摘要:随着煤炭资源的大量开发利用,其保有储量逐年降低,易于发现的露头矿、浅部矿日趋减少,尤其是经济发达的东部地区煤炭资源更为紧缺。当前找煤对象主要为地下隐伏矿床及盲矿体,找煤难度越来越大,因此探索如何发挥现代遥感及地理信息系统技术优势开展遥感找煤具有重要意义。本文从遥感找煤的理论基础出发,通过对以往中国遥感找煤实践的总结,系统阐述了遥感找煤的方法及存在的问题,提出了下一步遥感找煤的技术发展思路:即采用新型的多波段、多极化、多角度、多时相、多分辨率遥感数据,利用GIS工具对各种地理属性、地面属性、地球物理勘探、地球化学勘探、地质钻探成果、遥感影像数据进行空间综合分析,探索煤田地质背景和成矿规律,提取深层次煤田信息。
关键词:煤矿工程;地质勘察;遥感技术
1遥感技术的基本概念
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。
把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。
2我国煤田地质勘探的重要性
煤炭是经济发展的主体能源,其健康发展关系到国民经济和社会的稳定,同时也担负着煤炭工业资源保障的重要责任,并且煤炭的开发、利用、安全、环保等责任也要依靠勘探技术来实现,所以说煤田地质勘探作用非常重要。煤田的地质勘探是研究煤层的形成、特征、位置、范围、地质条件的一种勘察方法,其能够为开采价值、开采方式、开采方法、提供理论依据,并且为矿区整体开发的安全性和科学性提供理论指导,促进能源经济的协调发展和科学化发展。
3我国煤田地质勘探存在的主要问题
3.1寻矿工作滞后
我国煤田的找矿工作相对滞后,虽然国家颁布了一些规定和条例,并且也对寻矿工作给予了明确的指示,但在实际工作中难以落实,同时市场环境和找煤项目的减少,也极大的限制了煤炭工业的发展和进步。从市场经济的角度来看,煤炭的寻矿工作还较为落后,尤其是寻矿的后备力量严重不足,与勘探相比存在投入较大效率较低的情况,并且运转周期较长,不能满足生产和开发的需要。同时,寻矿工作的流动性较大任务较多,而勘探工作的范围较为集中,技术也比较先进,与寻矿相比回报率更为可观,但投入的技术力量和经费较高。
3.2煤矿勘查程度不足
我国煤炭资源的分布较广,开采和分布的区域因经济成反比,这在很大程度上反应了煤炭勘查工作的不足,同时地方煤矿的产出与投入也存在问题,没有切实的把可持续发展放到首位,煤矿勘查工作不到位,也会引发开采和生产的失衡,所以我们应对地方煤矿的勘探工作给予足够的重视。另外,地方煤矿还存在扩建矿井的报告质量低,生产资金缺失、设备不完善等情况。
3.3采掘缺水问题
煤矿开采随着时间的延续,开采范围会逐步扩大,这会引发开采区域水文地质的变化,造成开采矿井吐水事故的频发,矿底融水现象严重。针对此问题,主要的解决方法还是依靠勘探来完成,利用勘探技术对矿区的岩层进行分析,查找融水的形成因素,并详细的勘察水文特征解决吐水问题,同时做好井下吐水的预测和预报,改进开采技术,利用人工机器进行开采。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.4可持续能力低
矿业和煤炭业的可持续发展能力低,这里所说的能力低下包括自有资源的利用率和生产资源的利用率,自有资源以资金、技术、设备、人员为主,生产中技术层面低,企业运营方式不合理,安全事故较多,环境保护措施差等,这些因素都影响着企业的可持续发展能力,因此需要提高煤矿的勘探技术,以此来增强煤矿的地质基础研究,促进煤矿企业的科学化发展和可持续发展。
4煤田地质勘探的主要技术
4.1遥感地质勘查
