对煤田地质勘探存在问题及技术的探讨

【摘 要】随着开放与市场经济发展，煤炭要有竟争力才能在市场上站住脚，经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展的关键。因此，世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工作，而且，煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。

【关键词】地质勘探；问题；勘探技术

0.概述

煤田地质勘探――运用地质科学理论和技术，分析、研究、探测煤矿床。

目的：为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料，保证煤炭资源合理、顺利开发。

任务：运用各种地质理论，选择相应的技术手段和工作方法，查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件，正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生的其它有益矿产。

1.目前我国煤田地质勘探存在的问题

（1）从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井，随着采深增大，突水事故经常出现，突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂，加之采深不断增大，浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此，我国煤矿水害防治技术的发展趋势是：深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术：开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。

（2）从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。

（3）从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏，从而可能形成一系列环境问题，如耕地破坏、水源污染、沙化，粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象，如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发，旧帐未清，新帐纷至，所产生的问题相当严重，煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一，今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。

（4）从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化，如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是，世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量，并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息，为适应现代机械化开采，普遍需要补充勘探。

（5）从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究，已有20 多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中，目前所遇到的问题是：多数井煤层气产率低、衰减快，钻井冲洗液污染煤层，完井后坍塌堵孔，水力压裂效果不明显，裂缝短，所占比例低，完井后采气效果差等。显然，研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律，开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术，探索我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。

2.煤田钻探新技术

一是全面推广绳索取芯技术。绳索取芯技术就是在不提出钻杆的情况下，采用内套管的结构，以绳索提出内套管的方式，将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术，能够大大减少工人劳动强度，提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史，今后还将继续推广普及，并逐步解决推广应用中出现的技术问题，完善该项技术。

二是推广钻进参数探测技术。在钻探施工时，有许多钻进特征是依靠工人的感觉和经验获得的，钻工是依靠对钻进状态的判断采取措施来调整操作。这种方式人为主观性大、不易掌握，难以形成标准化操作。通过近年来的科技攻关和对外技术合作，钻进参数探测系统正在被越来越多的勘探队伍应用，因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数：钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数，可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度，提高钻进质量和工作效率。

随着用户要求的逐渐提高和大容量高速计算机的发展，使人们能够对海量的地震勘探数据进行处理，这才使得三维地震勘探技术得以提出和飞速发展。三维地震勘探技术能够将探测小构造的程度大大提高。由于那些条件较好、启用三维方法较早的矿区大受益处，从而使其他一些煤矿或待开发井田的业主开始要求进行三维地震勘探工作，由二维转向三维的大趋势已不容置疑。在二维地震勘探技术推广中，目前正在进一步通过增大主频波来提高分辨率以探测更小的断层，完善山区地震勘探方法，研究总结黄土垣区勘探方法和地震勘探成果解释等方面，进一步发展和拓宽二维勘探技术，以期更好的为煤炭生产用户服务。三维地震勘探由于工作量大、成本高、技术成熟度低等因素，近几年已经通过推广体积解释技术、深度域代替时间域、模型技术的广泛使用、约束反演的使用、山区三维地震问题的解决、纵横波联合勘探的推进、多道三维地震勘探技术的开发、现场实时处理的应用等一系列方法和手段，得到逐步完善和发展，进一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户的需求。

3.高分辨率数字地震勘探技术

高分辨率数字地震勘探就是一整套以数字方式记录高质量的地震信号，并经数字处理而获得高分辨率地震勘探效果的技术方法，它包括在数据采集上采用四小（小药量、小道距、小采样间隔和小组合基距）、两高（高频检波器、高频低截滤波）、合适的井深及准确点位（炮点、检波点）；在数据处理上强调噪声衰减、子波长度压缩及精确的叠加和偏移，最终获得高信噪比、宽带的高频信号，使得小型煤田构造和异常清晰的显出。

4.煤炭遥感技术

煤炭遥感技术是一项将空间遥感应用于探测与煤田地质和煤炭工业有关方面的高新技术，具有实时、准实时、快速、客观、整体性强的特征。近年来，伴随着计算机软硬件的飞跃有了突破性的进展，逐步形成了较为完整的煤炭遥感科学体系，在煤田自燃环境监测、煤矿区环境监测、煤矿区水资源调查、煤炭资源调查、中小比例尺填图和区域地质研究等方面取得成功，并逐渐同物探、钻探一样，成为煤炭资源勘探的一种手段。目前，煤炭遥感正在继续沿着和GIS及GPS有机结合的方向，在计算机支持下，建成准实时性、半自动化、半智能化的中国煤田地质和煤炭资源调查信息系统，中国北方煤田自燃环境监测信息系统，中国煤矿区环境监测信息系统，煤矿区水资源调查信息系统，煤炭生产控制与土地复垦监测信息系统，并形成网络化、可视化和社会化的信息产品，为煤炭工业的可持续发展提供科学决策依据。 [科]

【参考文献】

[2]李少勇.煤田地质勘探中的煤质工作探究[J].今日科苑，2009（02）.