浅谈地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用研究论文_罗瑞

浅谈地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用研究论文_罗瑞

摘要:煤田地质勘探是煤矿开采的基础工作,其中涉及内容较广,主要是为后续的煤矿开采提供服务。对煤矿开采和周边地质条件进行调查和分析,研究煤田的水文地质条件,整合多种影响因素,确保后续的煤矿开采工作有序开展。而保证煤田地质勘探工作质量。

关键词: 煤田勘探;地质勘察技术;应用;水文地质;电化学

1 煤田地质勘探的技术条件

1.1 水文地质条件

煤田所处的水文地质条件好坏,将直接影响到后续的煤矿开采工作,所以要求相关的煤田地质勘探工作人员可以对煤田周边环境进行充分的调查和了解,收集相关的地质资料。在此基础上,了解煤矿的具体分布范围,通过地下水运移特点、煤层顶底板岩层的含水性来判断地下水对煤层开采的影响,将这些数据信息整合与利用,为后续的煤矿开采工作提供支持。

煤田地质勘探中,要深层次分析含煤地层的含水层情况,不同地层含水情况存在明显差异,主要是由于岩层物质本身容量特性决定。对于地质勘察工作而言,不同水文地质条件的煤矿勘察工作难度不同,要求对煤矿自身水文地质特征和含水层分布情况进行综合分析,了解不同岩层发育情况,借助不同勘察技术和手段,获取准确、全面的数据信息,确保后续煤矿开采中,可以有效规避涌水安全事故出现,确保煤矿作业安全,创造更大的经济效益。需要注意的是,由于煤矿行业自身特性,地下水同样是影响煤矿开采布局和开采工作面走向的关键性因素,在煤田地质勘探中要求工作人员可以充分了解地下水分布情况,对地下水分布情况进行综合分析,判断地下水来源、地下水的运移通道、补给条件。详细分析和研究含(隔)水层分布、导水通道、突水构造等状况,通常情况下,地下水主要是源于河流湖泊,在雨季期间地下水位会有所上升。这就需要在煤田地质勘探中,了解地下水位的高低变化,研究地下水位季节性和周期性变化规律,减少地下水对煤矿开采所造成的影响程度,为后续的煤矿开采方案制定提供可靠依据。对于水文地质条件较为复杂的区域,会加剧煤田地质勘探工作难度。

1.2 工程地质条件

其一,质地松软岩层,主要为泥岩类,强度低,稳定性较差,其二,较坚硬岩层,主要为砂质泥岩和粉砂岩类。此类岩石稳定性一般,受到外部作用力可能导致结构发生变形;其三,质地坚硬岩层,主要为砂岩类,此类岩石密度大、强度大,结构稳定,很少会受到外部作用力影响出现开裂现象,研究表明,煤矿顶、底板岩层在垂向上和侧向上的厚度和岩性变化很大,在煤炭开采过程中,在一定的采深条件下,顶板冒落、底凸及煤岩层突出往往发生在老顶砂岩与泥岩的过渡部位。因此,采用先进、合理的地质勘察技术手段,开展煤层顶、底板稳定性的研究,有利于弄清顶、底板类型的划分和分布,有利于对开采方式、支护形式、采区划分作出合理决策,从而有利于矿井的正常生产。为煤矿安全生产奠定基础。

1.3 瓦斯地质条件

煤层瓦斯是生于煤层、储存于煤层或围岩的气体地质体,只要开采煤炭就会有瓦斯涌出,它的生产条件、运移规律以及赋存、分布规律等都受到复杂地质条件的控制。瓦斯地质条件分析主要分析埋深、构造、围岩、煤层煤质、水文地质条件和岩浆岩等六大因素对煤层瓦斯含量的影响,研究表明,尽管影响煤层瓦斯含量的因素许多,但一般情况下,煤层埋深是决定煤层瓦斯含量大小的主要因素,原因在于:随着煤层埋深的增加,一是煤化程度加深,煤的生气量增大和吸附能力加强;二是上覆地层增厚,瓦斯运移的路径加长,封闭条件相对变好,有利于瓦斯的保存;三是地压增加,煤吸附能力增大,促使更多的游离瓦斯向吸附瓦斯转化,使大量瓦斯保存下来。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在地质勘察的过程中,要运用合理、有效的技术手段,分析瓦斯含量与瓦斯涌出量及与影响因素之间的关系,并根据这种关系,对煤层瓦斯富集区与含量进行预测,找出影响瓦斯赋存的主导因素,提高对煤层瓦斯赋存的认识,为煤矿安全开采,提供安全保障。

