天坛之美范文

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天坛之美

篇1

【关键词】煤田地质;勘探工程;问题;对策

中图分类号:F470.1 文献标识码:A 1 引言 煤炭在世界能源中占据着极为重要的位置,我国的煤炭资源非常丰富,目前已探明的煤炭储存量达到了1万亿吨,煤炭资源是我国重要的发电、冶金以及炼焦工业原材料。煤田地质勘探是一项十分重要的工作,其勘探技术水平的高低直接与我国煤炭事业的发展有着直接的影响。煤炭地质勘探可以找煤,发现煤矿的构造,分析出煤田中煤的种类、硫分、水分、发热量等指标,能够对煤炭资源井田的划分、回采工作面设计开发利用做出合理的依据,还可以帮助煤炭企业制定出合理科学的生产计划,影响着煤炭企业的生产效率,帮助煤炭企业增强自身的竞争力。目前我国煤炭资源地质勘探情况还不够理想,需要解决的问题较多,因此,发展煤炭地质勘探技术是一个迫不及待的事情。 2 我国煤田地质勘探现状 2.1煤炭资源分布不均,勘探技术落后 我国煤炭资源非常丰富,是世界产煤大国,也是煤炭消费大国。我国的煤田地质勘探技术从上世纪70年展开始至今已有40余年的时间,在这段时间内,煤田地质勘探技术取得了一定的发展,但是也存在些许的弊病,比如设备落后,很多队伍老千米钻机还没有完全退役,液压钻机、变量泵不被大家所接受,先进技术没有被推广,孔内事故率高等等。在目前阶段,我国的找矿技术相对不足,找矿难度大,找矿较为分散。随着我国煤炭生产逐渐朝着机械化得方向发展,煤炭生产水平有了一定的提高,生产规模与能力也不断的扩大,煤炭缺口增大也对煤田地质勘探工作提出了比以往更高的要求。 2.2勘探人员素质参差不齐,工作条件艰苦,企业对勘探工作重视程度不足 目前,我国的野外煤炭勘探人员大多没有接受过正式的实地训练,一线钻工以民工居多。专业水平参差不齐,且不注重自身专业知识的更新,勘探企业也缺乏对相关工作人员的培训,对勘探工作重视度也不足,此外,我国煤炭勘探人员工作条件艰苦,待遇情况得不到改善,使得一些有技术的人才纷纷跳槽,这些情况都严重的影响了我国煤炭勘探事业的发展。 2.3 国家对煤炭开采和勘探的宏观调控不足 目前我国煤田地质勘探制度不够健全,勘探规划不足,勘探体系不健全,缺乏宏观调控,个别的地区存在煤炭勘探工作监督不到位的情况,导致一些非法采矿的情况时有发生,非法采矿很容易造成煤炭资源的破坏,这种情况的发生严重损害了国家的利益。因此,解决煤田地质勘探工作中存在的问题是目前我国煤田勘探中亟待解决的问题之一。

3 如何应对煤田地质勘探工作中存在的问题 3.1 学习先进科学技术,提高我国煤田勘探技术水平 现阶段我国的煤田地质勘探水平与发达国家相比还存在很多的不足,为了提高我国的煤田地质勘探工作,可以向发达国家学习,采用煤田勘探新技术。 3.1.1 采用遥感地质调查技术 遥感地质是目前在煤田地质勘探中应用的一种高新的技术,是遥感技术在地质探测中的运用,其具有较强的实时性、快速性、准确性、客观性和整体性的特点。当前发达国家中常用的遥感技术包括电视遥感、红外遥感、激光遥感、雷达遥感、摄影遥感等等,将遥感技术运用在地质勘探中可以不受自然条件和交通条件的限制全面客观的探测到地表下的煤炭资源情况,同时,遥感地质技术可以克服地面视线的干扰获取到全面的煤炭地质信息,具有高速、高效的特性,遥感地质技术采用电脑技术将图像的传输、处理、解释以及成图自动进行处理,不需要繁琐的人工劳动,可以在煤田的地质勘探中进行广泛的应用。 因而作为煤炭企业在地质勘探工作中,必须紧密结合时展的需要,进一步完善煤炭遥感科学体系,在煤田自然环境的监测、水资源的调查、环境的监测和区域地质的研究以及中小比例尺的填图等领域的应用,使其成为与钻探和物探等现代化的勘探技术,从而更好地为煤田企业的地质勘查工作提供服务

3.1.2 采用电法勘探技术 电法勘探技术是寻找金属、非金属、煤炭、油气等矿产和地下水资源的重要而有效的地球物理方法,主要分为岩土体电阻率测试技术、三维直流电法和高密度电法。三维直流电法探测技术、岩土体电阻率测试技术等,它们在勘测中具有信息量大、准确、直观、经济、快速、便于分析等特点而具有广泛的应用前景。高密度电法由于其高效率、深探测和精确的地电剖面成像,成为地质勘察中最有效的方法。随着电子和数据处理技术的发展,利用电阻率的常规物探方法的应用范围和应用领域以及数据处理技术也不断进展和创新,在工程建设和实践中发挥着不可替代的作用,

3.2 加强国家的宏观调控 加强国家宏观调控是加强煤田地质勘探技术的有效手段,针对这一点,要加强煤炭开采的安全意识,加强勘探与开采人员的责任意识,国家可以完善相应的法律法规加强对非法开采的处罚力度,不断规范开采工作,为煤田地质勘探工作创造良好的外部环境,使煤田地质勘探工作朝着良性轨道发展。 3.3 煤炭地质勘探工作人员要不断提高自身的技术水平,适应当前工作的发展 煤炭地质勘探工作人员的技术水平在很大程度上影响着煤田地质勘探工作的开展效果,为此,工作人员应当加强专业技能的学习,多参阅一些国外先进勘探技术书籍,要加强与煤质工作者之间的交流和学习。3.4 完善对勘探单位的扶持政策,提高勘探人员待遇 我国煤田地质勘探人员工作环境相对较差,待遇并不是很高,导致一些勘探人才流失,因此,完善对勘探单位的扶持政策对保证勘探队伍的稳定、促进地质勘探单位的发展均有一定的积极作用,在煤炭资源的开发中,政府需要制定相应的扶持政策,增加对勘探工作人员的重视程度,适当提高工作人员的待遇,不断促进我国煤田地质勘探工作的发展。

3.5地质报告中煤质分析部分的编写问题

对煤质分析数据进行综合分析研究和处理过程中,首先对煤样的代表性和正确性进行审定,合理取舍,避免作出人为的不正确结论。各井田(或矿)煤质变化规律,根据钻孔分布位置,将一些重要的煤质检测项目,如灰分(Ad)、硫分(St,d)、浮煤挥发分(Vdaf)、黏结指数(GR.I)、胶质层厚度(Y值)等指标,在分煤层的各钻孔旁标出,然后按走向和倾向分析各指标的变化规律。

4 结语 煤炭资源对国民经济的发展起着非常重要的作用,在目前情况下,我国经济发展对煤炭资源的需求依然旺盛,这种需求既在一定程度上促进了我国煤炭事业的发展,同时,也对煤炭资源的勘探、开发等提出了更加严峻的要求,因此,必须通过各种方法不断加强煤田地质勘探工作的精确度和工作效率,推动我国煤炭事业的发展。

参考文献:

[1]秦志强,戴汀.浅析煤田地质勘探工作中的问题及对策[J].科技视界,2012(13).

