朱玉芳,孫 文
(新疆地礦局第十一地質大隊,新疆昌吉831100)
煤炭地質綜合勘查理論與技術研究
朱玉芳*,孫文
(新疆地礦局第十一地質大隊,新疆昌吉831100)
我國煤炭地質條件相對較為復雜,不同地域之間的自然、地理等條件的差異相對較為明顯。因此,如若使用單一的勘查方式,則不能對各個地域的煤炭地質條件進行科學的勘查。在相關部門對國內煤炭地質勘查實際進行詳細了解之后,確立了圍繞煤炭勘查、礦井建設等為核心的勘查理念,并要求能夠在實際生產的過程中,能夠有效地對當地環境形成保護,這也為我國煤炭地質的勘查領域帶來了新的發展機遇,為煤炭行業的持續發展奠定基礎。
煤炭地質;綜合勘查;技術;理論
我國是目前世界上原煤生產大國之一,其原煤生產總量占據較大的比例。由于我國國土面積相對較大,各個地域之間的地質條件、自然條件等存在較大的差異,這就對煤炭的賦存情況產生影響,同時也將會為煤炭地質的勘查工作帶來較大的難度。近些年來,國家地質總局不斷加強對復雜地質條件下煤炭的勘查力度,并嚴格遵循以煤礦安全生產為核心的勘查原則,配合對礦區周圍自然環境的保護措施,開創了具有中國特色的先進勘查理論。隨著研究的逐步深入,其相關技術也得到了充分的發展。
根據相關資料的調查研究結果顯示,在我國傳統的煤炭地質勘查作業當中,其所勘查的內容一般集中在地表淺層的地質研究。其工作重心僅僅局限在對煤炭資源進行尋找,在找到含煤地層之后,從該勘測點開始向外延伸,最終對煤炭的賦存情況進行確定。而在現今的勘查過程中,其對勘查作業的要求在于對可能含煤的區域進行快速掃描,并對其中的關鍵點進行尋找。就目前的煤炭地質勘查的情況而言,其所涉及的內容相對較多,包括含煤地層的分析、煤炭形成的分析、地質情況的分析、煤層中賦存氣體情況的分析以及水文情況的分析等。而不同領域內相關理論的運用,能夠為煤炭地質綜合勘查提供較為強大的理論基礎,為其后續工作提供保障。例如在對某地的煤炭地質情況進行勘查作業期間,運用地質構造的相關理論知識,則能夠對該地區煤炭形成所依靠的動力進行掌握。同時,隨著近幾年來對煤系地層以及成煤原因的深入分析,總結出了一系列的規律。而對成煤動力學以及構造學的研究,則極大地提升了構造控煤的實用性。
隨著相關專家學者對煤炭地質綜合勘查理論研究的不斷深入,其各個方面的研究效果較為顯著。在對含煤地層的層序進行研究的初期,成功地將其由石油領域引入到煤炭領域,而研究的不斷深入也使得該類理論能夠在煤炭領域得到迅速的推廣,直至如今其發展成為沉積巖理論進步的基石。在成煤作用的研究過程中,其研究成果不僅刷新了沉積研究的記錄,同時也對成煤作用的體系進行了革新,尤其加深了對海侵成煤的認識。而對煤炭地質構造學認識的加深,使得構造控煤的理念深入人心,并對煤炭的賦存情況帶來了新的詮釋。
在現今的煤炭地質綜合勘查的過程中,其新型材料的使用情況日趨普遍,尤其是對電子技術的科學運用,使其勘查設備得到了明顯的進步,其勘查結果的準確程度也得到大幅的提升。其涵蓋以下幾個方面的內容:其一,在煤炭地質綜合勘查的過程中,所運用的地震技術,能夠對勘查結果的準確性大幅提高的同時,有效地打破了地震技術的使用界限,在原本視為施工禁區的戈壁、沼澤等地域能夠實現順利的施工;其二,在礦井預測的過程當中,使用先進的測井技術,能夠對其分層情況進行精確的描述;其三,鉆井技術的更新使得相關設備的科學含量明顯提高,而遙感技術的使用,則使得地質資料的獲取變得更為快捷。
