摘要:我国拥有十分丰富煤炭资源,长期以来煤炭一直是我国的主体能源。虽然我国现在面临着能源结构调整,但是在可预见的很长时间内,煤炭仍然会在我国的能源结构中占据很大的分量。近年来,我国地表矿、浅部矿和易识别矿越来越少,找矿难度增大。据统计,找矿的平均成本在过去30 年间增加3 倍, 而降低勘查成本最有效的方法是预测性勘查和勘查技术方法的创新。本文分析了煤炭资源综合勘查的现状,探讨了煤炭资源综合勘查技术。
关键词:煤炭;资源;综合勘查;技术
煤炭资源综合勘查技术体系的建立,极大地推动了我国煤炭资源勘查工作,是立足于长期科学研究和工程实践,对我国复杂地质条件下煤炭资源勘查的实际需求所取得的集成性成果。但是随着我国煤炭资源的勘查深度由浅部转向深部,地质条件呈现复杂化特点,勘查难度加大。因此,煤炭资源综合勘查技术应以煤炭地质领域基础理论研究如幕式成煤作用、陆相成煤模式及海侵成煤模式等为基础。
一、煤炭资源勘探技术的现状与发展趋势
对中国来讲,煤炭资源是维持经济发展的基础,然而在中国煤炭资源储量丰富、煤种齐全的背景下,还伴随着煤炭资源分布不均衡,开采条件复杂的现状。中国东部地区经济发展最快,需煤量也最大,但是煤炭分布极少,煤炭储备严重不足。而在西部地区,储煤丰富,但是多在高寒冻土和沙漠戈壁,常规的开采工作很难进行,勘查研究的进展十分缓慢。近年来,经过中国煤炭地质工作人员的不断探索和实践,针对中国的地质特点和工业发展的要求,着重进行了两方面工作。一方面,加强对中国东部地区的老矿区深部和边缘勘查,另一方面开始对西部煤炭储量丰富地区进行环境监测和勘查。在此过程中,传统的勘查技术在多方面得到了改良,并针对不同的地质条件和地理环境,研发了不同的勘查手段。目前被广泛应用于煤炭勘查中的勘查模式被称为“循环型经济煤炭地质综合勘查模式”,是指运用各种先进技术对煤炭地质进行勘查,系统地分析地质体内的矿种,以便于下一步的开采工作。
二、煤炭资源勘探技术新体系的构建
1、煤炭地质理论的发展。煤炭地质理论研究是煤炭地质综合勘查技术体系的基础。传统的煤炭地质勘查主要围绕着地表地质进行工作,其基本原则为就矿找矿,勘查思路为由点到面。但是现在勘查工作的原则变为快速扫面和面中求点,整个工作程序由此改变,那么煤炭地质理论依据也就因此有了相当大的进展。就当前来说,含煤地层的层序地层学、成煤作用、煤炭地质的构造、与煤伴生的煤气层和天然气水合物等方面的进展都为煤炭地质综合勘查的发展奠定了扎实的理论基础。就拿煤炭地质构造研究进展来说,中国在煤田构造的区域背景上取得了重大成果,国内东部动力学备受关注,构造控煤作用也极受追捧,关于煤变形方面的变质作用构造研究也取得了长足的进展,进展尤为突出的是矿井构造预测和定量评价。聚煤规律和构造控煤作用方面的煤系高分辨层序地层模式、海侵成煤模式、陆相成煤模式和幕式成煤作用等新观点的提出,深化了人们的认识。再加上控煤构造样式分析、盆地动力学分析和煤田滑脱方面研究理论的不断实践,使得煤炭地质综合勘查关键技术有了构建平台。
2、煤炭综合勘查技术的突破性进展。煤炭地震三维技术的迅速发展和应用,使得山区、戈壁沙漠、高原冻土和沼泽等地震施工难以进行的地区勘探精度大幅提高,同时也使得地形简单地区的勘查能力进一步增强;钻探设备的不断优化,使得钻探工艺更加成熟,再加上参数监测系统的研发和应用,使得中国钻探水平位居世界先列;遥感技术的应用范围更加广泛,在煤炭检测和环境监测方面精度更高,获取的地质资料更加全面。
3、煤炭勘探信息技术的发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算机不仅在数据的采集、保存和处理上精确无误,而且还可以进行辅助制图和三维模拟。其特点主要表现在:设计出适合勘探、开发工作的软件平台;实现了集中化、大量化的信息处理;实现了不同部门的信息共享。
三、煤炭地质综合勘查技术体系核心技术