[2]王宁杨,马新涛.对煤田地质勘探工作的几点建议[J].中国科技博览,2010(30).

篇2

关键词:煤田地质;勘探技术;前沿问题;主要技术

中图分类号:P641文献标识码: A 文章编号:

引言

煤田地质勘探的任务是运用各种地质理论,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。

一、煤田地质勘探的理论基础

1、深部流体作用成矿理论

深部流体成矿理论主要是指矿藏的形成与地壳流体运动有关,近十年来的地壳流体研究表明,地壳深部存在大规模的运动,而矿藏往往在流体活动特别是大规模流体活动的地方形成,这一理论为地质人员进行矿藏勘探工作提供了基础性理论依据。

2、矿床成矿系列理论

矿床成矿理论是指导地质勘探人员寻找矿藏的又一重要理论,它的成矿原理是指在一定的地质时期,地质成矿往往与一定的地质构造单元相关,不同类型并具有成因联系的矿床自然组合,不同的地质构造部位可能形成不同的矿种。按层次的不同可以将成矿系列分为:成矿系列组合、成矿亚系列、成矿系列类型、成矿系列等几个序次,这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系,采用成矿分析系列理论,对矿藏勘探寻找具有很好的指导作用。

二、地质勘探技术手段

地质勘探技术手段主要包括六项内容:遥感地质调查、地质填图、坑探工程、钻探工程、巷探工程、地球物理勘探。

1、遥感地质调查。具体包括两项内容:一是利用飞机或卫星运载的传感仪器,接收地面反射或辐射的电磁波,获取目的物的图象信息和数据信息。二是主动遥感:从飞机或卫星向地面反射电磁波,接收目的物反射的信息。

2、地质填图。应用地质学理论和方法在含煤地区进行全面的地质调查研究,并把所获地质信息填绘在地形图上形成地形地质图。填绘内容:岩层(岩石地层单位)、断层、褶皱、煤层等。

3、坑探工程。在表土覆盖较薄地区用人工接露含煤地层,以便进一步观察、研究。具体包括:一是探槽:表土层小于3.0m,垂直地层走向挖掘的一条槽沟。二是探井:表土层厚度大于3.0m、小于20.0m,从地面垂直挖掘的探井,接露地层倾角较平缓的地层、煤层。三是探巷:勘探后期,为了研究煤层、采集煤样,开掘的各种巷道(平巷、斜井、立井)。

4、钻探工程。利用机械传动钻杆和钻头,从地面向下钻直径小而深的圆孔叫钻孔。可提取岩芯、煤样,获取地质信息。还要进行地球物理测井、最后还要封孔。在矿井建设和生产时期也可以在井下巷道中布置钻探工程,以解决相关地质问题。

5、巷探工程。在井下利用巷道直接探测地质现象。

6、地球物理勘探技术。简称为物探,是利用岩层或矿床的物理性质(密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性等)来寻找煤矿床、推断地质构造及解决其它地质问题的技术手段。如重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探。

三、我国煤田地质勘探前沿问题

从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看,我们可以看出,近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。

1、动态地质的研究。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。一般是由于岩煤采掘,岩体应力再分配,诱发和引发的地质灾害现象,各种地质因素之间的平衡在原有自然条件下受到破坏。通过及时、准确地进行煤层底板深度、煤层厚度变化趋势、掘进巷道和工作面内部小断层的预测预报以及储量计算等,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。

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。

4、加快发展计算机和信息技术

煤矿勘探中测量工作的环节较多,它主要包括测量、记录、计算、绘图以及现场标定,为了提高探测精度,这些环节需要互相衔接,密切配合。而且由于高新技术的引进,如大容量存储、多媒体、并行分布式处理、工作站、人工智能和神经网络技术等,一些物探仪器自动化程度高,必须加快发展信息技术计算机和信息技术,来分析、处理解释和显示地质勘探数据,能在现场作预处理,控制各项操作和质量,选择有关参数。

四、煤炭地质勘探的主要技术

1、采区地面地震勘查技术

采用高分辨二维地震、三维地震、多波多分量地震等方法,在采区设计前,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,断层发育规律,圈定煤层分叉合并区,对影响开采的含水层富水性进行评价,查明可采煤层的影响范围及陷落柱分布情况,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。与矿井物探方法相比,地面物探方法施工简单、探测效率高,但较易受到地表条件的影响,所以,三维高分辨率地震勘探技术在地表条件允许的前提下是首选方法。

2、遥感技术的应用

为了对含煤地区进行全面的地表地质研究,调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及其他有益矿产的情况,为以后的地质工作指出方向,地质填图也成为煤炭普查与勘探最基础的工作,也是最基本的技术手段。在进行煤炭资源评价、煤层自燃遥感探测以及城市地籍信息系统建立等方面,应用航天遥感、航空遥感、地面遥感测试技术。遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是相片的判读,是一种经得起实践证明的有效的技术手段,在地质中包括航片(可见光航空像片)、卫片(多光谱卫星像片),并对地质填图、地质构造解释、找矿标志判别及动态分析方面的研究起到很好的推动作用。

3、重磁电及地质雷达勘查技术

采用瞬变电磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流电法勘探(含高密度电法勘探)、地质雷达探测、频率域电磁法勘探等方法进行勘探。广泛应用于煤田地质勘探、石油地质勘探和地下水勘探等资源勘探领域。进行断裂、褶曲、沉积盆地和陷落柱等地质构造的探带等隐伏地质体或地质构造;矿山采空区和空洞等异常体的工程勘查。

4、测井勘查技术

从科技发展和经济适用的角度出发,地面勘探技术已经是一项成熟的技术手段,为将地面勘探技术成功转移到煤矿开发井下,采用电、声、核系列物理参数测井,水文测井及煤层气测井等技术,从地面转到井下将是煤田地质勘探前沿的一项重要发展趋势。目前,国外已经成功开发出一种能定量研究岩体、准确确定巷道周围裂隙带以及断裂带深度特征的Rock雷达系统,可精确为煤层定厚、定深;非煤系地层定厚、定深,从而代替了一些过时的应用技术。

五、结束语

从煤炭现代化生产要求角度看,我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距,因此,必须把握时机,加快我国煤田地质勘探技术的发展,才能满足我国高产高效采煤的需求。

参考文献

[1]阚绪岩,淮北煤田地质与勘探技术浅析[J]科技资讯,2010(04).

