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论煤田地质勘探技术的发展及应用

2021-03-09牛淑敏周佳高瑞高超

科技研究·理论版 2021年23期

牛淑敏 周佳 高瑞 高超

摘 要:就目前的煤田地质勘探工作来看,这项工作主要是研究煤田地质的分布,采掘过程当中的规律,以及地质条件变化等。通过对煤田地质的研究和分析从而有效的、科学合理的研究开采技术和方法手段,当中主要包含对煤田的普查和勘探,也就是说,在进行煤田开采之前,一定要保障这次煤田开采是非常科学合理的,具有良好的发展前景,具有连续生产的结果价值。只有通过这样的地质勘探研究分析,才能够更好的提升煤田地质勘探技术的有效性,这样才能够使煤田地质勘探技术得到更多的社会经济效益。伴随着社会经济的不断进步和发展,新能源技术也不断得到运用和推进,如果煤炭资源想在能源这个大市场上有更加广泛的应用,就需要相关部门不断的提升煤炭使用效率的经济安全性。与此同时也需要提升煤田地质勘探技术的实际运用质量和效率。

关键词:煤田地质;勘探技术;发展及应用

1 煤田地质勘探的理论基础

1.1 深部流体作用成矿理论

对于地球的深部流体来说,其主要是煤田等矿物质的形成有关。从近10年的地壳运动研究表明,地壳深部具有很明显的运动,并且矿物质资源就是在流体运动过程中形成的,这种流体运动为地质人员在煤田地质勘探过程中提供了重要的理论依据。

1.2 矿床成矿系列理论

矿床成矿理论是地质勘探人员在寻找相关矿物质的时候有效依据的重要理论之一。其成矿原理就是指在一定的地质时期、地质情况往往与一定的地质结构有关,不同类型的地质产生不同类型的物质资源,同时不同类型并具有因果联系的矿床自然联系。按照这一层次可以將矿物质分为成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列等等几种类型。这种组合的矿床在不同形式上相互发生联系,通过分析矿床形成原理,对煤田地质勘探工作的有效分类,以及有效开采具有很好的指导作用。

2 现今煤田地质勘探所使用的技术

煤田地质勘查活动要完全贴合勘探任务,并辅以对地质的观察与研究,得知探测地区的地质条件与煤矿质量。在进行煤田地质勘探活动时, 我国工作者一般选择地图测绘、地球地壳运动探测、化学勘探、钻头探究、采样探测以及地球遥感等技术,能够对煤田地质进行多方面的探测与处理。目前,我国的煤田地质勘探技术水平正处于世界前列,主要的勘探技术手段有以下几种。

2.1 勘探地区地震研究技术

勘探地区地震研究技术一般会使用高分辨二维地震法、三维地震感知法、多波多分量地震感知法等若干方法进行勘探,在对煤田勘探地区进行蓝图设计前,该技术可以查明区域内煤矿层的煤炭存量以及地壳板部的起伏规律特征、地壳板块断层处煤矿的发育规则,能够对煤层的分裂交合走向处进行定位,也能探测到煤层处土壤的含水量,并为下一步的开采计划提供防水灾预警,同时勘测出该区域的地质问题,对地面塌陷问题作出及时预警与补救。由此可知,该技术会对煤田地质勘探活动产生重要影响。与传统矿井物体探测方法相比,地表物体勘探法工程量小、设备搭建简单、勘探成果丰富,但该方法也是有缺点的—比较容易被煤田内地表状态所影响。所以,在地表条件较为优秀的情况下,三维高分辨率地震勘探技术是进行煤田地质勘探活动最理想的方法。

2.2 遥感技术在煤田地质勘探活动中的应用

为了勘探含煤矿地区的地表条件,对煤矿区的地质结构、地层构造条件、煤矿带以及煤矿质量作出准确的调查,并对以后的地质勘探工作作出合理指导。地质填图法渐渐成为煤矿勘察工作中最基础的检测方法,也能够运用到城市地籍信息系统中,为系统的建立作出一定的贡献,并能够应用到航空航天遥感、城市地面遥感技术中去。

