、確保踏勘和地面結構調查的質量、選擇合適的分析軟件、來進行充分的采集前的試驗工作，這些均會為后續的質量控制工作做好一定的基礎準備。當然也存在著一些問題，如何能夠正確處理好這些問題，關系到勘探系統的質量好壞。希望能夠引起相關部門的重視。

3 采煤新技術

雖然我國的油和氣貯藏量較小，但我國的煤炭含量卻是十分富有。一直以來，煤炭資源都在我國一次性能源中占重要的比例。但隨之而來的是環境的污染，并且越來越明顯。如嚴重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化和地下水中礦物內的有害物質越來越多等現象都是由于煤礦的過度開采而導致的。故采取合理的開采方法和防止措施，就顯得極為重要。以下主要介紹四種采煤新技術：

（1）炮采放頂煤法。該種方法主要是針對煤層的厚度超過5m的傾斜與急傾斜煤層的滑移支架的放頂煤采煤法而言的。滑移頂梁是由頂梁與支柱這兩個主要部分來組成的，而頂梁與前梁的彈簧鋼上要有前梁與后梁經過，或者要與導向槽相連接，應有2-5個數量不等的液壓單體柱來作為支架的支柱。當然除了這些，探梁或挑梁也是可以安置在前梁的前端，尾梁可以用來安置在后梁的尾端，那么滑移頂梁的支架不僅比例上安全可靠，而且還有自移、質量較輕、結構簡單、便于拆卸與安置、本錢較低、適應性較強等優點。故這種方法非常適合廣泛運用于在中小型煤礦中的開采技術中。（2）偽傾斜柔性掩護支架采煤法。在采煤技術中，煤層傾角的大小決定了采煤工作面區高度的選擇，但工作面的傾角隨著偽傾斜的柔性掩護支選的取架而變緩，由于工作面較長，所以緩斜、傾斜煤層會導致關于長壁采煤法的有關巷道部署、生產的系統及掘進率的有關一系列的特征。 （3）小階段的爆破落煤采煤法。“三無”工作面開采采煤法主要是指將區段內的煤體進行劃分成多個小區段，進行無人員、無設備、無支護的三無工作，這主要是小階段的爆破落煤的采煤方法。但是當開采傾角大于400，其厚度為3.5-7.5m，頂底板也不易滑落時，最適用的采煤技術當然就是小階段的爆破落煤采煤法，如低瓦斯礦井。（4）刨煤機采煤方法。刨煤機開采技術是中等及薄煤層初次開采能夠成功的典范。該種方法對提高煤炭的生產效率將會有很大的貢獻，且由于煤的硬度及每刀可達到250mm的截深，為相關工作的有利進行帶來不小的便利。當然現工作面的輸送機與刨煤機廣泛采用的是智能驅動系統，由于該系統具有可靠的支架控制，就會使得采煤工作面的全部自動化能夠順利的進行。

4 簡析采煤方法

采礦方法發展至今已超過100種，像空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的方法，主要是以采礦過程中的地壓管理方式為依據的三種方法。但是如果方法選擇不當，就會導致危險事件，以下將對其進行簡單分析：（1）由于礦體勘探的程度較低，不能夠對礦體的結構做準確分析，錯誤的結構能夠對采場的采準工程進行布置、對采準工程的相關信息可能會欠缺或滯后，這樣將會不便于礦體的開采，或給礦體的開采會帶來難度，從而增加了開采作業的危險勝，故應該掌握開采礦體有關的結構層理，能夠準確的理清結構層理的相關地質的情況，為礦體的開采工作帶來便利。（2）采礦方法或順序不當，會導致冒頂、片幫、地壓增大的隱患。地壓在開采時，不合理的采場結構參數和回采順序，會導致頂板出現冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況。（3）回采工作面的人行通風天井與聯絡道沒有貫通，會導致進出人員在進入回采工作面時，只能選擇從出礦口進入，如此一來，就無法保障它們作業安全性，如果沒有引起相關領導部門的重視，危險性事故也會發生。（4）受采場人行聯絡道的影響，相關人員的通行會變得困難。因為不貫通的天井和上部中段平巷與通風條件不暢通，會導致沒有新鮮的風進入采場，極易導致炮煙中毒事故的發生。（5）在出礦口中采場作業的人員，如果作業現場管理不到位，很容易出現礦石懸空后進入，從而導致自身陷入礦石流中，釀成悲劇發生。

5 結束語

文章主要介紹了地震勘探技術的發展和進步，為煤田勘探技術與煤礦的生產帶來了新的機遇。當然勘探技術也不是相當完善，還需要相關技術部門進行深入的探索與研究，為該項技術的發展繼續貢獻自己的聰明與才智。現代的采煤技術的新目標是高產、高效、高安全性與高可靠性，只有將現代高新技術融入到采煤技術中，才能為采礦行業的發展增添活力。

參考文獻

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