安徽省煤田地质局第二勘探队 安徽芜湖 241006
摘要:地质勘探是进行煤矿开发的重要准备工作,而施工方案的合理性会影响勘探工作能否顺利推进。因为煤矿采区通常范围很大,与之对应的勘探工程设计数量常可达几十个,甚至几百个,如果没有合理安排好勘探施工顺序,在开展施工工作后,不只难以获得预期效果,还可能影响到勘探结果准确性,造成一系列连锁影响,资金、人力浪费。本文在此探讨煤矿开发中地质勘探技术的应用,希望对提高勘探工作质量有所帮助。
关键词:煤矿工程;地质勘查;问题;发展趋势
煤矿开发综合性较强、技术要求高且具有系统化特点,要保证开采效率,获得预期效益,就要做好采区地质勘探,做出针对性开采方案。很多时候,煤矿采区实际情况难以用一种勘探方法得到全部数据,必须进行综合勘探,系统性的对资料进行收集,为开采设计提供可靠依据。
1煤矿地质勘查内容
1.1剥离物强度
在进行地质勘查时,研究剥离物强度可以使开采用机械设备选取更加准确合理,对于爆破以及开采工艺选取也具有参考价值。在一定程度上可以保证经济效益。在研究分析剥离物强度时,主要需要探查岩体中硬岩等级与含量、分布情况,一些特殊性质岩体也在探查范围内,通过研究分析,指导开采设备、工艺选用。
1.2矿坑边坡稳定性
煤矿开采工作不可避免的会导致地表原有平衡受到破坏,进而使矿坑边坡稳定性也受一定影响,容易出现滑坡、坍塌等问题。如不加以妥善处理,会严重影响采矿作业安全性。通过调查研究发现,边坡滑塌导致的生产中断甚至安全问题时有发生,调查原因,发现多有地质勘察不到位,未充分重视水文、地质情况,边坡设计坡度不合理等问题,在工程施工中,施工与自然地质环境共同影响下很容易出现边坡滑塌。边坡稳定对煤矿开采的作用毋庸置疑,有关管理人员必须充分重视边坡滑塌问题,做好预防,提高边坡稳定性。从当前施工实践来看,最基本的方法是采用减缓坡角、坡面等方法减少边坡滑塌可能性,但是这样做无疑增加了施工成本,会使边坡占用面积更大。而采用地质勘查方法,可以准确判断出边坡受力情况,从而可以采取针对性的边坡设计,既保证不占用过大面积,又能够确保边坡稳定性,提高了采矿作业安全性。
1.3排土场选择及稳定性
排土场通常会作为露天矿坑废弃物放置地,还可以再分为外排、内排,露天采矿初期通常放置于外排场,如果外排土场稳定性不足,必然会对露天开采正常进行产生严重影响。所以必须选择好排土场场址,做好稳定性评价工作。
2、施工原则
矿区地质勘探依赖一种勘探方法难以取得满意效果,所以要对勘探技术进行综合应用。这就要求工作中对各施工顺序进行明确安排,依一定顺序进行:如先已知后未知;先地面后地下,先浅层后深层等。还要注意先疏后密,灵活安排,提高勘探效率。
2.1先已知后未知
这一原则是根据已经取得的勘探资料对尚未勘探的地区地质情况做出推断,再依次进行勘探的布置方法。这一原则通常在地质结构相对复杂的新矿区勘探工作中使用,在掩盖式煤田中应用很多。
2.2先地面后地下
在勘探工作中应先进行地表和浅层位置的地质勘探工作,等到掌握了地表和浅层的地质情况后再对深层进行勘探,浅层勘探可以对地下深层地质情况做出合理性推断,对深层勘探可能情况做出针对性处理,提高勘探的合理性。这些观测获得的地质资料对于指导煤矿开采有重要意义。
2.3由疏到密勘探
这里主要指的是勘探过程中涉及到的施工间距,例如线距、孔距等。这些距离要随不同勘探阶段的不同要求进行相应调整。即使是在同一个阶段内,也要采用先稀疏后紧密的布置方式,只要不是有限进行的一些主导工程,都应先做基本工程施工,再做加密工程施工。这一原则能够筛选各区域开发价值,可以避免资源浪费。
3、施工顺序分析
煤矿开采过程中,勘探工作要注意经济性,在减少成本投入的同时谋求最大效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要在保证工作质量与工期的前提下尽量缩短施工时间,减少人力、设备投入,得到精确地质报告,在勘察工作中体现出经济效益。施工顺序不只涉及技术手段上的使用顺序,也包含钻探工程涉及的各项工作施工顺序。
3.1依次施工
这一方法在施工中应用最为普遍,上一工序完成后进行下一工序施工,衔接流畅,不过在设计勘探过程中使用该方法相较于其他方法而言施工速度难以让人满意,常会导致工期紧张。
3.3平行施工
这种方法主要表现为同时进行多项、大量勘察工作,通常在地质结构相对简单、稳定性良好、具有充足地质资料的矿区。实际工作中,由于通常都没有详细的本矿区地质资料,又需要大量的设备及人力入场,冒然使用此法很容易导致资源浪费。
3.3平行——依次施工
如果有可靠地质依据,可以将一批勘探工程同时开展,根据这些工程的地质资料再继续开展新一批勘探工程,当前,这一施工方法更为合理,但要注意在不同地质环境下施工顺序也有一些差别:
(1)掩盖式煤田要先做好地面物探,要先做好各类参数孔、基准孔的施工工作,方便物探资料定量解释、使用,确定煤层埋深及产状,以此作为勘探区钻探基础。
(2)如果是暴露或半掩盖煤田,要先做地质填图,对不厚地区进行掩盖;可以通过物探工程获得山地工程、厚掩盖地区地质资料,以此作为勘探线与钻孔布置基础。施工顺序上通常是由稀到密进行,一些地区含煤量低、地质构造相对复杂,可以由已打出勘探线的剖面向外扩展进行施工。
4、煤炭地质勘探技术分析
4.1高分辨率地震
这一技术采用了高分辨率的二维、三维、多波多分量地震等技术方法,能够准确探查断层存在的落差情况,从而方便圈定出煤层的分叉合并区、推测岩浆岩对于可采煤层影响和陷落柱分布。
4.2重磁电及地质雷达
主要有瞬变电磁法、高精度磁法、高精度重力、直流电法等勘探方法以及地质雷达探测等方法。这些技术手段能够在煤田地质勘领域广泛应用。可以确定断裂情况、褶曲情况、沉积盆地和陷落柱分布情况等,能够圈定岩溶发育带、确定地下河、含水裂隙带等地质情况,煤矿开采导致的采空区、空洞也在勘察范围内。
4.3测井
主要有电、声、核物理参数测井技术,水文测井技术以及煤层气测井技术等。测井勘察技术可以将煤层准确定厚、定深。一般用于对煤岩层的定性、定深、定厚工作、分析煤岩层的力学性质情况,分析煤层炭灰水,进行有关煤层沙泥、水的分析。
4.4遥感技术
这一技术大体分地面、航空、航天遥感三种,在煤炭开采中应用遥感技术可以进行煤炭资源评价、对矿区煤层自燃情况进行遥感探测。
结束语
在如今,煤炭开采中的地质勘探越来越受到重视,综合应用能力不断提高,所得结果也愈加准确,有力的指导了煤炭开采工作。从发展情况上看,我国勘探技术手段上尚存在一些不足,因此必须不断加强技术应用与研究,使煤炭行业能够进一步发展,提高开发合理性。
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论文作者:郑志远
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
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