煤田地質(zhì)勘查技術(shù)與地質(zhì)環(huán)境綜合治理淺析

管桂芝 徐嘉美 金 偉

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊

煤田地質(zhì)勘查技術(shù)與地質(zhì)環(huán)境綜合治理淺析

管桂芝 徐嘉美 金 偉

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊

在當今我國工業(yè)化進程不斷加快的新時代背景下，社會各界對于煤炭資源的需求量也在日益攀升。由于煤礦資源大規(guī)模的、不合理的開發(fā)和使用，導致煤礦地質(zhì)環(huán)境污染越來越嚴重，引發(fā)了越來越多的社會、環(huán)境問題。煤礦地質(zhì)環(huán)境保護與水文地質(zhì)、地質(zhì)、地球化學以及開發(fā)和使用煤礦資源等密切相關(guān)，保護煤礦地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)成為了生產(chǎn)與建設(shè)煤礦不可或缺的部分。所以，既要加強對技術(shù)的運用，還需要進一步加強環(huán)境治理。本文主要就對煤田地質(zhì)勘查技術(shù)與地質(zhì)環(huán)境綜合治理進行分析和探討。

煤田地質(zhì)；勘查技術(shù)；地質(zhì)環(huán)境；綜合治理

1 煤田地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展

1.1 高分辨率數(shù)字地震勘查技術(shù)

所謂高分辨率數(shù)字地震勘查技術(shù)，指的是通過運用數(shù)字的方式將高質(zhì)量的地質(zhì)信號進行記錄，并經(jīng)過專業(yè)的計算機處理技術(shù)，進而獲得分辨率較高的地震勘探效果。高分辨率數(shù)字地震勘查技術(shù)，主要通過運用藥具、道具、采樣間隔、組合基距、高頻檢波器、高頻低價濾波以及恰當?shù)木畹确矫娼M成，對數(shù)據(jù)進行采集，并且在對數(shù)據(jù)進行處理時，要通過加強噪聲的衰減、壓縮、疊加和偏移子波長度，進而獲得高信噪比和高頻的寬帶信號。

1.2 復雜地形的勘查技術(shù)

煤田地層大多屬于沉積巖層，比較復雜的地層主要分為力學不穩(wěn)定性的地層與水敏性地層。通常情況下，在地層鉆進過程中，施工人員運用的有全面系統(tǒng)的鉆進工藝、泥漿配置方案，能夠快速及時的處理孔內(nèi)事故。對于比較復雜的地層，運用常規(guī)的方法不僅沒有很好的效果，反而還可能造成鉆孔報廢。在水敏性的地層中，進行鉆進，主要是為了抑制黏土的膨脹性，進行鉆進時，受到黏土的膨脹性影響，水泥容易出現(xiàn)不凝固或者凝固不穩(wěn)定的現(xiàn)象，進而導致掃孔時，找不到原眼，最好的解決辦法就是通過加大泥漿的比重，降低泥漿的失水量。

1.3 加強潔凈煤技術(shù)的地質(zhì)基礎(chǔ)研究

在煤炭資源利用中，潔凈煤技術(shù)應該得到高度重視。就全球來看，各國的潔凈煤技術(shù)都取得了比較好的發(fā)展，提高了對煤炭資源的利用率。這就要求在煤炭資源開發(fā)利用中將煤巖學、煤化學等基礎(chǔ)理論與潔凈煤技術(shù)的有機結(jié)合，了解煤炭形成的原理和過程。

1.4 煤炭資源綜合勘探技術(shù)

研究不同地形、地質(zhì)條件下的煤炭勘查技術(shù)，確保對沙漠、黃土層、采空區(qū)等復雜地區(qū)的合理勘查和開發(fā)。加大對東部深部煤田地質(zhì)勘查力度。進一步發(fā)展復雜地區(qū)條件下的三維地震技術(shù)應用，深化地震勘測技術(shù)研究，擴大該技術(shù)的應用范圍。加強多元地質(zhì)條件下的信息復合技術(shù)研究，建立高準確度地質(zhì)模型，整體提高煤炭地質(zhì)勘查精度和地質(zhì)報告研究程度。

