煤田地質與勘探技術淺議

□徐偉瑜（河南煤田地質局物探測量隊）

在21世紀，隨著全球經濟的一體化和中國加入世貿組織，我國國民經濟得到快速發展，國內對煤炭需求在不斷上漲，出口量也在不斷增加。煤炭資源是不可再生資源，在煤炭的開采量不斷擴大和煤礦的開采對周邊的生態環境和環境地質的影響，以及科學技術的快速發展對煤田勘探技術的沖擊下，也就突顯出煤炭地質勘探技術的重要性，同時也對煤炭地質的勘探技術提出越來越高的要求，因此需要不斷探索煤炭地質勘探新技術。煤炭也是河南省的優勢礦產之一,煤炭是河南發展的重要能源支撐,在全省一次能源消費總量構成中,煤炭占70%以上。

1. 煤田地質勘探及河南省煤炭地質勘探的現狀

1.1 煤田地質勘探

煤田地質勘探是指運用地質科學理論和技術，分析、研究、探測煤礦床。煤田地質勘探技術是為煤礦設計、建設和生產提供可靠的技術支持，保證煤炭資源的科學合理、順利的開采與利用。

煤田地質勘探的任務是通過各種地質理論的運用，還有相應的技術手段和工作方法的選擇。首先，要查明地層、煤層、煤質、地質構造、儲量及開采技術條件；其次，要對煤礦床及與含煤巖系伴生的其它有益礦產進行正確評價。

1.2 河南省煤炭地質勘探的現狀

近年來，隨著河南煤炭業投入的增長，以及勘探技術和計算機信息技術的廣泛應用，河南省煤田地質勘探得到了跨越式的增長，地質勘探技術與裝備也得到快速提升，煤層勘探、煤層氣資源和煤質的評價等方面取得了一些驕人的成績。河南省煤田地質局也取得了快速的發展，在經濟跨越式發展、質量效益提高、生活環境面貌大改變、職工得到薪酬實惠多、社會形象地位得到提升等方面得到體現。

2. 煤田地質勘探存在的不足

2.1 勘探手段較單一

近年來，在煤田地質勘探過程中，因為所使用的勘探手段有些單一，有些勘探隊進行勘探只使用鉆探、地質填圖、測井等手段，而物探隊進行勘探也只是使用物探手段，其結果是導致地質構造情況探明不清，地質控制精度也不夠，煤田地質沒有得到深入的勘探，影響到其后期的深入開采。

2.2 簡化煤田地質勘探程序

目前，為了提高辦事效率，煤田地質勘探工作對勘探的周期要求越來越短，煤田地質勘探程序省略了對煤田地質勘探普查和詳查工作，從預測區直接進入到勘探；這樣就有可能造成勘探工程的布置不合理，先期開采地段和旨采區的選擇上有誤，如果勘探手段選擇不當，會造成開采的不完全或開采的不深入。因此，不能一概而論的簡化煤田地質勘探程序，要依具體情況而定，對于不必要的程序要簡化，以免造成效率低下。

3. 勘探技術對煤田地質勘探的重要性

在煤炭地質勘探工作中，勘探技術對煤田地質勘探具有重要的作用，勘探技術影響到煤田儲備、地層與地質等情況的詳情，如果探明不清，會影響到后期煤田的開采與利用。要想更準確地揭露煤系的作用，更清楚的認識煤巖體賦存狀態以及物質大發展規律，必須把勘探技術與施工方法進行合理而科學的結合，只有這樣才能完成不同勘探階段的目的與任務，也才可以滿足不同的勘探工作精度的要求。

在以前煤田地質勘探中，勘探技術通常多以鉆探工程和坑探工程為主，并輔以地球物理勘探和地球化學勘查。伴隨著科學的飛速發展和技術的進步，現在煤田地質勘探已經發展成為多工種、多專業、多行業的綜合性地質勘探，包括鉆探、物探、水文地質、巖礦及古生物鑒定、煤質化驗、工程地質、航空測量、遙感地質等等。

現在我國的煤炭資源開發存在著一些突出的問題：如，地質條件的復雜性、勘探程度低、水資源缺乏等等，現代煤田地質勘探以現代的高科技技術為基礎，結合以往的勘探實踐經驗，要逐步形成一套完整的煤田地質勘探理論和具有現代化的勘探技術的勘探系統。首先，加強運用現代化的設備與技術提高煤田勘探在資料采集與處理、綜合解釋與分析、方法理論研究等方面的高水平和大規模；其次，要在找煤、煤巖層定性、礦山礦井地質等方面發揮重要作用；最后，還要兼顧煤田地質開發的經濟效益與社會效益，如在煤層氣評價、水資源勘探等許多方面取得良好的經濟與社會效益。