遥感地质勘查技术在煤田的地质勘查中应用较为广泛,其利用遥感技术来获得高清的地质影像,并利用像片来分析和判断地质煤矿的范围,从而为下一步的实地勘探提供理论依据。遥感地质勘探利用地质填图、地质结构、找矿标志等一系列数据来分析煤矿的分布范围和存储量,是一种较为科学和经济的技术方法,常被用于地质测量、国土资源调查、水文结构、工程地质等勘查工作中,特别是在油气的勘查中应用更为广泛。
4.2地质填图
地质填图技术是煤炭普查和勘探的基础性工作,其利用地质学的理论和方法,在探测中对矿区的地表进行分析,主要勘查矿区的地层结构、地下水文情况、煤层分布情况、煤质情况、煤层储量情况等,并利用勘查结果形成矿区的地质图和剖面图,为煤矿的规划和开采提供理论依据。目前,我国煤矿勘探的地质填图工作已经实现了数字化、信息化、可视化,这极大的转变了原有“罗盘、锤子找天下”的勘探模式,同时利用数字式填图技术、GPS技术、计算机技术,实现了三维地质填图,极大的提高了煤矿的勘探水平。
4.3坑探技术
坑探技术在露天矿区或半露天矿区的应用较为广泛,一般在地质测图前,通过坑探技术来获得煤质、煤量、煤层的主要数据,并通过系统的分析来形成地质图。坑探技术主要利用探槽、试坑、浅井、竖井、平硐、平巷等方法来采集数据,并为绘制地质图提供理论依据。另外,对坑探采集的样品进行研究和分析,也可以了解煤层的产状和地质构造。
4.4钻探技术
钻探技术是煤田地质勘探最为常用的技术,其工作深度从十米到几千米不等,并且不受外界环境限制,在煤田地质勘探方法中占有非常大的比重。煤田勘探的钻探技术既有优势也有缺陷,优势包括:含煤区的多次取样较为准确,在深井区和老矿井的勘探优势较为明显;地质环境变化的情况下,能够方便的取得煤层样品和数据,如:泥沼区域、含沙层等,由于其它的勘探方法不能够完成任务,所以钻探技术的优势更大;钻探技术可以对各深度的煤层进行采样,采集中得到了煤层柱可以了解地表下的地质岩性、地质结构、煤层煤质、水文情况,并通过分析准确的为开采提供技术帮助;钻探机械可以安装到汽车上,这样极大的方便了设备的移动,对有多个采样点的矿区非常实用,同时也适用于各类复杂的地形。缺陷:煤田地质勘探中钻探一次只能取得一个点的资料,在煤层复杂的地质条件下,不能连续的勘探,无法保持采集样品和数据的连续性;钻探过程中如果一个点的取样值不高,就不能对相邻点进行勘探,因为无法保证数据的真实性;钻探的施工技术相对复杂,设备和勘探技术在较高的山地中施工较为困难。
参考文献:
[1]遥感技术在1:5万区域矿产地质调查中的应用——以内蒙古古朔根乌拉地区矿调遥感工作为例[J].韦昌玉,马永吉.西部资源.2016(04).
[2]《化工矿产地质》简介[J].化工矿产地质.2018(02).
[3]《化工矿产地质》简介[J].化工矿产地质.2017(04).
[4]《化工矿产地质》征稿简则[J].化工矿产地质.2017(04).
[5]中国矿产地质志研编阶段性进展(2014~2017年度)[J].黄凡,王岩,蔺志永.地质论评.2018(01).
[6]《化工矿产地质》简介[J].化工矿产地质.2018(01).
[7]《化工矿产地质》简介[J].化工矿产地质.2017(01).
[8]矿产地质勘查合同及合同管理方式探寻[J].熊建芳.经贸实践.2017(03).
[9]矿产地质勘查理论及技术方法探析[J].曲泽良,何玉亭,盛乃富.山东煤炭科技.2017(04).
[10]矿产地质勘查的基本特点分析[J].张建国.西部资源.2017(03).
论文作者:梁龙龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签:遥感论文; 地质论文; 技术论文; 煤田论文; 煤层论文; 地质勘探论文; 煤矿论文; 《基层建设》2018年第28期论文;