隨著我國計算機技術的日趨成熟,其所滲透的領域逐步增加,其中包括煤炭地質綜合勘查的領域。合理地使用計算機技術,能夠實現在煤炭地質勘查的過程中數據的采集、處理以及存儲等各個環節的自動化以及智能化,配合先進的三維技術,能夠使得復雜的地質條件清晰的展現在技術人員的面前。具體而言,我國目前所使用的煤炭地質綜合勘查技術主要包括以下幾種:
第一,地球物理勘查技術。由于我國的國土面積相對較大,各個地質條件均有著不同程度的顯現,其中盆地的數量也相對較多。相對而言,盆地是眾多地質構造中條件較為復雜的一種,這就為煤炭的勘查工作帶來極大的難度。在傳統的煤炭地質勘查過程中,其所能夠顯示出的斷層僅限于落差低于30m的斷層,這就為后續的礦井建設以及采取布置工作帶來困難,其所包含的技術數據也不能夠滿足今后煤礦生產的實際需要。然而,在科學技術飛速進步的今天,地球物理勘查技術逐步進入人們的視線。該類技術是以勘探技術為基礎,融合3D技術而形成的。對其進行合理的使用,能夠有效地提高勘查數據的準確程度。加之3D地震技術的不斷運用,進一步提高了勘查結果的精確性。例如在對斷層進行勘查的過程中,該項技術的運用打破了傳統落差30m的限制,其所能勘查出的斷層落差可縮小到3m。同時,地震技術的運用,能夠有效地突破傳統勘查作業的禁區,可在沼澤、戈壁等復雜地質條件下進行勘查。此外,該項技術的運用,能夠對含煤地層內煤層的厚度變化以及地質構造的變化進行清楚的描述。
第二,遙感技術。一般而言,在煤炭地質綜合勘察的過程中,其所使用的傳感技術種類相對較多。而3D等顯示技術的不斷進步,使得遙感技術使用期間的圖像顯示更為清晰。遙感技術在煤炭地質勘查的使用具有多方面的優勢,其中包括勘測領域范圍的擴大、層次性分明、使用成本較低等,也正是由于該類技術的使用優勢,也使得該類技術在煤炭地質的勘查中得到了廣泛的使用。相對而言,我國是目前世界中煤炭的儲存量較大的國家,煤炭的分布也具有較大的差異。因此,在煤炭地質的勘查過程中,該類技術的使用能夠有效的將煤炭分布情況進行精確的測定,同時也能夠將含煤地層的實際情況進行詳細的描繪。在實際地質勘查的過程中,遙感技術同其他勘查技術的配合使用,能夠有效的將不同技術的弊端進行消除,對勘查結果準確性的提高也有著較大的積極作用。
第三,鉆探與信息技術。隨著我國含煤地層地質條件所呈現的復雜化,鉆探技術也應不斷的進步才能夠滿足當今時代對鉆探技術的要求。鉆探工藝施工合理性以及科學性的提高,使得應用效果也逐步提升。因此,相關工程技術人員在實際施工的過程中,其所使用的鉆探技術主要包括空氣鉆探、氣動潛孔錘等。不同鉆探技術的單獨使用或者配合使用,則能夠有效地提高鉆探施工的效率,提升勘查結果的準確性,從而能夠最大限度地定位煤炭資源。隨著鉆探技術的不斷提升,傳統的鉆機逐步淡出鉆探領域,其自動化發展程度隨之提高。而計算機運用程度的提升,使得數據采集、處理以及存儲等各個環節的智能化以及自動化程度顯著提升?;诿禾康刭|綜合勘察的實際情況所開發出的相關軟件,更為勘察的發展提供更為良好的平臺,也為各個部門之間信息的實時交流提供幫助。
總而言之,在經濟以及工程建設逐步發展的今天,煤炭的需求量也逐步提升。作為工業發展的重要能源之一,煤炭的重要性日益凸顯,以煤炭為主的能源結構在短時間內不會發生較大的變化。因此,相關部門以及技術人員應認清目前煤炭地質綜合勘察的實際情況,在合理運用先進技術的基礎之上,大力發展勘察技術,為經濟的發展發揮積極作用。
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A
1004-5716(2016)05-0113-02
2015-05-11
朱玉芳(1986-),女(漢族),新疆昌吉人,工程師,現從事地質技術工作。