摘要:随着科学技术的发展,对于煤炭的开发更加广泛和频繁,我国属于煤炭资源大国,但是勘探与开采水平在一定程度上严重影响着煤炭资源的开发,甚至造成煤炭资源的大量浪费,所以煤田地质勘探技术在一定程度上严重制约着煤炭行业的发展,它是决定着煤炭行业在诸多竞争行业中占据一脚之地的关键性因素之一。煤田地质勘探技术是研究煤层形成与分布的地质条件、赋存规律、煤层变化特征和研究煤层最有成效的勘察理论与方法,其中包括煤田普查和煤田勘探等。因此,本文对煤田地质勘探技术应用进行分析研究。
关键词:煤田;地质勘探技术;应用
煤炭资源在国家重工业的发展中是重要的能源基础。新时代国内经济技术的高速发展,对煤炭需求越来越高,同时对煤田地质勘探技术也提出越来越高的要求。因此,在长期的实践和研究中,针对我国煤田地质状况以及煤炭开采情况,广大煤炭地质工作者积极探索,研究并实施多种煤炭地质勘探技术和方法,对煤炭工业的发展做出重要贡献。
1煤田地质勘探的概述
煤田地质勘探是研究煤层形成与分布的地质条件、赋存规律、煤层变化特征和研究煤层最有成效的勘察理论与方法,其中包括煤田普查和煤田勘探、它的主要任务就是查明矿床范围内矿体的分布特征、地质构造特征、形状以及产状;查明矿石的质量;计算矿石储量或金属储量;查明矿床开采技术条件以及水文地质条件;查明矿区自然、经济情况等煤炭资源资料。
2煤田地质勘探技术现状
2.1矿井防水技术有待进一步改进和完善
煤田的水文地质条件十分复杂,再加上不断地增加采深,在治理浅部矿井水的过程中获得的一些经验和技术,一般与深部矿井水动力条件不能相适应,随着采深的不断增加,发生突发事故的次数将会增多,且突水量也逐步增多,面临着底部岩溶水的重大威胁,我们必须不断完善防水技术,只有这样才能从根本上改善煤田水害,才能从根本上遏制由于水害造成的人员和经济损失;而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成为煤田防水害的主要趋势。
2.2开采地质信息无法满足技术发展
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。
3煤田地质勘探技术应用
3.1绳索取芯钻探技术
绳索取芯钻探技术作为钻探工程中比较重要且运用最广泛的技术手段之一,该技术在运用过程中不断被完善和更新。
绳索取芯钻探技术在20世纪40年代问世,发展迅速,在钻探工作中发挥越来越重要的作用。绳索取芯钻探就是在钻进过程中,当岩心充满岩心管后,在不提出钻杆的情况下,以钻杆为通道,借助于绳索和专用打捞工具,将钻进过程中贮存在内岩心管中的岩心提升到孔外。该技术不需要将钻杆提升到孔外,从而减少了起下钻具的时间,因此,绳索取芯技术是增加纯钻进时间,提高钻进效率的最有效途径之一。
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3.2钻井参数探测技术
在煤田的钻探施工中,大多数的钻井特性都是依赖于技术人员的经验和感觉来判断的,钻井工人主要是根据钻井的不同状态采取相应的措施来调整操作流程。该技术中人为主观性比较大、很难准确地将其控制,进而要想形成一套标准化的操作也是非常困难的。近几年来,我国煤田勘探单位不断地加强科技攻关和对外技术合作,目前已经有愈来愈多的煤田地质勘探单位采用了钻井参数探测系统,因为该技术能够通过各个传感仪对各项参数实现实时监控,包括:钻井进尺速度、钻杆扭矩、钻井旋转速度、返水量、钻井压力、进水量、孔深、泵压、泥浆砧度、pH值和密度等。钻井工人根据这些参数,就能准确、及时地调整操作方法。这就使工作人员的工作强度得到有效的降低,提高了钻井的工作效率和质量。
3.3磁法勘探
通过观测和分析由岩石、矿石磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源(或其他探测对象)的分布规律的一种地球物理勘探方法。在地面磁法勘探中,一般是布置一系列的平行等距的测线,垂直于被寻找的对象(矿体等)的走向,在每条测线上按一定距离设置测点,在测点上测地磁场垂直分量的相对值,测线距与测点距之比从10﹕1到1﹕1。
在煤田地质勘探中,煤矿与周围岩石的磁性具有明显差异而发生磁异常,地面仪器接收到磁异常后形成数据资料进行保存,然后对该资料进行分析和研究,即可推断出随测区域煤矿的分布规律。
3.4高分辨率数字地震勘探技术
高分辨率数字地震勘探技术是在国家,六五科技攻关重点项目,数字地震勘探技术的研究与应用的基础上,逐步创新形成的高分辨率三维数字地震勘探技术,实现了从模拟地震勘探到数字地震勘探的变革&也就是利用数字方式去记录高质量的地震信号,经过计算机的数字处理技术,获得高分辨率的地震勘探效果的技术方法。
高分辨率数字地震勘探技术主要是通过四小(小药量、小道具、小采样间隅、小组合基距)、两高(高频检波器、高频低阶滤波)合适的井深和两点(炮点、检波点)进行数据采集,数据处理过程中要加强噪声的衰减、子波长度压缩和精确的叠加和偏移,通过获得高信噪比、宽带的高频信号,来显示小型煤田构造和异常情况。从1985年开始至今,高分辨率数字地震勘探技术在地质综合勘探和地震补充勘探实践中得到不断完善和发展。三维地震勘探技术之所以逐渐在煤田地质勘探中广泛应用,原因是近年来,随着人们处理地震勘探数据的增多,而且也有越来越多的煤矿和待开发井田的业主开始要求使用三维地震勘探技术,在大容量高速计算机的发展前提下,这才使得三维地震勘探技术得到迅速发展。
3.5煤炭遥感技术
煤炭遥感技术指的是将遥感技术应用于探测与煤田地质和煤炭工业等方面的高科技技术,这种技术具有实时性强、客观、快速、整体性强等特点。近年来,伴随着计算机软硬件突破性的进展,逐步形成了较为完整的煤炭遥感科学体系,使得煤炭遥感技术在煤田自然环境监测、煤矿区环境监测!区域地质研究和中小比例尺填图等各方面取得一些成就。随着GIS和GPS技术的不断完善,煤炭勘探技术在计算机的支持下将会建成准实时性、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、煤矿区环境检测系统;煤炭勘探技术将逐步走向网络化、可视化和社会化;而且,煤炭遥感技术将会和物探钻探一样,成为煤田地质勘探的一种常用技术。
结束语:
总而言之,随着我国经济的不断发展以及煤炭需求量的不断增加,煤田开发的速度也会越来越快。所以,积极地开展煤田地质勘探技术的理论和方法的研究,加强煤田地质勘探技术的完善和不断进步,充分了解各个煤层的分布情况以及相关特征,同时还要对各个与煤层有关的水资源进行科学合理的评价,从而获得充分的煤田勘探相关资料,最终可以促进地质勘探工作的发展。
参考文献:
[1]浅析煤田地质勘探技术[J].王会江.能源与节能.2015(11)
[2]当前煤田地质勘探技术与特点分析[J].丁宝留,孟须朝.山东工业技术.2015(14)
[3]浅谈煤田地质勘探技术发展趋势[J].高松岭,李晓欣.河南科技.2014(24)
论文作者:刘大伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/16
标签:煤田论文; 技术论文; 地质勘探论文; 煤层论文; 煤炭论文; 地质论文; 遥感论文; 《基层建设》2018年第20期论文;