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【关键词】地质勘探;煤田勘探;技术;应用

0前言

煤田建设是煤炭生产的基础要素之一,在煤矿开发和利用的过程中,地质勘察技术在煤田勘探过程中发挥了非常重要的作用,它是保障我国煤矿企业在安全稳定发展的重要前提。通过地质勘察应用,对煤矿的合理开发提出了建设性的宝贵建议,利用现代科学勘察的数据,为煤矿企业的长久发展提供了有利的依据。地质勘察相关技术的应用是煤矿企业在煤田勘探领域可持续发展的基础保障。通过有效分析地质勘察优秀技术在煤田勘探过程中的应用,使得更多的煤矿企业健康有序地向前发展。

1煤田地质勘探及其技术

煤田地质勘探是利用一些地质学科的科学研究相关方面的理论和技术,开展地质情况的具体分析等工作。其主要目的就是为了煤矿设计、建设与生产提供踏实可靠的地质资料,使煤炭资源得到合理、顺利的开发利用。煤田地质勘探技术的任务主要是运用各种各样的地质理论,再选择相对应的技术手段和工作方法,了解地层、地质的构造、煤层、煤质、储量以及煤矿的开采条件,正确地评价煤企在煤矿及与含煤岩系伴生的其它有益矿产领域的技术应用。

2煤田地质勘探过程中所使用的技术

煤炭资源的开发利用是一项综合性比较强,系统性和技术性较强的工作,在使用煤田地质勘探技术的过程中,采取合适的煤田地质勘探技术特别重要,采用恰当的地质相关勘探技术才能保障煤矿煤田相关资源得到合理开采与应用,对于煤田设计、发展和相关生产提供明确可靠的珍贵技术支持,煤矿田地质勘探过程充分利用地质学科的研究理论以及相关科学技术研究分析、采用科学措施探测地下煤矿资源情况。煤田地质勘探技术主要有以下几个方面:

2.1深井钻探技术

我国的煤田地质勘探工作中基本都要运用到深井钻探技术,它是勘察煤田地质状况的重要手段途径。在具体的煤田勘察活动中,也需要我们在繁多的工具中采取合适的选项,例如首先应该在钻探的东南西北四个方面确保其在一定程度上的稳定,具体保持方式主要是通过细线在不同的角度进行稳定,因为这样可以将钻机的钻入角度可以保持在垂直角度,这样才能保证滑车、天车以及孔口等在同一铅垂线上。还有就是就像对钻具的刚性必须进行严格的考察,之所以选择金刚石也是出于其刚度是所有物质中刚性最大的。在煤田的地质勘探工作过程中,往往会根据不同层度的地质情况来决定我们要探的目标,这就需要我们采用深井钻探技术,利用相关设备来进行包括岩层、水样和土样等的取样,然后分析出结果,根据分析数据开展进一步的工作任务。

2.2坑探工程

在煤田的勘探工作中,一般针对暴露区或者半暴露区,坑探工程是运用的比较多的技术。它是探矿工程的重要组成部分,采矿工程的一个重要分支。这一技术是先于煤田地质填图开展的,目的是为了能够通过地表面实际情况研究与勘察,使得精准度研究工作得到保证。运用坑探工程技术,首先要利用电子勘探设备和仪器进行探查,然后再通过计算机信息技术对相关地貌进行数据分析,充分反馈暴露区或半暴露区矿藏的综合状况。在煤田地质勘探过程中的勘探阶段,结合掘进较深的水平、倾斜和垂直坑道,以探明矿床的类型、矿体产状形态、规模等相关情况,以便满足求得高级矿产储量的要求。

2.3地震法煤田勘探技术

地震勘探是钻探前勘测石油、煤田等的可靠方法,它在煤矿藏与相关地质勘察分析、各地区地质分析研究以及地壳研究等各项目方面得到发展。从矿藏深度一般从数十米到数十千米,对于埋藏在150-700米的煤田浅煤炭层,通常不超过800米范围内的煤层,都可以采用地震法来进行煤田勘探。而对于超过800米深度的煤层,我们需要采用的是矿井地震勘探技术,包括震波超前地震勘探、槽波勘探技术等。

2.4重力法煤田勘探分析技术

煤矿田的地质勘探中的利用的重力法煤田勘探分析技术通过勘探分析了解地下矿藏资源岩层的密度在方向上的重力变化差异情况,以提供地下煤矿资源构成情况以及煤矿规模等相关信息,然后做出正确合理的决定以及定量定性的解释判断。重力法煤田勘探分析技术通过测量分析岩层的密度差异情况在周围所引发出的异常信号信息,明确目标地质体所存在的空间地理位置、目标大小以及目标形状,进而获得对相关工作项目的矿藏地质结构与资源布局情况的正确判断。在重力法煤田勘探分析技术过程中,通过将野外获取的测量值换算、校正、分离等才能得到重力异常,再利用不同的反演法,计算出重力异常体的参数。最后,综合各种方面的知识推断出所属目标地的地质构造、资源情况等。

2.5X射线荧光技术

在野外工作过程中,受到激发了的地下矿藏资源样品中含有的各种元素会释放出相关信号,然后依据不同元素信号来辨别其特定的能量特性以及波长特性。探测过程中系统收集到那些放射出来了的相关数据,然后再利用我们的仪器设备把探测系统已经收集到了的数据信息转换成其中各元素对应的种类和含量等,这样就能够比较轻便、快捷、及时地获取到岩石的相关元素成分和品味。传统勘察矿藏的工作中,我们一般是从地表找到一些矿产的痕迹,然后由地表发现的资料开始深入,这种方法在以前的工作中起到了积极作用,但是随着科学技术的快速发展,这种方法已经过时,需要我们研究新的方法。X荧光技术和传统技术相比具有明显的优势。X射线荧光技术具有快速、低成本等特点,在冶金、煤矿、材料、环保、等部门得到了大力的发展,相信将来也会成为这一领域的核心技术。

2.6遥感地质调查

遥感地质是地质学分支学科,相比较于传统的手段,遥感技术主要是通过遥感图片作为一重要的媒介,然后应用比较强的综合分析处理能力来完成相关工作。在水文条件方面,结合热红外,雷达等更多高科技手段,按照对水文的解释法等有效手段来进行煤田范围内的调查分析,结合各种探查方法进一步加强各方面的综合认证,合理进行水文环境评估工作,按照最终的正确结果开展煤矿勘探工作。通我们的先进卫星遥感技术以获取需要的图像来作为我们工作的信息来源,围绕此信息进行评估工作的开展,把煤矿的地址特征和煤气分布规律作为出发点,更好地掌握煤田的具体实际情况。

3结语

篇4

关键词:煤田地质;钻探

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

钻探工程的特点是:冲积层厚、缩径,并伴有不同程度的钻孔漏水,在该地区采用套管护孔显然是不现实的。一是冲积层厚、岩层松软,难以承托套管,二是下入套管数量多,重量大,加之钻孔易缩径,套管难下入,更难起拔,导致套管的大量损耗;三是下入和起拔套管势必占用大量非作业时间,延误施工周期。因此不宜采用套管护孔。裸孔施工的优点是:避免了套管的损耗,增加作业时间,加快勘探速度,降低了钻探成本,遇有特殊水文地质情况,地质孔改为水文孔施工方便,随时可以进行电测,并可获得较完整的地质剖面资料。但是裸孔施工护孔难度大,技术操作要求严格,必须认真执行施工技术措施,保证安全钻进。裸孔施工的基本操作是:开孔后下入φ146(或φ127)井口管1~3根(7~20米),直接换φ9l钻具施工,同径裸孔至终孔。裸孔施工,保证孔壁安全稳定,护孔是关键。现将几年来施工中探索的点滴经验介绍如下。

1、简化钻孔结构,采用同径钻进,是裸孔施工的重要环节

钻探生产实践证明,采用裸孔施工时,若钻孔结构多变,换径次数多,钻孔呈多阶梯状,在这种情况下,下降钻具时增加了钻具撞击井壁的次数,从而易于破坏井壁的稳定性,又易造成井壁的坍塌、掉块,威胁着钻探安全施工。煤田地质勘探区的岩性较为松软,其可钻