2 煤田地质勘探中地质勘探技术的应用

2.1 重力法煤田勘探

由于煤层与其上下的岩层有较大的密度差异,不同的岩层分布规律和特点不同,其受到重力作用影响也不同,重力法煤田勘探就是测量与围岩有密度差异的煤层在其周围引起的重力异常﹐以确定煤层存在的空间位置﹑大小和形状和具体分布范围。探测含煤地层的实际分布情况和走向,重力法煤田勘探在研究区域地质构造特征,寻找含煤盆地位置,划分成矿区等方面,应用广泛,成效显著。为进一步选择合理的勘探方法进行作业,保证勘察精准度,提供了基础保障。

2.2 三维地震法煤田勘探

煤层与所处的岩层之间存在一定的物性差异,表现为不同强度和弹性,可以通过人工制造地震波方式来判断岩层分布情况和结构形态,主要是依靠震波传输中所产生的信号反馈,通过对观测数据的分析来判断煤层的分布情况和埋藏深度,为后续煤矿开采工作提供支持。三维地震勘探作为煤矿地质勘察的核心技术,由于成本低、速度快、操作简单、便捷,结果精准度较高,以其独特的优势被广泛应用在煤田地质勘探工作中,在地质勘察领域中起到了突出的作用。与此同时,三维地震法在实际应用中,可以结合矿井实际需求开展工作,查明煤层分布情况和基本查明落差 5m 以上的断层和波幅大于 5m 的褶曲,圈定直径大于 20m 的地质异常体(如陷落柱、冲刷无煤带及火成岩侵入体等),三维地震勘探成果现已成为采区设计和综采工作面布置的重要依据,有助于降低煤矿开采风险系数,提升煤矿开采效率。

2.3 电化学煤田勘探

电化学煤田勘探方法在实际应用中,主要是根据煤矿电磁学性质和电化学性质差异,掌握电磁场时间特征,来判断煤矿资源的空间分布规律和时间特征之间的差异。此种方法可以帮助勘察人员了解煤层位置、埋藏深度和品质等参数,满足煤田勘探要求。电化学煤田勘探方法实际应用中,还具有装置形式多样和应用范围广的优势,可以根据不同工作需要来满足工作需要,提升煤田地质勘察探工作成效。

2.4 瞬变电磁煤田勘探

磁瞬间煤田勘探技术在实际应用中,技术含量较高,主要用于地下含水构造等低阻地质异常体的探测,以及煤矿采区水文地质条件补充勘探。通过煤矿矿井瞬间电磁技术进行煤田勘探,可以探测工作面煤层顶底板含水构造、探查巷道侧帮和掘进前方的断裂破碎带、隐伏含水层、导水构造、老空积水、潜在突水点等。借助磁瞬间技术进行煤田勘探中,根据实际情况可以适当的增加发射功率和二次场信号强度,改变垂直勘探深度,这样可以有效提升勘查工作质量、精度,为煤矿开采工作开展打下坚实基础和保障。

3 结论

总之,煤矿开采之前,需要做好煤田地质勘探工作,首先进行重力法煤田勘探,把握煤田分布位置,划分勘查矿区,在此基础上选择合理的勘察技术和手段开展工作,如三维地震法煤田地质勘探、电化学煤田勘探方法,提升煤田地质勘探工作效率,查明煤层的基本地质特征及其水文地质、瓦斯地质和其他开采地质条件,为煤矿开采方案制定提供可靠依据,在煤矿生产的过程中,可以采用瞬变电磁煤田勘探,查明断裂破碎带、隐伏含水层、导水构造等地下含水构造的位置,消除矿井生产中的安全隐患。推动煤炭行业可持续发展。

参考文献

[1]许文灿.地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用[J].中国科技博览, 2015,31(6): 12-13.

[2]刘伟.地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014,23(32): 118-118.

[3]李玉峰.地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用[J].黑龙江科技信息,2017,11(23): 92-93.

论文作者:罗瑞

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期

论文发表时间:2019/9/10

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