崔 瑾
(山西省煤炭地質資源環境調查院,山西 太原 030000)
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資源探采對比與勘探方法探討
崔 瑾
(山西省煤炭地質資源環境調查院,山西 太原 030000)
分析了煤炭資源深部勘探中的探采對比要素,從勘查技術選取、勘查工程布置、測試開采條件三方面,論述了深部煤炭資源的勘探方法,旨在提高煤層勘探的整體質量。
煤炭資源,勘探方法,地質條件,煤層
相比于淺層煤炭開發,深部煤炭開發通常需要更高水平的勘查技術。然而,很多區塊的煤炭都經過了長年開采,同時煤炭采掘的整體深度也在不斷加深。在這種趨勢下,煤炭開采已經逐步轉移至非常規的區塊或者外圍的深部老礦區。然而,這些區域通常具備了埋藏較深的煤層,煤系賦存也包含了很多的層次,這種情況也在整體上增加了采掘以及勘查的難度[1]。在勘查煤層的過程中,勘查人員有必要做好先期的地應力測量。只有從全面入手加以改進,才能夠完善現存的探采對比,從而提高煤層勘探的整體質量。
針對特定的儲煤區塊,在各個勘探階段都可以歸納得出詳細的對比數據。通過探采對比,煤炭勘探人員就能夠明確煤層構造、煤炭資源儲量以及煤層開采的地質條件。經過全方位的對比,就可以驗證得到各階段的資料和數據,進而分析得到合適的勘探結論[2]。具體而言,深部勘探通常需要進行如下的探采對比。
1.1 針對整體的構造
對于各類型的煤層而言,賦存狀態以及含煤地層都取決于基本的地質構造。如果地質構造不同,那么相應的工作面布置方式也會存在顯著的差異。同時,地質構造還關系到煤層開拓方式、礦井開采的安全性、工作面的布置以及井田劃分。例如某區域包含了落差較大的斷層,在這其中的部分斷層具備了不同的延展長度、傾斜角以及斷層方向。此外,平面斷層也通常會變化走向,按照特定的方向偏移。
1.2 針對煤層本身
在選擇采煤方法的過程中,相關人員需要考慮到礦井的整體產能、采區布置方式、煤層結構以及煤層自身的厚度等。對于煤層本身而言,探采對比具備更顯著的意義和價值。這是由于,通過探采對比得到的結論數據能夠為后期的勘探決策提供參考。例如:如果某個煤層表現出正向的誤差率,則代表著勘探階段與建井階段具有較大的煤層厚度差異。反之,如果煤層具有10%以內的絕對值誤差率,那么可以表明建井與勘探時期內的煤層厚度基本相同。經過全面對比,可以判斷得到煤層的賦存特征以及穩定性指標[3]。
1.3 針對地質條件
探采對比不僅包含了煤層本身的特征以及構造特征,同時還包含其他很多種類。具體來講,其他類型的地質條件包含了地溫、井下瓦斯情況以及水文條件等。對于煤礦礦床而言,開采條件在較大程度上取決于水文地質。此外,工程地質也決定了后期的煤礦設計以及施工。在不同地溫狀態下,煤礦生產將會受到不同層次的影響,據此能夠設計井下的通風和降溫。礦井內部包含了較多瓦斯,依據測量得到的瓦斯總量可以設置相應的瓦斯管理機制,這樣做有助于礦井通風。
在勘探階段內,深部煤炭勘查人員需要對比現存的地溫、工程地質條件、瓦斯狀況等很多層面的內容。具體勘測時,技術人員通常選擇了實測資料來判斷礦井內部的涌水量。通常情況下,礦井開采可以達到很深的程度,這個區域具備了較大的地壓[4]。后期在開采時,巷道也經常會嚴重變形,這種狀態增加了維護和管理頂板的難度。現場勘查過程中,技術人員通常還會忽視各階段的地應力。具體而言,針對深部煤炭資源應當選用如下的勘探方法。
2.1 選擇適當的勘查手段
在選擇勘查手段時,需要綜合考慮的要素包括地質條件、地理以及物性條件。到了勘探階段,勘探人員就可以密切結合多樣的手段,例如鉆探手段、測井和地震的手段等。其中,地震手段具體針對某個地區的構造問題,而測井與鉆探的手段主要針對于煤層采樣問題以及工程地質問題。有待對比的資料包括了建井階段以及煤層勘探階段的資料,經過探究可以明確開采條件和賦存特性。相比而言,綜合勘查的方式具備了更強的合理性,能夠適用于不同類型的煤炭勘探。
2.2 布置勘查工程
從現狀看,很多煤田都具備了顯著的向斜構造,而這種構造通常是不完整的。例如:某地質勘查可以得到如下的報告:煤炭井田具備中等的復雜程度,同時穩定程度也較高。勘探人員選擇了二維地震控制的勘探方式,一共布置了50個鉆孔、8次抽水以及10個水文孔[5]。此外,還布置了5個灰巖的延伸孔。勘探人員有必要依照特定的施工次序來設計礦井,這樣做才能符合探采對比的需求。在綜合勘探中,如果能夠結合鉆探、地震以及測井等不同類型的勘探手段,那么就可以收獲更顯著的勘探效果。
2.3 測試開采條件
深部煤層的開采條件包含了地溫條件、煤層的埋深、瓦斯含量和地壓等條件。針對任何一類的開采條件,都需要布置相應的鉆孔。通過取樣之后,就可以查證現存的開采條件。同時,深部地應力能夠反映出巷道變形的隱患,對此也應當予以詳細的測定,從而確保后期正常的礦井生產。
在開采深部煤炭資源過程中,相關人員需要結合當地煤層的真實情況,引入探采對比的煤層勘探方式。在探采對比中,綜合性的勘探方法包含了多種。探采對比可以得出如下結論:在勘探煤層時,通常可以選擇采樣測試法、二維地震法以及測井鉆探法等綜合性的方法。結合各區塊的煤炭特性,需要選擇差異性的煤炭探測方式。同時,測量和勘探過程中也不應當忽視深部的地應力。運用綜合性的方法,可以在根本上確保煤炭勘探的實效性。
[1] 魏迎春,夏永翊,武玉良,等.深部煤炭資源探采對比與勘探方法探討[J].煤田地質與勘探,2016(4):25-29.
[2] 張 虹.礦井地質的探采對比方法分析[J].河南科技,2014(24):25-26.
[3] 彭蘇萍.深部煤炭資源賦存規律與開發地質評價研究現狀及今后發展趨勢[J].煤,2012(2):1-11,27.
[4] 滕吉文,張雪梅,楊 輝.中國主體能源——煤炭的第二深度空間勘探、開發和高效利用[J].地球物理學進展,2012(4):972-992.
[5] 虎維岳.深部煤炭開采地質安全保障技術現狀與研究方向[J].煤炭科學技術,2013(8):1-5,14.
On comparison of resources exploration and survey methods
Cui Jin
(Shanxi Coal Geological Resource and Environmental Survey Institute, Taiyuan 030000, China)
The paper analyzes the exploration comparison factors in the coal resource deep exploration, and indicates the exploration methods for the deep coal resources from the selection for survey techniques, layout of the exploration projects, and conditions for measurement and exploration, so as to enhance the overall quality of the coal strata survey.
coal resources, exploration method, geological condition, coal strata
1009-6825(2016)30-0089-02
2016-08-17
崔 瑾(1985- ),女,助理工程師
P624
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