性一般为3~6级,7级以上的坚硬岩层较少,可钻性较高。但是由于岩石物理性质松软,遇水易膨胀,易缩径;倾斜地层井壁易坍塌、掉块,因此应简化钻孔结构,尽可能减少换径次数。

由于简化钻孔结构,采用较小孔径钻进,井壁面积小,易维护,同时孔径小限制了钻具的回转半径。减轻了钻具对井壁的冲击破坏强度,从而减少了井壁坍塌、掉块的可能性,有利于井壁的维护。还由于孔径与钻具之间的环状间隙小,有利于导向和防斜,这对于安全钻进和提高钻效提供了有利条件。

简化钻孔结构,采用裸孔施工,必须下好井口管,以维护井口的安全。下置井口管应达到下述要求: (l)井口管要正:井口管的中心线必须与立轴的中心线一致,不得偏斜(2)井口管牢固:不得松动,并防止脱跑.(3)井口管与井壁间隙要严密:要求在井口管与井壁间隙中不窜水,防止冲塌井口,同时防止岩粉沉淀在环状间隙中造成井口管难于起拔。为达到上述标准要求,具体做法是:开孔前予先以人力在井口处挖出0.5米的深坑,坑中充填粘土,并以水湿润后捣实;开孔至下井口管深度后,提出钻具,再向孔底投入适量的粘土(湿润后的)并捣实;下井口管后,使井口管下端插入粘中,井口管外端用套管卡固定在地梁木处防止跑脱,井口管上部与井壁状间中充填粘土并捣实,防止管外窜水和岩粉沉入。

2、使用优质泥浆,确保孔内安全

使用优质泥浆是保证孔壁安全的重要技术措施。当前以使用“双聚”泥浆效果较好。使用优质泥浆,除能较有效地保持井壁稳定,防止井壁坍塌、掉块的同时,对防止井壁超径或缩径更有要意义。在使用优质泥浆的同时必须加强泥浆管理。为加强泥浆管理,每台钻机均配齐经过专门技术培训的泥浆员,每小班有兼职泥浆员,负责泥浆的泥浆性能测定和调释,以保证泥浆质量性能。实践证明,在厚冲积层、深孔钻进中进行裸孔施工,采用清水或劣质泥浆是很难钻进的。采用粘土粉造浆,其特点是造浆效率高,易搅拌,并能保证泥浆质量。

3、合理使用钻铤,保持钻孔垂直

合理使用钻铤,在裸孔施工中是至关重要的,其有两种意义:一是在正常钻进过程中使用的钻铤总重量应超过钻压的20~30%,在保证满足井底压力的同时,保持钻具的垂直,防止孔斜,并减轻钻具对井壁的撞击;二是在开孔钻进时就使用钻铤,为钻孔垂直延深奠定基础。冲积层钻进虽然不需较大的钻压,而使用足够数量的钻铤有利钻孔垂直和井壁稳定。我们经验做法是:开孔钻进后第一次加尺时就加用钻铤,直至加足钻铤数量,坚持至终孔。一般使用钻铤数量为5~ 7立根(60~90米),重量为1400~2100公斤φ68钻铤)。

4、下钻遇阻时不得盲目钻扫,防止出现岔孔

下钻遇阻现象一般多发生在冲积层中,其原因,一是粘土岩缩径,二是脱落岩芯.由于冲积层的岩层松软,无论遇有那种下钻遇阻时,均不得盲目开车钻扫,否则极易出现岔孔,而一旦出现岔孔又往往很准再找到原孔。处理方法是:下钻遇阻后,开泵以人力回转钻具,同时缓慢提动钻具冲扫,一般缩径不严重或脱落的岩芯较少时,即能解除;采用此法处理无效时必须立即提钻,再下入以原径粗径钻具作导向,下接φ50钻杆(2~3)米引路。边冲扫边提动钻具。但是操作均应缓慢,同时压力要轻。采用此法处理,一般多能凑效,同时能有效地防止岔孔。

5、积极堵漏,防止塌孔

在煤系地层中的各层灰岩均有不同程度的漏水现象,若稍有忽视又极易促使厚冲积层塌孔,以致埋钻,对安全施工造成很大威胁。因此,在遇漏孔层之前必须充分备足堵漏材料(粘土 、锯沫、水泥等).并采取长槽大池,将替换出来的废泥浆储备起来备用(一般储备30~50立方米)。

对于轻微孔内漏水(冲洗液明显消耗,但井口仍能返水)时。只要加强泥浆管理的同时,适当提高泥浆粘度,控制泥浆比重(比重越小越好),在一般情况下多能止住冲洗液漏失。

在钻进过程中当发现冲洗液突然漏失孔口不返水中断循环时,必须立即提钻,在提钻的同时进行灌孔。如果不引起足够重视,除促使漏失更加严重外,由于井壁失去泥浆柱的压力平衡作用,还会导致上部厚冲积层段的严重坍塌,若钻具停留在孔内,还会造成坍塌埋钻事故。提钻后也必须打消侥幸心理,应立即采用惰性材料积极堵漏。具体做法足:将锯沫和水泥加入泥浆储备池中,搅拌均匀后将锯沫水泥泥浆注入孔内,力争一次使之喝包喝足,恢复正常循环,即达到了堵漏效果。若井口能返水,但仍有较大消耗时,可提高泥浆粘度,继续钻进,适当缩短回次进尺时间和回次进尺长度,当钻过漏水层后(仍有较大消耗)再进行堵漏。堵漏效果仍不理想时,可采取快干水泥止水方法处理。由于采取同径裸孔施工,节省了扩孔下套管的时间和费用,从而须坚定堵漏的信心,扩大止水堵漏的效果。

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1.1传统的分析方法煤质分析指为了了解煤的性质、组成及其结构进行的分析,煤质的工业分析,包括测定煤的水分、灰分、挥发分、固定碳四个项目。传统的分析方法主要对煤的灰分和发热量的测定,主要应用一些物理化学方法进行测定,如粉碎,过筛,混匀等方法。

1.2目前的分析方法随着技术的进步,科技的发展,核技术和近红外技术逐步应用进入了煤炭分析中。(1)核技术在煤炭分析中的应用核技术又分为低能射线反散射法、高能射线湮灭辐射法、双能射线穿透法和中子活化分析法。低能线反散射法:利用Pu的低能同位素作为放射源,使放射源产生的射线照射到煤样上,射线会与煤中的原子发生光电效应,部分穿透煤样内部原子而又被反散射出来,并且能量发生衰减,衰减的强度与煤样中原子的序数有密切关系。高能射线湮灭辐射法:高能射线是指能量大于1.022MeV的射线,当它照射到煤样上时,就有几率与煤中物质的原子核作用,产生一对正负电子,正负电子在一定条件下发生湮灭效应,释放出一对能量为511keV的射线。高能射线与物质原子核发生反应的概率与原子序数的平方成正比,通过测定能量为511keV的射线强度就可以判断煤炭的等效原子序数,进而根据经验公式计算出灰分值,再由灰分值计算出发热量。双能射线穿透法:主要克服了单能射线受到煤层厚度和堆密度影响大的缺点,它使用高能同位素137Cs和低能同位素241Am组成双源。中子活化分析法:中子活化技术基于用中子轰击原子核时发生的反应。当中子与原子核反应后,原子核处于激发态,处于激发态的原子核不稳定会发生跃迁,恢复到基态或较低的能量状态,并释放出射线,不同的原子核与中子反应释放出的射线的能量不同。进而通过数学分析得到灰分值,计算出发热量。