2 當下所面臨的煤礦地質(zhì)環(huán)境問題

當下所面臨的煤礦地質(zhì)環(huán)境問題主要包括如下幾方面：1)在開采煤礦的過程中，因為抽排礦井水及巖層移動而導致地表水及地下水的循環(huán)狀態(tài)與存儲狀態(tài)發(fā)生了變化，繼而導致在生產(chǎn)煤礦的活動區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)嚴重的地表水流失及水位下降等煤礦地質(zhì)環(huán)境問題；由于煤層自燃而導致巖層移動所引發(fā)的土體資源流失及煤礦資源損失。2)由于在開采煤礦的過程中，導致煤矸石及煤層等地質(zhì)中的有害物質(zhì)發(fā)生了擴散或移動，繼而對煤礦周邊的環(huán)境造成了破壞，從而引發(fā)了水質(zhì)污染、土壤污染及空氣污染等環(huán)境問題。還有可能導致某些礦井周圍出現(xiàn)振動污染及輻射污染等環(huán)境問題。3)由于開采煤礦而導致的礦山地質(zhì)災害所引發(fā)的煤礦地質(zhì)災害。礦山地質(zhì)災害主要可分為兩大類，即井下地質(zhì)災害及地表地質(zhì)災害。井下地質(zhì)災害主要是指在開采煤礦的過程中，采動壓力所引起的煤礦瓦斯突出、礦井突水及冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災害，這些都會嚴重的威脅采礦人員的生命安全；而地表地質(zhì)災害則是指在開采煤礦的過程中，由于巖層移動而引發(fā)的泥石流、山體滑坡及礦井崩塌等地質(zhì)災害。這些災害都會對環(huán)境造成嚴重的破壞，繼而引發(fā)嚴重的煤礦地質(zhì)環(huán)境問題。

3 治理技術(shù)

3.1 采煤沉陷區(qū)治理技術(shù)

1)采煤沉陷區(qū)工程治理措施。煤礦開采引起上覆巖層移動形成地面沉陷，造成的耕地破壞和土地資源浪費，已經(jīng)給礦區(qū)人民生活帶來很大困難。通過土地整治、危巖清除工程、削坡治理工程、防排水工程、水庫整治工程、采坑治理工程以備下一步進行深層次的開發(fā)。2)生態(tài)恢復及桑基農(nóng)業(yè)技術(shù)。采煤塌陷區(qū)土地復墾與生態(tài)恢復應實施開發(fā)性戰(zhàn)略，即對受破壞的土地進行整治和恢復，不單純是土地和生態(tài)意義上的恢復，而是將待復墾土地視為新的資源類型，根據(jù)其自然環(huán)境條件，在生態(tài)適宜性分析的基礎(chǔ)上開發(fā)、重建，使之能作為合格的自然資源，再度具有生態(tài)經(jīng)濟價值，建成有利于當?shù)丨h(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展的人工生態(tài)系統(tǒng)。3)充填開采技術(shù)。煤礦充填開采經(jīng)歷了由水砂充填、低濃度膠結(jié)充填、高濃度膠結(jié)充填和膏體泵送充填階段，目前充填開采有超高水材料充填、膏體充填、固體物充填3種。充填開采具有充填材料來源廣泛、成本低廉、制漿與輸送工藝簡便、充填體強度高等顯著優(yōu)勢。

3.2 煤矸石治理技術(shù)

1)煤矸石山自燃治理。目前我國矸石山治理方法主要有挖除火源法、覆蓋法、滲灌法、注漿法、控制燃燒法等。在自燃前采取有效預防措施才是治理矸石山的主要路徑。2)矸石山土地復墾。物理、化學、生物治理煤矸石山的復墾不但控制矸石山的酸性、減輕酸雨的形成、有效地防止重金屬及淋濾液污染地下水源和土壤，還可以有效防止矸石山的自燃，減少對大氣產(chǎn)生的危害。植被的最終目標是通過植物群落的生態(tài)功能改善煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。3)煤矸石開發(fā)利用。煤矸石主要用于建筑和化工等行業(yè)。建筑等行業(yè)，煤矸石用來制造水泥、加氣混凝土、輕集料、微孔吸音磚、瓷磚等建筑材料。

4 結(jié)語

國家的發(fā)展是離不開能源支持的，以往的石油能源危機也必須要嚴肅認真的注意，煤礦屬于短時間內(nèi)不可再生資源因此開采煤礦時就要準確細致，確保開采不浪費的最好辦法就是勘測數(shù)據(jù)準確直觀，并且為了確保煤礦開采工作的安全進行必須要對煤礦內(nèi)部情況作出明確的勘測，這些勘測都離不開新型勘測技術(shù)的支持，可以說煤礦勘測技術(shù)的意義對于煤礦產(chǎn)業(yè)而言不可估量。

[1]吳曉華，葉進霞，夏春英，朱曉琳.兗州煤田礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀與治理對策[J].煤田地質(zhì)與勘探，2008，01：53-57.