1、煤炭资源遥感技术。遥感技术具有应用范围广、效率高、受环境条件影响较小、明显的直观性及整体性等特点。遥感找煤是以成矿理论为指导,煤炭遥感理论为基础,采用遥感手段对找煤标志、控煤因素及煤田分布规律进行研究,从中提取煤矿床赋存信息的过程。现阶段我国煤炭地质遥感应用已进入深入发展阶段,遥感的空间分辨率及波谱分辨率越来越高,工作区已逐渐转向野外工作条件艰苦、找煤工作程度低的地区。大量的应用事例表明, 利用遥感技术寻找煤矿是行之有效的。但是在不同覆盖的区域,遥感的作用明显不同。从应用领域层面看,我国遥感地质找矿的发展前景主要包括找矿应用面的扩大、找矿的全球化、找矿地域的扩展及外星找矿探索等4 个方面, 而从技术发展层面看, 我国遥感地质找矿的发展主要包括高光谱遥感技术的发展、地质勘查遥感系统的研建以及“物-化-遥”、“星-空-地”一体化的立体地质勘查技术体系3 个方面。
2、地球物理勘查技术。地球物理勘查是以岩石、矿石与其围岩的物性差异为基础,通过观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律,进而查明地下地质构造及矿产资源分布区域等问题。常用的物探方法有重力勘查、电法勘查、磁法勘查、地面放射性勘查和地球物理测井等。新中国成立伊始,煤田物探技术手段开始蓬勃发展,科学家们经过近半个多世纪的努力与奋斗,在物理勘探技术原理研究方面、先进物探仪器设备研发方面及资料解释与处理技术已经达到国际领先水平,并形成了以电法、地震和测井技术为主的煤田地球物理勘查技术体系。电磁法勘探在探测煤田位置、煤层厚度、地下隐伏构造及隐伏岩体和矿井地质灾害等方面发挥着重要作用。目前煤炭地震勘探正进一步向高分辨率、高保真度、高信噪比、高清晰度、高精度、定量分析的方向发展,未来也必将在煤炭资源发现和矿井隐蔽致灾因素的探测中发挥重要作用,而测井则是煤炭工业高新技术含量最多的物探手段。
3、钻探技术。钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、计算储量及评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑。在矿产资源勘查中,不论是地质观测分析的结果,还是物化探成果推测的结论,其真伪性及可靠程度都需要用钻探结果来验证。近些年来,我国钻探技术取得了长足发展,液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、钻探装备与技术等都取得了突飞猛进的进步。根据我国煤炭地质条件的复杂程度、含煤区多样性等特点,因地制宜地采用空气泡沫钻进工艺、潜孔锤反循环钻进工艺,气动潜孔锤钻进工艺和液动冲击回转钻进工艺等。
4、煤炭资源信息化技术。随着国民经济结构转型步伐的加快,煤炭企业必须加速产业升级并优化资源配置。以高效的信息化为基础并解决企业规模、成本和效益之间的矛盾问题是当务之急,而煤炭资源信息化技术无疑为解决这个问题带来了希望。煤炭资源信息化技术在我国地勘、煤矿企业的应用已经有近20 年的历程,取得了阶段性成果。信息化有利于提高我国煤炭地勘水平,因而信息化与工业化的互相促进在保证质量及减少工作量的前提下可以实现资源数据的共享,方便了资料的存储管理和使用。面对国际国内日益激烈的竞争,煤炭及地勘企业必须充分利用先进的信息技术,实现对数据的处理、图形图件的制作及信息交流的自动化。
煤炭地质综合勘查技术体系的建立,极大地推动了我国煤炭地质勘查工作,是立足于长期科学研究和工程实践, 针对我国复杂地质条件下煤炭资源勘查的实际需求所取得的集成性成果。但是随着我国煤炭资源的勘查深度由浅部转向深部,地质条件呈现复杂化特点,勘查难度加大。因此,煤炭地质综合勘查技术应以煤炭地质领域基础理论研究如幕式成煤作用、陆相成煤模式及海侵成煤模式等为基础。
参考文献
[1]彭苏萍.深部煤炭资源赋存规律与开发地质评价研究现状及今后发展趋势[J].煤,2015(2).
论文作者:王国蓉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签:地质论文; 煤炭论文; 技术论文; 遥感论文; 煤炭资源论文; 我国论文; 煤田论文; 《基层建设》2017年第22期论文;