地質勘察技術在煤田勘探過程中的應用研究

李 磊

山東省煤田地質局第二勘探隊 山東 濟寧 272000

對于我國的煤田開發來說在開發的過程中不僅需要完善的系統，還要具備整體的工作流程。所以，針對這些復雜的工作流程，僅靠人力是無法準確掌握各項數據的，只有利用先進的科學技術才能獲得精確的數據，提高煤礦生產的安全保障。目前我國使用最多的技術是地質勘察技術，其主要作用是可以對煤巖體賦存做出準確的認識。所以，加深對地質勘察技術的研究，可以促進我國煤田業的良好發展。

一、煤田勘探的技術分析

我國幅員遼闊，物產豐富，其中較為突出的是礦物資源數量比較多，且分布較廣。通過以往的開采數據顯示，我國絕大多數的煤礦整體集中分布在平原地區和低山丘陵地區，這些地區的特點是地勢險峻且環境惡劣，所以在開采前經常需要對該地進行地質勘察，檢查是否具備開采條件，要對當地的地質結構及水文條件進行一個充分的了解，只有這樣才能確保開采工作的安全[1]。

(一)水文地質條件。我國煤礦分布整體處于南高北低的情況，所以想要知道煤層的含水情況，需要先對煤炭巖層的含水量進行分析。例如，礦區中含水層是基巖風化帶裂隙或殘破積層，對礦床的充水影響比較低。其中還有很多閉合面的斷裂帶，這些閉合面的含水性比較弱，導水性能也不強，所以會對礦坑的充水有一定的影響，無法滿足礦坑的沖水量。但煤系碎屑具有質地堅硬的特點，其可以作為礦區的隔水層，雖然這些碎屑也存在裂隙，但仍然可以阻擋地下水與地表水進入礦坑。所以為了更好的保證煤層的含水量，在開采前，工作人員需要制定科學的排放計劃，安置排水溝，有助于地下水或地表水排出礦區[2]。

(二)工程地質條件。在地質勘察的工作中，其中比較重要的一項流程是勘察巖石構造。通過對巖石構造的分析，開采人員可以結合礦區的地理條件制定開采方案。巖石構造基本分為三種情況：松散軟弱巖層、半堅硬巖層、堅硬巖層。一般來說，半堅硬巖層最為適合開采，因為其是通過泥巖、粉砂巖等組成煤層頂底板，其特點是比較堅硬，不容易出現裂縫，所以穩定性較強，可以承受開采過程中外界的壓力，保護礦床開采作業。因此，在開采前需要勘察這些巖層的位置，并對其進行保護，確保開采過程中保障安全性和穩定性。其次，在勘察地質結構的過程中，還需要根據勘察信息，綜合制定科學、有效的開采方案，在確保煤礦安全性的基礎上保障礦床的工作穩定性[3]。

二、煤田勘探過程中地質勘察技術的應用

(一)深井鉆探技術。技術是目前我國在煤田勘探工作中比較常用的一種技術。該技術的作用是可以對煤田的地質狀況及周圍的環境做出詳細的勘察。通過細線將想要勘察的位置進行固定，然后將鉆機以垂直的角度鉆入固定的位置，通過滑車和天車等與孔口聯合工作，保證勘察位置的精確。這里需要注意的是，在運用深井鉆探技術時，需要選用剛度比高強的材料作為鉆具，例如金剛石，因為很多煤巖層都比較堅硬，所以利用硬度比較強的可以達到鉆探效果。由此我們可知，深井鉆探這項技術，能夠在勘察煤炭體情況的前提下，還可以對巖層、水樣等其他條件進行檢測，確保煤礦開采的安全性[4]。

(二)地震法煤田勘探技術。地震法煤田勘探技術的工作原理是根據煤田巖石自身的彈性和密度來對其進行震波檢測。因為不同煤田巖石的彈性和密度各不相同，所以通過震波的頻率等數據來判斷地下巖層的分布及形態。其具體工作流程是，首先工作人員要將人工震波從地表發出，然后向地表深處傳播。震波在傳播的過程中，會根據不同的介質折射出不同現象，工作人員在接收震波后，通過檢波器來對信息進行分析和判斷，繼而得出煤巖體的分布情況。如果工作人員接收到一些異常的震波反射，則很有可能是地下的煤巖層情況存在一些其他特殊介質，或者煤巖層過于堅硬。一般出現這類現象，則應該停止對該地區的開采工作[5]。

(三)重力法煤田勘探分析技術。應用重力勘察的辦法對煤田進行勘探，其主要工作原理是利用煤田地下巖層的密度及橫向的重力差異來對煤田的結構進行判斷，通過密度還能夠判斷出煤田的儲量，所以該技術可以達到較為精確的煤田勘探。重力法是依托于地表位置所產生的重力變化來進行勘探工作，通過重力發生的變化程度及面積規模來計算勘探物體的密度變化，最終將二者結合，綜合分析煤田情況。由此可知，重力法煤田勘探技術一般應用于煤田區域的地下水勘察和煤層位置的環境勘察等[6]。

(四)遙感技術。遙感技術，主要分為兩部分組成。一部分是利用飛行設備或衛星作為信號載體來進行傳感，然后通過反射或者輻射電磁波來對想要勘察的內容以圖像的形式進行獲取。另一部分是在飛行設備或衛星上面增加電磁波，利用電磁波對目標的獲取進行直接反射，由此來獲取信息。這種遙感技術更多的是科技感比較高，可以形成一個清晰的圖像，為煤炭的開采人員提供數據支撐。通過將遙感技術與傳統的勘探技術進行有機的結合，最終形成全新的煤田勘探技術。這種全新的勘探技術不僅可以提高勘探的準確性，還能夠對煤巖層進行實時的監測，目前還可以將這項技術與計算機相結合，計算機可以自動接收勘測的各項數據，然后對數據整合分析，在通過圖像來詳細的分析煤田周圍的自然環境及礦區環境，為開采前的規劃工作提供了便利[7]。

結束語

綜上所述，隨著我國社會經濟的發展，科學技術的不斷進步，目前在煤田的開采過程中，經常會用到地質勘察技術。通過地質勘察技術可以對煤田的分布情況及周圍環境的狀態做出分析，最終制定科學、合理的開采方案。目前在地質勘察的過程中主要運用深井鉆探技術、地震法煤田勘探技術、重力法勘探技術和遙感技術來對煤田進行勘探，其中應用最為廣泛的是深井鉆探技術，因為該技術的操作性不強，其成本也比較低。所以，煤田的勘探工作不僅可以為開采工作提供信息，還能夠促進我國煤炭行業的發展，促進我國經濟的發展。