2煤质研究的意义

由于我们国家煤炭资源丰富,索引我国是煤炭出产的大国,研究表明煤炭中含有大量的微量元素、稀散元素和有害元素,很早以前我们就已经开始提取利用这些元素了,煤炭本身的价值远没有这些元素的价值高,伴随着我国经济的飞速发展,我们一定会日益扩大煤炭的利用途径,会慢慢的改变以往煤炭作为动力用煤炼焦用煤的的格局如果我们能对勘测区的煤质全面的进行评价和论述,那么就为他可能合理利用的途径提供可靠安全的依据。就目前我国的技术发展水平来看,我们队微量元素的富集规律和分布情况以及它的富集存在状态了解的很少,可以说的上是少之又少,这也就是为什么我们国家虽然燃煤碳含量丰富,但其利用率却极低的原因,因为我们只是对它的含量有着简单的了解,却并没有深入的了解。

目前,煤炭中的微量元素有的已经被直接进行了利用以及回收,还有一些元素开发和利用还是存在着很多困难,但是它们具有着很大的利用价值,随着技术的进步,这些元素还是有可能被利用的,他们是潜在的资源。煤炭中不仅含有有用的元素,其中也同时存在着很多对生态环境和人体都有害的元素,随着时间的增长,这些危害也会慢慢的显现出来,他造成的后果是非常严重的,虽然这些危害在短时间内我们并不能发现,因此对微量元素研究的同时我们也应该注意对有危害元的素的评价和研究,并在加工利用的过程中找出相应的对策以降低他造成的危害。

3煤质分析的发展与展望

3.1与国际接轨伴随着我国加入世贸组织,越来越大的进出口煤炭业务要求我们国家的煤质分析规范与国际接轨,并且运行规范,换句话说,应该按照国际标准运行。

3.2发展自动化仪器先进地煤质分析仪器可以更好地服务于煤质分析,进而更好的发展煤质分析工作,是煤质分析的化学以及物理方法渐渐的变得仪器化自动化,更快的与国际接轨。

3.3研制和发展标准物随着在线煤质分析仪的发展研制生产在线分析仪专用标准物逐渐变得迫切,此外其他的微量元素、成分硫和特低硫的标准物研制也是市场必须的,目前实验室正在研制,不久将向社会提供。

3.4提高煤质分析的能力通过技术交流、能力验证等技术活动来提高煤质分析的能力。

4结语

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[关键词]煤田;地质勘查;配置方案

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0158-01

1 前言

煤炭的地质勘察工作愈来愈成为人们所关注的重点内容。而我国本身的煤炭资源产量十分丰富,所以工业的发展也依靠煤炭资源、煤炭资源在提升我国的发展速度方面起到了巨大的作用。为了使得有限的资源得到最大限度的使用,我们要在煤炭的使用过程中分析煤炭的利用效率,从而提高资源的转化效率。[1]为了促进我国煤炭行业的快速发展,国家制定了很多关于煤炭行业发展的相关政策,从而从国家的角度来促进我国煤炭行业的可持续发展。在国家的文件政策支撑下,我国的煤炭企业得到了扩展,并已经在发展的过程中,充分考虑煤炭资源的节约型设计,实现了资源的利用。而煤炭行业若想有效提升自身的发展水平,还需要充分考虑到资源的节约,实现资源的合理利用,这样才能减少在发展中造成的资源浪费。煤田的地质勘察工作中的环境评价是其中的工作重点也是必要内容。为此,我们需要对煤田地质勘查中的合理配置方案进行分析。[2]

2 实现地质勘查的重要意义

煤田的勘查主要是实现资料的收集,从而给矿山的建筑设计提供参考依据,这其中包含的内容 较多,比如该地区的矿产资源的存储量,以及开采中需要利用的技术条件等各个方面的内容。而矿产资源的勘查工作也可以按照开采的技术以及矿体本身的地质情况进行勘察。此外,还可以进行必要的综合评价等各个方面的内容。随着时代的逐渐进步,我们对于资源的利用观念也发生着转变,在进行资源的利用时,需要借助一些较为先进的科学技术,从而实现对资源利用各个方面的充分考虑,利用不同种类的资源和资源的配置需要,来实现资源的合理化应用。去产能在总理的政府报告中被指出,为了充分的化解产能过剩的问题,从而有效的处理好产品供应大于需求的局面,最终实现产品的转型和升级等。若想使得资源的使用效果得到提高,我们需要在资源的使用过程中注重资源和人类发展的相互协调,并把去产能的理念融合到煤炭资源的合理配置中去,资源是自然的一部分,为此,我们在使用资源利用资源时,注重人与自然的相互结合,使得资源系统的开发按照一定的规划开展,从而实现资源的开发和利用。

3 如何实现煤田的地质勘查中的合理配置方案

3.1 勘查的主要目的合理配置

为了实现煤田的地质勘查中的合理配置方案,首先要从勘查的目的性出发,对地质资源进行收集,从而实现对矿产设计的资源提供,保障其科学性和安全性。而对于勘查的整个项目而言,勘查的目的是勘查工作中的主要线索,是对整个项目的实施可行性的分析,对煤炭行业中的地质勘查中资源的去产能的发展要求进行合理的判断。从而明确勘查的主要目的和具体的勘查任务等各个环节的内容。而煤田的勘查任务是建立在煤炭建设的基础上完成的,是对整个勘查项目的完整性规划。[3]为整个勘查项目提供了较好的发展规划和科学的发展指导。目的的勘查中要严格从项目的实施地区情况出发,从而根据开采的情况而完成施工建设的具体要求,同时借助科学的技术方法对煤田的工作进行勘查和分析。在此过程中要同时关注煤田开采的经济效益等各方面的内容,从而保障整个项目的工作顺利展开。结合勘查和评价两方面的内容,使得煤炭资源的应用更加的合理化。

3.2 勘查的主要内容合理配置

实现地质勘查的主要目的以及主要方法的合理化配置使得煤炭的地质勘查工作的成果更加具备科学性和经济性的效果,而勘查的具体内容也对于两者有很大的影响。地质勘查的主要内容往往是和地质勘查的地层时代、地质勘查的煤质情况以及基本的构造等息息相关,其中还囊括了地质勘查的地貌特征以及岩性等等。煤田的地质勘查的主要内容必然和其他的不同资源的勘查有较为紧密的联系,在勘查中可以使用多种先进的方法开展勘查工作,比如二维和三维的地震方法等等。这些高科技的方法可以实现对煤矿以及附近的水资源的岩层进行勘查,选择正确的勘查方法和勘查内容可以提升地质勘查的效率和地质勘查的勘查水平。

3.3 勘查的主要方法合理配置

煤田的地质勘查的过程具有时段性的特点,在工程进行的不同阶段可以实现不一样的开采发那个是。而具体在实践中的开采方式的选择也需要根据其周边的生态环境情况。目前主要的勘查方法的种类很多,比如,在进行煤炭资源的勘查时则使用的是井探法和物探法,而在进行周边水资源的勘查时则使用的是水文地质的测绘方法。在进行煤层的勘查时往往利用气藏地震法的频率较高。[4]因此,在实现煤田的地质勘查的过程中,要充分注意各类勘查方法的合理化应用。这样才能更好、更快的实现煤炭行I的经济目标,促使煤炭行业又好又快发展。所以勘查的过程中要根据气体固体以及液体的性质特点来实现规律性的分析,从而提升勘查工作的技术水平。此外,还需要合注重地下的水和气两者的存在关系,从而给具体的煤田地质勘查工作提供较多的数据支持。

