煤炭地質綜合勘查理論與技術的分析

王國強 常小妮

（1.榆林市榆神煤炭榆樹灣煤礦有限公司 陜西榆林 719000 2.信息產業部電子綜合勘察研究院 陜西西安 710001）

煤炭地質綜合勘查理論與技術的分析

王國強1常小妮2

（1.榆林市榆神煤炭榆樹灣煤礦有限公司 陜西榆林 719000 2.信息產業部電子綜合勘察研究院 陜西西安 710001）

在信息化時代，煤炭企業要想取得更高的生產經營實效，就需要盡可能多地獲取精準且具時效性的煤炭地質信息，開展高效的煤炭地質勘察工作。傳統的煤炭地質信息資源管理模式較為滯后，而基于現代信息技術的煤炭地質信息資源能夠有效保證煤炭地質勘察的工作效率。基于本文就從煤炭地質綜合勘察理論與技術分析的意義出發，并結合實例分析煤炭地質信息資源在煤炭地質勘察中的應用及應用成效。

煤炭；地質信息資源；勘查理論；應用

煤炭地質信息資源能夠為煤炭勘察提供有效的參考與指導作用，煤炭地質信息包括紙質檔案、電子檔案以及以往的勘測結果報告等，以往很多煤炭企業的煤炭地質信息資源管理過于分散，并沒有實現統一化管理，從而在實際勘察應用中帶來了如相互封閉、信息傳遞不暢等問題，一定程度上制約了這些信息資源在勘察中的參考與指導意義。本文就以煤炭地質信息資源的意義作為切入點，結合實例分析煤炭地質信息資源在煤炭地質勘察中的應用與應用效果，具體如下。

1 煤炭地質信息資源對于地質勘察的意義

以往煤炭企業的煤炭地質信息資源管理過于分散，并沒有實現統一化管理，即電子檔案、紙質檔案、勘測記錄等都分別由不同部門管理，使得信息傳遞不暢，難以對煤炭勘察提供及時、高效的指導[1]。雖然不同類型的煤炭地質信息的載體不同，但其內容特征都存在明顯的聯系，因此如果通過加工處理、掃描錄入，并借助信息技術軟件是完全可以實現不同載體煤炭地質信息資源一體化管理的。目前很多煤炭企業都引入了現代信息技術，開展煤炭地質信息資源一體化管理，以下就結合實例進行較為深入的探討。

2 煤炭地質勘察案例概述

煤炭地質信息資源的目的是為了更好地服務煤炭勘察及開采工作，以下本文就結合陜西省榆林市榆樹灣煤礦實例，分析煤炭地質信息資源高效管理在煤炭地質勘察中的應用。

2.1 勘察案例概述

榆樹灣煤礦于2008年建成投產，企業性質為國有，設計生產能力800萬t/年。礦井采用主、副斜井-回風立井聯合開拓。礦井劃分為四個開采水平，第一水平開拓2-2煤層，第二水平開拓3-1煤層，第三水平開拓4-3煤層，第四水平開拓5-3上煤層。礦井初期開采2-2煤層，開采深度為990～1090m。為進一步明確煤炭礦區資源，單位決定對榆樹灣煤礦201盤區（西翼）進行勘探。榆樹灣煤礦201盤區（西翼），范圍西南、西北以煤礦邊界為界，東北以2-2煤大巷中心線為界、東南以原盤區邊界為界，呈一正方形，由5個拐點連線圈定，面積為16.42km2，見圖1。

圖1 201盤區（西翼）在榆樹灣煤礦中的位置及周邊礦權關系圖

2.2 勘察手段的選擇及依據

勘查手段的選擇和合理應用，取決于勘查區的地質特征、自然地理、物性條件及勘查合同對勘查工作的地質任務要求。就勘查區而言，有如下特征：

（1）煤礦地表被第四系地層覆蓋，屬掩蓋式。機械巖芯鉆探可直接揭露地層、煤層、含水層等目標層，同時為編錄、測井、采樣、抽水試驗等提供條件，因此鉆探為首選之勘探手段。

（2）本區巖煤層測井物性條件良好，曲線異常顯著，利用鉆孔進行測井獲得巖、煤層物性資料，解釋煤巖層的深度、厚度、結構，巖石強度，與鉆探成果互相印證。可準確的確定巖層深度、厚度、巖性，煤層深度、厚度、結構。故測井在本次勘探中是配合鉆探的主要手段。

（3）采動易造成淺層隔水層破壞，導致含水層水下瀉，對生產安全造成威脅，進行抽水試驗，確定含水層位置及富水性、滲透性以及各含水層間的水力聯系。因此本次布置水文孔進行抽水試驗，是行之有效的勘探手段。

（4）通過巖、煤芯取樣測試、化驗，確定煤的質量、煤類、煤的工藝性能及工業用途。

3 地質信息資源在煤炭地質勘察中的應用

3.1 地質信息資源的采集與管理在勘察中的應用

3.1.1 煤炭地質信息資源的采集與管理軟件

煤炭礦區地質勘察數據采集使用廠方提供的《TYSC》采集軟件，該軟件運行環境為windows，采用通用ACCESS數據庫進行數據記錄與管理，采樣間隔0.05m，主要功能除采集數據外，還可以回放、監視、打印等管理功能。

