煤田地质勘探分析 -全讯官网

引言

　　煤田地质勘探的任务是运用各种地质理论，选择相应的技术手段和工作方法，查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件，正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生的其它有益矿产。

　　一、煤田地质勘探的理论基础

　　1、深部流体作用成矿理论

　　深部流体成矿理论主要是指矿藏的形成与地壳流体运动有关，近十年来的地壳流体研究表明，地壳深部存在大规模的运动，而矿藏往往在流体活动特别是大规模流体活动的地方形成，这一理论为地质人员进行矿藏勘探工作提供了基础性理论依据。

　　2、矿床成矿系列理论

　　矿床成矿理论是指导地质勘探人员寻找矿藏的又一重要理论，它的成矿原理是指在一定的地质时期，地质成矿往往与一定的地质构造单元相关，不同类型并具有成因联系的矿床自然组合，不同的地质构造部位可能形成不同的矿种。按层次的不同可以将成矿系列分为：成矿系列组合、成矿亚系列、成矿系列类型、成矿系列等几个序次，这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系，采用成矿分析系列理论，对矿藏勘探寻找具有很好的指导作用。

　　二、地质勘探技术手段

　　地质勘探技术手段主要包括六项内容：遥感地质调查、地质填图、坑探工程、钻探工程、巷探工程、地球物理勘探。

　　1、遥感地质调查。具体包括两项内容：一是利用飞机或卫星运载的传感仪器，接收地面反射或辐射的电磁波，获取目的物的图象信息和数据信息。二是主动遥感：从飞机或卫星向地面反射电磁波，接收目的物反射的信息。

　　2、地质填图。应用地质学理论和方法在含煤地区进行全面的地质调查研究，并把所获地质信息填绘在地形图上形成地形地质图。填绘内容：岩层（岩石地层单位）、断层、褶皱、煤层等。

　　3、坑探工程。在表土覆盖较薄地区用人工接露含煤地层，以便进一步观察、研究。具体包括：一是探槽：表土层小于3.0ｍ，垂直地层走向挖掘的一条槽沟。二是探井：表土层厚度大于3.0ｍ、小于20.0ｍ，从地面垂直挖掘的探井，接露地层倾角较平缓的地层、煤层。三是探巷：勘探后期，为了研究煤层、采集煤样，开掘的各种巷道（平巷、斜井、立井）。

　　4、钻探工程。利用机械传动钻杆和钻头，从地面向下钻直径小而深的圆孔叫钻孔。可提取岩芯、煤样，获取地质信息。还要进行地球物理测井、最后还要封孔。在矿井建设和生产时期也可以在井下巷道中布置钻探工程，以解决相关地质问题。

　　5、巷探工程。在井下利用巷道直接探测地质现象。

　　6、地球物理勘探技术。简称为物探，是利用岩层或矿床的物理性质（密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性等）来寻找煤矿床、推断地质构造及解决其它地质问题的技术手段。如重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探。

　　三、我国煤田地质勘探前沿问题

　　从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看，我们可以看出，近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。

　　1、动态地质的研究。从开展动态地质研究方面来看，常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。一般是由于岩煤采掘，岩体应力再分配，诱发和引发的地质灾害现象，各种地质因素之间的平衡在原有自然条件下受到破坏。通过及时、准确地进行煤层底板深度、煤层厚度变化趋势、掘进巷道和工作面内部小断层的预测预报以及储量计算等，研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。

　　2、从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。

　　3、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。

　　4、加快发展计算机和信息技术

　　煤矿勘探中测量工作的环节较多，它主要包括测量、记录、计算、绘图以及现场标定，为了提高探测精度，这些环节需要互相衔接，密切配合。而且由于高新技术的引进，如大容量存储、多媒体、并行分布式处理、工作站、人工智能和神经网络技术等，一些物探仪器自动化程度高，必须加快发展信息技术计算机和信息技术，来分析、处理解释和显示地质勘探数据，能在现场作预处理，控制各项操作和质量，选择有关参数。

　　四、煤炭地质勘探的主要技术

　　1、采区地面地震勘查技术

　　采用高分辨二维地震、三维地震、多波多分量地震等方法，在采区设计前，查明煤层赋存状况及底板起伏形态，断层发育规律，圈定煤层分叉合并区，对影响开采的含水层富水性进行评价，查明可采煤层的影响范围及陷落柱分布情况，并提出水害防治措施，为采区设计提供可靠的地质资料。与矿井物探方法相比，地面物探方法施工简单、探测效率高，但较易受到地表条件的影响，所以，三维高分辨率地震勘探技术在地表条件允许的前提下是首选方法。

　　2、遥感技术的应用

　　为了对含煤地区进行全面的地表地质研究，调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及其他有益矿产的情况，为以后的地质工作指出方向，地质填图也成为煤炭普查与勘探最基础的工作，也是最基本的技术手段。在进行煤炭资源评价、煤层自燃遥感探测以及城市地籍信息系统建立等方面，应用航天遥感、航空遥感、地面遥感测试技术。遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是相片的判读，是一种经得起实践证明的有效的技术手段，在地质中包括航片（可见光航空像片）、卫片（多光谱卫星像片），并对地质填图、地质构造解释、找矿标志判别及动态分析方面的研究起到很好的推动作用。

　　3、重磁电及地质雷达勘查技术

　　采用瞬变电磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流电法勘探（含高密度电法勘探)、地质雷达探测、频率域电磁法勘探等方法进行勘探。广泛应用于煤田地质勘探、石油地质勘探和地下水勘探等资源勘探领域。进行断裂、褶曲、沉积盆地和陷落柱等地质构造的探带等隐伏地质体或地质构造；矿山采空区和空洞等异常体的工程勘查。

　　4、测井勘查技术

　　从科技发展和经济适用的角度出发，地面勘探技术已经是一项成熟的技术手段，为将地面勘探技术成功转移到煤矿开发井下，采用电、声、核系列物理参数测井，水文测井及煤层气测井等技术，从地面转到井下将是煤田地质勘探前沿的一项重要发展趋势。目前，国外已经成功开发出一种能定量研究岩体、准确确定巷道周围裂隙带以及断裂带深度特征的rock雷达系统，可精确为煤层定厚、定深；非煤系地层定厚、定深，从而代替了一些过时的应用技术。

　　五、结束语

　　从煤炭现代化生产要求角度看，我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距，因此，必须把握时机，加快我国煤田地质勘探技术的发展，才能满足我国高产高效采煤的需求。