4 结语

综上所述,本文对煤田地质勘查中的合理配置方案进行分析,首先介绍了煤田地质勘查的重要性,然后对勘查的主要内容和目的以及方法进行分析,最后从而目的、内容、方法三个方面分析煤田的地质勘查中的合理配置方案。作为煤田资源开发中的关键工作内容,煤田的地质勘查工作需要科学合理的进行,从而实现战略性的调整,以便使得资源的利用效率被充分的利用。煤田的地质勘查的主要目的、内容以及方法需要进行合理化的配置,使得煤田的地质勘查工作水平被提升。为了使得煤田的地质勘查工作的合理实施能使得煤炭行业的发展速度得到提升使其按照一定的工作规划进行。而煤炭行业的作业者,也需要提高对煤田地质勘查工作合理配置方案的重视,从而使得勘查工作成为煤炭工作得以顺利开展的前提,以便于更好的促进煤炭资源的合理化应用,在提升煤炭工作的效率的同时,可以实现煤炭行业的长久发展,并满足环境资源的合理化使用。

参考文献

[1] 刘从义.关于煤田地质勘查中的合理配置研究[J].地球,2015(3).

[2] 王丽伟.试论如何进行煤田地质勘查中的合理配置[J].能源与节能, 2014(3):95-96.

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关键词:煤田开采;环境灾害;防范措施

Abstract: with the mining of coal resources, mining induced disasters problem also more and more serious. Main have surface subsidence, ground fissure, landslides, collapse, debris flow, of arable land, water, buildings and infrastructure causing destruction. In recent years, a large number of mining induced coal resources of geological disasters and mine geological environment deterioration, has seriously affected the sustainable development of our economy.

Keywords: coal mining; Environmental disasters; Preventive measures

中图分类号:P641.4+61文献标识码:A 文章编号:

1矿山灾害及破坏现状

我国矿山地质环境持续恶化,矿区地质灾害危害严重,已引起了各有关部门的重视。近年来我国启动了矿山地质环境的调查和评估工作,2006年已全部完成了全国31个省(区、市)的矿山地质环境调查工作。截止2005年,矿山开采占用或破坏土地约100.1万h㎡,尾矿及固体废物积存总量约136.8亿t,每年废水废液排放量约28.9亿m3;全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个,造成严重破坏的25个。矿山灾害中煤炭开采造成的灾害和破坏最为严重,煤田开采沉陷引起地面塌陷、地裂缝、山体滑坡、泥石流等灾害,引发的耕地减产绝产、建筑物的裂缝倒塌、市政设施的损坏以及水资源的污染流失等破坏。

1.1地表塌陷及地裂缝

采空区形成后上覆岩层发生变形、移动和破坏,充填采空区,向上发展达到地表形成塌陷。地表塌陷可分为连续性的塌陷和非连续性的塌陷,这主要取决于煤层开采深度和开采厚度。采深和采厚比值较大时,表现为连续性塌陷,具有明显规律性;采深和采厚比值较小,或有较大地质构造时,则表现为非连续性塌陷。塌陷的同时地表可能还会出现裂缝、台阶和塌陷坑。裂缝一般出现在地表塌陷的外缘,深度与宽度与地表岩土性质及变形值有关;采深与采厚比值较小,裂缝规模较大时,裂缝两侧产生落差。台阶和塌陷坑多出现在急倾斜煤层开采条件下。地表塌陷的范围、形状及特征取决于开采深度、厚度、采空区尺寸、重复采动、采煤方法、顶板管理方式、煤层及上覆岩层产状、岩层产状、岩性、地质构造、地形、地下水等多种因素。

1.2山体滑坡及崩塌

煤炭开采引起的滑坡有两种情况:1露天开采时由于边坡角、地质条件和开采条件等因素引起的滑坡;2由于地下开采沉陷引起的滑坡。采空区地表斜坡岩体运动受坡面和采空区形态的控制,并受覆岩性质、降雨和其它人类活动的影响;斜坡岩体会出现塌落、倾倒、拱屈、变曲和滑动等运动。斜坡会发生下沉、鼓胀、崩塌、开裂及滑坡等连续性和非连续性等破坏。采空区地表地形较陡(>30°)时,由于地下开采,地表坡体的应力平衡状态短时间内被破坏,就可能会引起突发性的滑坡或崩塌,滑体的后缘伴生阶梯状弧形地裂缝。尤其是煤层顺层开采时可能引发大规模的滑坡,湖北秭归的链子崖滑坡便是典型例子。在山西矿区地质灾害调查中发现,开采沉陷诱发山体滑坡可分两种情况:1开采沉陷主导的滑坡;2与降雨、其它人类活动等共同作用诱发的滑坡。在雨期,雨水沿开采沉陷形成的贯通性很强的裂缝、构造节理及软弱层面下渗,降低了滑动面的抗剪强度引发滑坡;所以在雨期应加强对开采沉陷区斜坡的监测。

1.3泥石流

泥石流的形成一般需要三个条件,物源、水源及地形条件。矿区开采形成的矸石山、废石、土及沉陷引发的滑坡、崩塌为泥石流提供了物源条件,地形陡峭的矿区在暴雨季节易发生泥石流灾害。泥石流对矿区石房、村庄及基础设施造成严重威胁和破坏,泥石流的面状侵蚀,使土地瘠薄、农田被毁,破坏了两岸坡体的稳定,促进了滑坡、崩塌的发育,使地质生态环境恶化。除以上几种常见灾害外,矿区还经常发生矿震、煤层及矸石的自燃等灾害,亦会造成重大损失。

2开采沉陷灾害的环境效应

矿区的地质生态环境是一个复杂的系统,由生物系统、土地资源、水资源及大气等共同组成。煤田开采沉陷会引发诸多环境效应,大量破坏耕地、地表建筑物,污染破坏水资源,造成水土流失沙漠化等。矿区地质生态环境的扰动和破坏有愈演愈烈的趋势,开展对这些环境效应的机理研究进而减轻造成的破坏十分必要。

2.1水资源流失及污染

煤田地下开采对水资源的破坏主要表现为水资源的流失和污染两个方面。在开采过程中为防止矿坑涌水,而进行的顶、底板疏水,使顶、底板含水层水量减少,地下水位下降,在较大范围内形成落漏斗。开采沉陷活化的古断层和形成的新断层及裂隙破坏了隔水层,改变了地表水和地下水系的补给、径流和排泄条件;使水资源流失。水资源的流失使泉井枯竭、农作物减产、人蓄饮水困难,给工农业生产造成重大影响。水资源的污染主要是由污水排放、矸石山和地下岩体、煤体风化使有害物质渗入水系造成的。矿区水资源的流失和污染对地表地下水系统造成的破坏很难得到恢复。陕西黄陵沮水河沿岸因煤炭开采造成地下水位抬升,地表形成沼泽淹没了大量农田,同时地严重污染了地下水及河水。