室內資料管理采用中國煤田地質總局物探公司1992年開發的煤田地球物理測井資料處理系統《CLGIS》，所有的處理均由該軟件完成，提供測井單孔成果資料，優點是處理功能齊全，性能穩定，但再處理化程度低，不能滿足數據庫化管理和自動成圖要求。為了彌補《CLGIS》的不足，榆樹灣煤礦公司于2006年自行開發了煤田地球物理測井平臺《CJPT》，將測井數據完全數據庫化，從測井成果表、圖件、自動成圖完全按照測井行業標準統一起來，是測井成果資料達到統一、齊全、美觀、準確，屬全國首創。

3.1.2 勘察參數方法選擇

根據勘察區物性特征、《煤田地球物理測井規范》及勘探設計要求，勘測選用的參數方法有：三側向電阻率（LL3＜Ω.M＞）、自然伽瑪（GR＜Pa/Kg＞）、短源距伽瑪伽瑪（GGS＜CPS＞）、長源距伽瑪伽瑪（GGL＜CPS＞）、井徑（CAL＜mm＞）、自然電位（SP＜mv＞）、聲波（SV＜μs/m＞）、井溫（TEM＜℃＞）以及井斜（DAAD＜°′＞）等。

3.2 地質信息編錄及管理在煤炭勘察中的應用

原始地質編錄要在勘察現場進行，確保及時、準確、客觀、齊全。

3.2.1 校對審查原始地質資料

勘察前首先要檢查原始日報、丈量鉆具表、采煤報告、野外鑒定手稿、鑒定表、煤樣說明書、封孔設計和封孔報告等原始地質資料，發現問題及時更正和解決，各項原始記錄及基礎資料及時、準確、清楚、完整，保證綜合地質成果的質量[2～3]。

3.2.2 編制各種地質圖件

勘察需要運用新理論、新方法，全面分析研究，使用計算機繪制地形地質圖、水文地質圖、地層綜合柱狀圖、勘查線剖面圖、巖煤層對比圖、水文地質工程地質剖面圖、抽水曲線圖、各煤層底板等高線及資源量估算圖等。

3.2.3 繪制各種匯總表格

按標準化表格內容的要求繪制煤層綜合成果表、煤質分析成果表、資源量匯總表。煤層綜合成果表是對野外工作的匯總表，也是地質報告編制最基礎的資料，包括鉆探、測井、綜合煤層成果及資源量估算煤層厚度的采用，煤層頂底板的巖性、厚度等；煤質分析成果表，包括工業分析、元素分析等；主要煤層冒裂帶高度的匯總表；分煤類、分煤層匯總資源量。

3.2.4 編制地質報告

最終把本次的勘查工作反映出來，必須編制地質報告。本次報告的編制按照《煤炭地質勘查報告編寫規范》（MT/T1044-2007）進行。

3.2.5 原始資料的保管和巖芯的處理

原始資料是勘查項目最基本的資料，歸檔使得原始資料能長期保存。巖芯出管后，按順序擺放，仔細丈量，詳細編錄，鉆孔現場驗收合格后，對未作特殊要求的鉆孔巖芯就地挖坑掩埋。

3.3 煤炭地質信息資源在勘察中的應用成效分析

根據勘察的底層信息數據以及現有資料進行分析，可以看出：本區地層由老到新，物性特征明顯，組合規律性強，地層界面清楚，根據測井不同的參數和方法定性劃分地層依據充分，成果準確，完全滿足了測井規范和設計要求。根據勘察所反映的不同巖層物性反映特征、參考以往區域基準孔所得的各參數曲線解釋點取證及大量的測井實踐確定分層定性解釋原則，利用三種以上的測井參數對地層進行定性、定厚分析，并繪制測井曲線，見圖2。

圖2 煤層測井參數曲線形態特征分析圖

借助煤炭地質信息資源在勘察中的應用，可以看出201盤區煤層具有高電阻率、低密度、負自然電位、低伽瑪值、聲波時差大的物性特征，煤層與其頂底板圍巖物性差異明顯，各種參數曲線在煤層處均有異常幅值反映，曲線陡直、界面清晰，很容易與頂、底板巖層區分。通過以上煤炭地質信息能夠有效掌握區內各巖層、煤層、標志層的物性特征及物性變化規律[4]，并準確地解釋和提供了巖煤層的深度、厚度和結構，具有顯著參考價值。

4 結束語

綜上所述，本文首先對煤炭地質信息資源的內涵及必要性進行探討，之后結合實例，分別從煤炭地質信息資源的采集與管理軟件、參數方法選擇、地質信息的編錄管理以及信息資源的分析及應用成效探討了煤炭地質信息資源在煤炭地質勘察中的應用，希望能為相關人士提供些許參考。

[1]賈建稱，范永貴，吳艷，陳翠菊.中國煤炭地質勘查主要進展與發展方向[J].中國煤炭地質，2010，S1：147～153.

[2]賈建稱，張妙逢，吳艷.深部煤炭資源安全高效開發地質保障系統研究[J].煤田地質與勘探，2012，06：1～7.

[3]毛善君.“高科技煤礦”信息化建設的戰略思考及關鍵技術[J].煤炭學報，2014，08：1572～1583.

[4]吳沖龍，何珍文，翁正平，劉軍旗.地質數據三維可視化的屬性、分類和關鍵技術[J].地質通報，2011，05：642～649.

TD166

A

1004-7344（2016）10-0177-02

2016-3-5

王國強（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事煤炭地質工作。

常小妮（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事樁基檢測勘察地災評估的工作。