煤礦地質勘探現狀及勘探技術的分析

秦先進

（貴州省地礦局102地質大隊，貴州 遵義 563000）

煤礦地質勘探的的作用是對開采區域地質條件、礦體分布、礦體形狀、礦產儲量等進行勘察。在煤礦資源開采中，容易受到各類因素的影響，開采工作危險性較大，對此，為了保證煤礦開采工作的順利進行，必須事先做好地質勘探，選用先進的勘探技術。因此，對煤礦地質勘探現狀及勘探技術進行深入研究迫在眉睫。

1 煤礦資源開采存在的問題

1.1 破壞地質環境，引發地質災害

在煤礦資源開采中，有些煤礦企業生態保護意識比較差，在開采施工中對區域生態環境造成破壞，可能會引發嚴重的地質災害和水資源污染。礦產區域地下水文條件復雜，如果煤炭資源開采量較大，則可能會對原有的地質環境平衡性造成破壞。

1.2 工程地質勘探質量較低

在煤礦地質勘探中，如果沒有明確勘探重點，則會造成勘探工作缺乏針對性，導致勘探工作中出現偏差。另外，在工程地質分析中，如果沒有根據計算公式進行計算，對于煤礦地質特征不了解，則也會造成偏差較大，影響勘探結果準確性。除此以外，有些勘探單位的勘探設計人員專業知識水平比較低，對于勘探區域地質情況并不了解，勘探設計資料審查難度較大。

2 煤礦地質勘探現狀

2.1 從環境資源保護狀態下進行地質勘探

現如今，人們對于環境保護的重要性越來越關注，煤炭資源開采行業的污染問題比較嚴重。通常情況下，煤礦礦區為裸露的自然環境，如果對于礦產資源進行過度開發，則會對周邊生態環境造成嚴重破壞，比如粉塵污染、水資源污染、水土流失等等。但是，有些礦產企業為了獲得更多經濟利益，對煤炭資源過度開發。對此，在進行煤炭資源的勘探以及開發利用中，必須堅持環境保護，盡量減少在勘探和開采工作中對自然生態環境造成不良影響。

2.2 從地質特點突出問題方面進行地質勘探

在經濟全球化背景下，煤炭行業發展迅速，對煤炭資源的需求量逐漸增加，因此，煤炭資源勘探以開采速度逐漸加快。我國煤炭資源分布比較廣泛，地質環境差異較大，在煤炭資源勘探中，應從地質特點角度出發實施勘探工作，對動態地質現象進行詳細勘察。通過對復雜的地質現象進行分析，能夠在煤炭資源勘探中合理預測煤炭資源開采過程中的地質動態變化，并判斷是否會發生井下災害，據此采用有效的預防處理措施。

2.3 從礦井操作安全可行性方面進行地質勘探

在煤炭資源開采中，礦井事故比較常見，其中，礦井水害問題比較嚴重。在地下礦井開采中，如果發生透水事故，則會造成人員傷亡，同時還會對周邊自然生態環境造成破壞，影響煤炭資源開采工作的順利進行。對此，相關工作人員應加強對于突水預測預報技術的研究，從礦井操作安全性角度出發，保證在煤礦資源開采中避免發生嚴重水害。

2.4 利用新技術進行地質勘探

隨著信息技術及計算機技術的快速發展，煤炭資源勘探及開采技術水平越來越高，有效推動了煤炭地質勘探水平的提升，如人工智能技術、信息網絡技術等等。

3 煤礦地質勘探技術分析

3.1 巷探工程

巷探指的是充分利用礦井中的巷道，對斷裂構造、陷落柱等地質現象進行探測。在煤炭礦井勘探工作中，巷探技術的應用比較廣泛，勘探工作的布置方式如圖1所示。通過對圖1進行分析可見，為了對斷層F1的位置和走向進行探測，可向斷層F1掘進探巷a、b、c。

圖1 布置巷道進行探測

3.2 地球物理勘探技術

（1）二維地震勘探。地震勘探技術的應用原則是不同地下介質的密度以及彈性有一定的區別，人工激發地震波對于地下介質的響應情況也有所不同，通過對響應情況進行觀測、記錄和分析，即可對地下巖層的形態以及性質進行合理推測。為了獲得準確的地震數據，可沿測線布置檢測點，采集完整的地震數據，并對地震數據進行解譯和處理。

（2）震波超前探測。在煤炭勘探中，震波超前探測也是一種地震勘探技術。在具體的勘探過程中，煤礦井下空間條件復雜，對于勘探結果的觀測和利用空間比較有限，而震波超前探測技術可采用反射地震方式，對井下空間進行充分利用。在具體的勘探過程中，可在礦井巷道中設置激發設備以及接收設備，進而采集大量的地震波數據，獲得準確的勘探結果。

（3）槽波勘探法。在對礦區探測斷裂構造、陷落柱等地質進行勘探時，槽波地震勘探技術比較常見。槽波勘探法的應用原理是在地質結構中，不同介質的密度有一定的區別，而地震波在不同密度介質中的傳播速度也有較大差異，如果介質密度較大，則傳播速度較快，而如果介質密度比較小，則傳播速度比較慢。巖石的密度大于煤層密度，地震波在煤層中的傳播速度比較小，在地震波的傳播過程中，部分地震波在煤層底板與頂板接觸面上會發生反射，形成沿煤層傳播的槽波，而槽波在介質接觸面還會發生透射以及反射，探測設備在探測到槽波的變化情況后，即可判斷接觸面的位置以及大小。對于槽波地震勘探技術，可分為投射波法以及反射波法，其中透射波法如圖2所示，在兩條井下巷道中發出激發和接收槽波，通過對槽波的變化情況進行分析，即可判斷是否有地質構造體。反射法如圖3所示，在一條井下巷道中設置激發點與接收槽波，通過對槽波反射信號進行分析，即可判斷是否有地質構造體。

圖2 透射法示意圖

（4）地質雷達勘探方法。地質雷達勘探技術可充分利用地層電性參數差異，對高頻電磁脈沖波的反射情況進行分析，進而對目標地層進行探測，掌握地質現象。在具體的勘探過程中，雷達可接收到的不同地質界面所反射出的電磁波，通過對所反射的電磁波特征進行分析，即可識別出異常地質體，一般被應用于對煤礦斷層、陷落柱以及巖漿侵入體等的探測中。

圖3 反射法示意圖

（5）高密度電阻率法。電阻率法可充分利用巖土體的導電性，對地層中電流場的分布情況進行分析，進而了解煤炭地質條件。

（6）坑透法。在坑透法的應用中，首先采用發射器對勘探目標發射高頻無線電波，對電磁波的傳播速度進行監測，即可確定地質異常體的范圍以及具體位置。在不同電性的巖層中，電磁波能量的吸收情況有一定的區別，如果巖層的電阻率比較高，則對于電磁波的吸收比較強，而如果巖層的電阻率比較低，則對于電磁波能量的吸收則比較弱。另外，如果地層中有斷裂面，則電磁波還會發生反射、折射或者散射，有些斷層可吸收電磁波。坑透法的應用方式如圖4所示。

圖4 坑透法示意圖

4 結語

隨著科學技術的快速發展，煤炭地質勘探技術種類逐漸增多，并且技術水平越來越高，在具體的勘探過程中，應結合實際情況合理選用，提升勘探結果的準確性，為礦產資源開發利用提供可靠依據，保證礦井生產安全性。