2.2破坏地表建筑物及基础设施

开采沉陷对矿区地表建筑物及道路、管线、桥涵、堤坝等基础设施造成严重破坏。开采沉陷造成的地表下沉、倾斜及曲率、水平、剪切、扭曲等变形,使墙体产生各种形态的裂缝、倾斜、错动和外鼓等破坏。滑坡、崩塌掩埋道路,道路管线裂缝、错动,电力、通信线路中断等基础设施的破坏在开采沉陷区屡见不鲜。矿区地表破坏严重的村庄不得不整体搬迁,引起了诸多纠纷。山西某地因开采造成的地表裂缝及错动使村民集资建设的深水井遭到严重破坏,屡次修缮无效后被迫依靠煤矿供水。

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随着现今我国经济水平的不断提高,人民素质水平的不断增高,对煤炭的需求量越来越高;环境意识也在不断增高;急切希望可以拥有更加优质、环保的资源,这就需要不断探讨提升关于煤炭资源管理的各种措施与技术方法。煤田地质勘探其是种在进行煤炭资源开发前,利用各项技术措施以分析煤层埋藏的相关状况,为后续的煤炭资源开采设计、矿井建设以及生产奠定基础。因而,研究当前国内的煤田地质勘探技术现状与特点,同时探讨技术的发展方向,及时提高应对措施,不断的创新勘探技术,让生产与建筑更为可靠,确保煤炭资源的合理开发与应用有着重要的意义。

2我国煤田地质勘探主要技术

2.1地面地震勘探技术

高分辨率的地面地震勘查技术是一种比较先进的地质勘探技术,它主要使用二维地震以及三维地震方法来探测断层的落差,再进一步探测断层的变化,还能检测岩浆岩的影响。因为岩浆岩会发生一定的变化,给以后的开采工作带来一定的麻烦,为此,需要在事前进行合理分析,找出影响因素。随着科技的进步,这种技术已经逐渐成熟,并广泛地应用到工作实践当中,为勘探环节提供了质量保障。

2.2遥感技术

遥感技术被人们所熟知主要是因为其应用在航天工作中,随着这种技术的普及,其也应用到地质勘探工作中。它主要是利用卫星的微波、红外以及可见光等对地面进行遥感测试,从而获得准确的地面信息,能够测量煤田的大小,评价煤田的发展前景。如今,遥感技术的优势愈发明显,其具有检测效率高、检测速度快与检测准确性高的特点,能够提高勘探的效率,勘探的准确性显著提升。

2.3测井勘查技术

这种技术主要是将多种物理参数进行科学合理的整合,从而提高勘探的质量,该技术可以在较短的时间内获得煤田的储量,还能测量非煤系的地层,也能检测出这些地层的厚度与深度,从而准确掌握煤田的数据,为开采和安全工作提供保障。

3我国煤田地质勘探技术的主要特点

3.1细节处理不到位

我国的煤田地质勘探技术细节处理难以令人满意,存在着诸多不到位的问题,例如:在勘探过程中,水力压裂的结果比较差,为勘探工作制造了障碍;或者钻井冲液处理不当,对煤层带造成不良的影响;或者在完井之后,出现严重的坍塌问题,使得开采工作面临较大的障碍。

3.2人为地质灾害较多

煤田地区许多地质灾害是自然环境引起的,但是也有一部分地质灾害是由人为因素引起的,如果发生灾害会造成巨大的人员伤亡和经济损失,为此,在地质勘探工作中,要探明容易出现的地质灾害,并做好应对灾害的准备,减少灾害的发生。

3.3矿井水防治能力较弱

在勘探工作结束之后,矿井水会给日后的开采工作带来不利的影响,例如影响煤炭的质量,影响水的质量,相关勘探人员对这种影响的重视程度较低,没有在勘探工作中做好有效的防治工作。

4煤田地质勘探技术应用发展趋势

随着关于煤田地质勘探相关研究的逐渐深入,钻探技术已经逐步走向成熟。现今进行物探的设备仪器具有先进性与精度高的特点,普遍结合计算机技术进行,能够更加快速与准确地对大量的数据进行研究和计算。现今,计算机信息技术和传统的勘探技术已经逐渐融合,并且逐渐地于多个地质勘探范围上得到了广泛使用。现今,针对一些落差不高于五米,长度不大于150米的小型褶曲,依然难以通过地面勘探的的手段来实施查明的。自20世纪开始,西方的一些发达国家便逐渐展开了运用水平钻技术以实现对煤层的钻进。这种技术是在受控点定向钻的基础上发展而成的,伴随着钻进技术的不断发展,可以于井下沿煤层实现钻进,同时还能够在地面上根据垂直--圆弧--水平的线路完成煤层钻进工作,这种技术在国内目前已经由石油部门逐渐引入至煤田地质勘探领域当中。相信在不久的将来,我们也可以充分地利用所积累的经验和先进的仪器设备,逐渐加强综合勘探技术方面的应用。同时,部分西方先进的公司利用对钻孔技术中岩层显微扫描仪设备的使用,以实现对半米落差的断层、裂隙以及构造特征进行解释,然后计算出具体的应力方向。利用对多角度的现实分析结合计算技术进行模型,而获得煤田的构造。

5我国煤田地质勘探技术发展建议

目前,我国相当一部分的煤田管理者往往将经济利益放在前,而忽略了安全的重要性,因而常常导致出现管理不到位而引发安全事故的现象。国家或相关部门应该针对这些勘探企业或科研机构提升资金投入及加强安全培训管理方面的力度,提高其人身安全、钻探安全的意识。同时,勘探企业应利用多渠道、多方法的、多投入的策略,以??事求是的态度对煤炭地下资源实施全面的掌握。不断地利用技术革新的方法,以完成煤田地质勘探事业的更快更好的发展目标,不断增强理论与技术改造实践的研究,构建起完善的安全评价、水资源评价以及地质资源污染评价机制。不断提升勘探团队专业技术水平与素质,推动煤田地质勘探事业科技水平及可持续发展。

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1 煤田地质勘探的重要性和作用

煤炭是我国的主体能源之一,煤炭资源的开采和供应是煤炭工业健康发展的基础,贯穿在国民经济社会发展的全过程中。煤田地质勘探是指在开采之前,对煤层的形成、特征以及地质条件进行初步勘查研究,为煤炭开采提供周围环境、开采技术以及煤矿价值等基础信息,使煤炭开采设计人员对开采方式、开采的安全性和技术性进行合理判断,为煤炭的开发、利用、安全和环境保护工作打好牢固的基础,为煤炭工业发展提供资源保障。

2 煤田地质勘探的前沿现状和存在问题

2.1 提高煤田勘探精度

随着煤炭工业现代化发展,煤炭采掘机械化和自动化的程度逐步提升,在进行煤炭开采之前,对所采煤层的厚度、结构等局部细小变化的信息精度要求越来越高,但现有的煤田地质勘探技术很少涉及到这点。因此,目前的煤炭地质勘探任务应当从计算煤炭储量逐步发展为提供煤炭开采的可靠信息,从资源地质勘探逐步发展为包含一般地质勘探和多阶段勘探的深入勘探模式,甚至将勘探作为煤炭开发的一种手段,扩大煤炭开发的节点和时间范围[1]。