4. 提高煤田地質勘探技術水平的措施

煤田勘探技術是煤田普查與勘探過程中獲取地質資料所必須使用的技術手段，目前常用的幾種煤田地質勘探技術，比如坑探工程、鉆探工程、地球物理勘探等等，還有一些新的煤田地質勘探技術，如高分辨率數字地震勘探技術和煤炭遙感技術等，這些煤田地質勘探技術各有特點與不足，只有科學合理地運用各種勘探手段，才能優質、高效、全面、經濟地完成各階段勘探任務。

4.1 開發與利用新型的煤田地質勘探技術

4.1.1 高分辨率數字地震勘探技術

高分辨率數字地震勘探技術是在國家“六五”科技攻關重點項目“數字地震勘探技術的研究與應用”的基礎上，逐步創新形成的高分辨率三維數字地震勘探技術，實現了從模擬地震勘探到數字地震勘探的變革。也就是利用數字方式去記錄高質量的地震信號，經過計算機的數字處理技術，獲得高分辨率的地震勘探效果的技術方法。

高分辨率數字地震勘探技術主要是通過四小(小藥量、小道具、小采樣間隅、小組合基距)、兩高(高頻檢波器、高頻低階濾波)、合適的井深和兩點(炮點、檢波點)進行數據采集，數據處理過程中要加強噪聲的衰減、子波長度壓縮和精確的疊加和偏移，通過獲得高信噪比、寬帶的高頻信號，來顯示小型煤田構造和異常情況。

從1985年開始至今，高分辨率數字地震勘探技術在地質綜合勘探和地震補充勘探實踐中得到不斷完善和發展。三維地震勘探技術之所以逐漸在煤田地質勘探中廣泛應用，原因是近年來，隨著人們處理地震勘探數據的增多，而且也有越來越多的煤礦和待開發井田的業主開始要求使用三維地震勘探技術，在大容量高速計算機的發展前提下，這才使得三維地震勘探技術得到迅速發展。

4.1.2 煤炭遙感技術

煤炭遙感技術指的是將遙感技術應用于探測與煤田地質和煤炭工業等方面的高科技技術，這種技術具有實時性強、客觀、快速、整體性強等特點。

近年來，伴隨著計算機軟硬件突破性的進展，逐步形成了較為完整的煤炭遙感科學體系，使得煤炭遙感技術在煤田自然環境監測、煤礦區環境監測、區域地質研究和中小比例尺填圖等各方面取得一些成就。隨著GIS和GPS技術的不斷完善，煤炭勘探技術在計算機的支持下將會建成準實時性、半自動化、半智能化的中國煤田地質和煤炭資源調查信息系統、煤礦區環境檢測系統；煤炭勘探技術將逐步走向網絡化、可視化和社會化；而且，煤炭遙感技術將會和物探鉆探一樣，成為煤田地質勘探的一種常用技術。

4.2 豐富煤田地質勘探技術的多樣化

為了提高河南省煤田地質勘探技術，要綜合勘探技術使地質勘探技術多樣化，以提供實用的、詳細的應力場和構造圖等資料，因此，可為煤田地質設計、施工和開采提供最佳的施工方向和開采方法。在低山丘陵區和平緩平原等有條件的地區，先要進行地面物探，了解勘探區的基本構造形態后，再選擇合理的鉆探網度進行布孔，這樣才能提供經濟與實效的綜合勘探方法。由此可見，選用綜合勘探技術，是河南省煤礦勘探的發展方向。

4.3 推進煤田地質勘探技術的信息化建設

由于信息技術是具有大容量存儲、并行分布式處理、多媒體、神經網絡和人工智能等優點的高新技術，因此，信息技術得到快速地發展，現在已經開始在煤田地質勘探中推廣應用。如：可以把人機對話方式推廣應用到煤田地質勘探數據處理過程中，用此方式分析、處理、解釋和顯示大量的地質勘探數據，選擇相關參數，在現場能作預處理，而且還可以提高勘探精度。

5. 結論

隨著市場經濟發展的需要和科學技術的高速發展，未來的煤田勘探技術需要運用高科技的勘探技術手段和市場經營策略，要積極把高科技應用到煤田地質勘探當中，加快煤田地質勘探技術的信息化、可視化、高效率，加快發展煤田勘探技術，滿足河南省高產高效采煤的需求。

[l]朱永飛.河南省煤田地質發展與管理問題的思考[J].中國煤炭地質，2009，21（3）．

[2]闞緒巖.淮北煤田地質與勘探技術淺析[J].科技資訊，2010（4）．

[3]張杰，王路法，江勇.煤田地質勘探技術的探究[J].中國石油和化工標準與質量，2011，31（7）．

[4]房玉濤，李翠.煤田地質勘探技術研究[J].硅谷，2011（2）．

[5]宋文靜.目前常用的幾種煤田地質勘探方法[J].中小企業管理與科技，2010（30）．