在煤田地质勘探活动中,遥感技术也在充分发挥作用。在运用遥感技术对煤矿区进行地质勘察时,可以对地表照片进行判断,从而更好地对该地区的地表状况作出结论。从根本上来说,遥感技术就是一种行之有效的勘探技术,而且这些照片中包括可见光航空像片、多光谱卫星像片等多种形式的像片,工作者通过分析研究这些片,就能为地质填图、地质条件、煤矿分布及产量等方面的研究活动提供理论基础。

2.3 重磁电及地质雷达勘查技术的应用

在进行煤田地质勘探活动时,一般会使用瞬变电磁法、高精度磁法、高精度重力法、直流电法(含高密度电法勘探)、地质雷达等手段进行研究,其目的是得到准确严谨的勘测数据。重磁电和地质雷达勘测法一般适用于对煤田地质、石油资源所在处和海洋河流区域的勘测。该技术能探测出区域内地层断裂处和地表凹陷处的准确情况,同时还能对地表的地质构造进行准确分析。在对矿山中煤矿资源的剩余量进行检测的同时,还能对山体空洞作出预报,帮助工作人员完成下一步的矿产挖掘工程设计。

2.4 测井勘查技术

如果从我国勘探技术和经济发展的方向来看,地表勘测显然已经是矿产业中最实用的一项技术,勘测人员需要把用于地表勘测的设备移送到矿井之下,然后使用电波、声波等一系列物理手段监测矿井状态。现今的勘测技术种类越来越多,例如水利勘测矿井及煤矿层气测井等,而且将监测范围从地表移动到矿井下也是我国煤田地质勘探发展的必然趋势。直到目前为止,国外已经开发出了一种新型雷达勘测技术,可以监测岩石质量并准确定位煤田矿道周围的裂缝以及断层范围,甚至可以精准判定煤层的厚度与深度以及煤层外土层的深度和厚度,这种雷达技术能够很好地取代一些传统过时的勘测技术手段,力求保证煤田地质勘探活动的质量与时速。

3 煤田地质勘探技术运用和发展趋势

根据实践研究表明,如果想要增强煤田地质勘探技术的效率,首先需要对煤田布置正确的理解,只有这样才能够为整个矿产资源勘察工作提供有效的帮助。也就是要把握发展的需求,注重突出矿物质带区,从而筛选出需要对其重点勘察的区域,进行统一的地质勘探工作,增强矿物质勘察的部署以及质量效率。与此同时,也应该对勘察工作的范围进行一定程度上的完善,合理的部署相对应的地质勘探技术设备,由此来提升勘探物质的基本工作质量和效率。伴随着煤田勘察工作的难度不断提高,单单使用一种煤田勘察技术去找寻煤田的位置地域是不现实的。煤田勘察技术的主要发展趋势是利用现代化卫星科技和电脑当中的分析技术,科学有效的配合各种各样的勘察手段进行交叉使用,通过这个来找到更为隐性的煤田。现代化卫星技术的使用,一定要以调查区域的土壤煤炭结构作为基础,然后结合工作区的成矿地质基本条件,从而能够进一步的勘察观察区域当中是否真的有煤田矿物质。通过科学合理的研究和分析,找到煤田矿物质。从发展的长远眼光来看,这些年来,煤炭等矿物质资源已经逐渐的成为了非常重要的地质信息资料,有关的勘探设备也出现了许多,性能不断的得到增强和完善,灵敏度和准确性等不断的得到提升。利用计算机的实时处理数据对其进行分析,三维图像等技术也不断的得到使用,通过使用现代化科学手段多层次,多维度实现综合训练发展。

结束语:我国煤炭矿产资源分布较为规律,勘探过程及手段也在不断被完善,开发现状可谓是如火如荼。相关矿产业人员应把握好对煤田地质的勘探程度,同时还要适当与其他业内人员讨论勘探技术与手段,并重视开发后煤田的环境保护问题,要践行“绿色、科学”的社会发展观,在做好煤田地质勘探工作的同时,更新勘探手段,保护生态环境。

参考文献:

[1] 王定武.煤田地质与勘探方法[M].北京:中国矿业出版社,2011.

[2] 姚振义.谈谈现行地质勘探工作改革的几个问题[J].地质与勘探,1985,(1):38-40.

[3] 姜再富,田阳,王佩保.浅析煤田地质勘探技术的发展及应用[J].能源与节能,2013,(4):3-4,17.

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