2.2 完善矿井水防治与保水采煤研究

矿井水防治和保水采煤现象跟当地的地质特征有关,在我国东部的一些矿井中常常出现突水事故,突水量日益增大,一些地面缺水地区甚至出现了恶性突水事故,水害威胁使得许多煤炭储量难以开发。因此,防治煤矿水害,进行保水采煤研究是煤田地质勘探的前沿方向。想要防止煤矿水害,可以通过开发突水预测预报技术,加强实际观测与室内模拟,运用新的理论方法综合分析矿区深部的情况,得到符合实际情况的突水预测预报模型。开发采掘区无水险水害防治技术,将其与现代机械化开采的现实情况相互结合,减小采掘区突水几率,保护生态环境。

2.3 防治地质灾害,加强环境勘查

在煤炭矿区的勘探与开发过程中,由于开发破坏了矿区的天然条件,带来了一系列环境问题,比如水源污染、植被破坏、大气污染、耕地破坏等,更有甚者,会产生地裂、滑坡、地表塌陷等灾害地质现象,严重制约了煤炭工业的可持续发展。因此,在煤炭地质勘探前沿中,将对矿区环境的评价和治理作为重要内容,在勘探过程中进行环境地质和在灾害地质的研究,对开发后的人为地质做出一定预测,在此基础上进行环境治理和灾害防治,是环境勘察的重点所在。

2.4 注重动态地质研究

在煤炭地质勘探的前沿研究中,对岩煤突出、冲击地压、井筒破裂等动力地质现象开展研究,通过分析现象形成的地质机理,可以对采掘阶段岩体应力的变化进行事先测定,从而预测灾害现象的发生,提前做好消除或者减弱的防治措施。

2.5 加强对煤层气开发的研究

煤层气被普遍认为能够当作能源使用,许多国家已经开展了煤层气的研究,但大都面临着产率不高,容易衰竭,钻井冲洗液污染煤层,水力压裂效果不明显等问题。我国需要从国内煤矿的实际情况出发,着重研究煤层渗透率、煤层气富集和产量等内容,寻找到适合我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术[2]。

3 煤田地?|勘探前沿的发展趋势

(1)发展水平钻进技术。水平钻进技术是从受控定向钻进发展来的,不但能够在井下沿煤层钻进,还能够在地面上沿垂直-圆弧-水平线的轨迹深入煤层钻进,这项技术是在20世纪80年代后期从石油部门引进的,可以与随钻测斜技术配合采用。(2)开发井下勘探技术。国内外资料表明,如果断层和褶曲的落差小于五米,长度小于一百五十米,就无法通过地面勘探方法准确查明,需要采用矿井物探和水平钻进技术,对井下开展采区勘探或者工作面勘探。因此,井下物探技术是煤田地质勘探前沿的重要发展趋势,槽波地震勘探技术和雷达系统都是对于井下物探技术的开发和利用成果,与传统勘探手段相比,它的费用更低,勘探的准确性更有保障。(3)煤田勘探的信息化应用。计算机技术在煤田勘探中得到了大量的应用,如通过计算机进行卫星图像处理,分析成煤地址背景,通过数理统计圈定找煤预测单元,提升找煤效果。从目前的形势来看,计算机可以通过人机对话的方式智能分析地质勘探数据,将来通过研发能够进行现场预处理、提高勘探精度的物探仪器,提高煤田勘探的精度和效率,是煤田地质勘探的发展方向。

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勘探区地震地质条件直接关系到一个勘探项目是否能实施,实施后效果如何。在不同地区进行三维地震勘探主要是通过现场踏勘、试验、低速带调查来掌握该区的地震地质条件。可以对该区进行现场踏勘,了解低速带和潜水位的特征,通过岩性录井、微测井等表层结构调查,对全区激发条件进行分区,之后通过试验可以对勘探区的干扰波类型及频率范围进行调查,从而可以提出压制干扰的针对性措施。对不同分区进行不同井深、药量、井组合以及检波器类型及组合试验,可以合理地选择最佳的激发方式、激发药量、观测系统、检波器组合形式等,从而达到减少和压制干扰波,提高有效波的目的,为更好的野外施工和资料处理提供指导。在质量监督过程中主要监督试验设计是否能达到试验目的,试验参数是否全面,结论是否合理,试验选定参数能否满足施工要求。

2野外数据采集监督

数据采集是整个三维地震勘探最关键的一步,最后结果的准确与否,很大程度取决于数据采集中施工质量的好坏。所以在质量监督过程中资料采集现场监督是最重要的。

2.1测量测量工作是数据采集的基础,如果测量不准确直接影响着施工的质量。质量监督时,首先要检查测量仪器是否经过测绘主管部门认可的权威单位进行检测,是否能满足各种地表定位要求,是否能满足精度要求,测量人员是否有相应资格证书。其次要对测量起算点的来源、精度、距离、测量工作的进度进行核实,看其是否满足规范及地质任务要求。测量平差的计算方法是否合理,结果是否正确。再次要求所有物理点必须实测,测量人员必须进行交叉检查,监督人员对本次测量数据进行抽查,看误差是否在允许范围内。且监督人员要对野外施工草图进行检查,看地表植被、地物特别是与安全有关的地物(如高压线、公路等)是否标记清楚,在特殊地区必须进行空道的时候,应尽量避免连续空道,并标明空道的原因。

2.2激发激发即利用人工产生震源,形成向下传播的地震波的过程。在质量监督时,首先要检查爆炸机性能是否良好,井口检波器是否埋好,保证井口信号准确,激发时仪器实时监控环境噪音和情况,待有效控制噪音后方可激发。激发前核对接收道号并与实际埋置检波道对应,钻井班报和观测系统图中的炮井桩号与炮班所报桩号准确无误后方可激发。每放完一炮后资料监控员和操作员及时检查和分析爆炸信号、炮检关系、不正常道及超限、记录能量和干扰波情况,对资料中存在的问题及时整改。其次要注意检查使用的震源是否按试验确定的参数严格进行,是否根据不同的地表类型选择了不同的钻机,对钻井位置、岩性、深度等是否按设计要求进行,并做了正确完整的记录。在无法达到试验要求的地方,采取的措施(如变观)是否能满足地质任务的要求。激发是否有缺炮和盲炮。

2.3接收接收即把经地下介质反射的地震波,通过专用仪器及在地表铺设的检波器进行收集的过程。在接收的过程中,既接收了有效波,又接收了其他扰波。质量监督首先要检查采集仪器是否及时有效地进行了年检、月检、日检,检波器是否进行了一致性调查,电缆、检波器性能是否良好,绝缘性是否良好,各项指标能否满足规范要求,仪器操作人员是否实行了持证上岗。其次要注意检查地面铺设的检波器是否插直插实,检波器组合周围杂草是否清除,是否能有效避免干扰波的接收。

3资料处理解释监督

资料处理解释是把地震采集的数据,转化成地质人员能理解的地质信息的过程,适合本区的合理的处理流程和解释流程有利于提高解释精度。在质量监督过程中,主要注意处理解释流程的选取,关键步骤的处理解释方法及参数的选取,多种方法的对比,对每一步骤都要严格分析,质量合格后才能进入下一步。只有这样才能选出适合本区的资料处理解释方法。为最终提交满意的质量成果打下基础。

4物探报告的编制监督

资料处理解释结束后,地震信息转为地质信息,本环节需要地质人员的参与。质量监督主要从构造合理性,煤层底板等高线合理性方面考虑。

5结束语