煤田地質新型勘探技術探析

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摘要：隨著我國經濟的高速發展，在我國的社會經濟和國民經濟中，煤炭有著舉足輕重的地位，而煤田開采行業內的最重要的就是地質勘探技術，煤炭資源開發的科學性和地質勘探技術的高低有著密不可分的關系。本文分析我國的煤田地質勘探技術，介紹目前的新型技術，并對煤田地質勘探技術的未來進行展望。

關鍵詞：地質；煤田；探究；勘探技術

作為煤炭開采中的關鍵部分，地質勘探技術也是煤田工業正常發展的“地基”。隨著科技的發展，煤田的勘探技術也由二維技術轉變為三維技術，由傳統的鉆探技術轉變為煤炭遙感技術。

1我國煤田地質勘探技術的現狀

地形復雜是我國煤田的特點之一，根據世界領先技術的發展趨勢來看，從動力地質現象和煤層氣技術開發兩個方面進行討論。

1.1動力地質現象

對動態地質進行研究時，我們可以發現煤炭勘探中經常有動力地質現象發生，例如突水、瓦斯突出等等。煤田在經過開采之后，對原有的自然條件形成的地質平衡進行了嚴重的破壞，對巖體的應力進行重新分配是這些現象發生的原因。對這些現象的形成機理進行研究，可以預先獲得應力的變化規律，將動力地質現象預測出來，及時采取措施消除這些災害。

1.2煤層氣技術的開發

煤層氣的研究和開發在近幾年成為了業內的熱點，但是在進行研究時也會遇到較多問題，比如說大部分的井煤層氣產率不高、水力壓力效果不顯著等等。但是我國的實際煤層和國外完全不同，具體表現在煤層氣富集程度不同、煤層滲透率變化規律不同、煤層力學的穩定性不同，根據我國的實際煤層氣情況，對我國的低滲透鉆井、增產技術進行研究，重點在于煤層氣有利區域的評估選擇模式。

2新型的煤田地質勘探技術

2.1高分辨率數字地震勘探技術

借助數字方式對質量較高的地震信號進行記錄，依靠電腦的數字處理技術，得到高分辨率的地震勘探效果的方法稱之為高分辨率數字地震勘探技術。該項技術依靠合適的井深、“四小”、“兩點”和“兩高”，對數據進行采集，在處理數據的時候，要注意衰弱噪聲，壓縮子波長度和準確的進行偏移和疊加，這樣才能獲得信噪比較高的高頻信號，才能清晰的顯示小型煤田的異常情況和煤田構造。從上個世紀八十年代開始，高分辨率數字地震勘探技術在地震補充勘探和地質綜合勘探的實踐中得到了持續的發展和完善，借助地震補充勘探可以對一些規模不是很大的褶皺、斷層以及其他非正常體進行查明，隨后通知各相關部門對其及時修改和優化設計。

該項技術對于礦井的高質量和快速度建成有著重要的意義，同時效益好和產量高使得該項技術得到了越來越多煤礦主的認可，這其中就有地方煤礦業主與虧損煤礦業主。近幾年來，三維地震勘探技術又成為了關注的熱點，要求運用三維地震勘探進行工作的開發井田和煤礦的業主越來越多，二維也開始慢慢向三維改變。在使用二維地震勘探技術的時候，主要是依靠增加主頻波進行對分辨率的提高，將山區地震的勘探工作進行完善，對黃土垣區的勘探手段進行總結和研究，讓二維勘探技術得到高層次的發展，更好的為煤炭生產用戶服務。資金投入較多、工作量偏大、技術不夠成熟和完善是目前三維地震勘探技術的現狀，但是這種技術也有屬于自己的優勢，可以讓時間域用深度域代替，進而將約束反演技術和模型技術更大范圍的被運用，對三維地震勘探技術進行多道開發，可以讓該項技術的發展速度更加迅速，技術也日趨完善。

2.2煤炭遙感技術

煤炭遙感技術的特點是整體性和實時性較強，并且快速和客觀。新時期的環境下，電腦軟硬件進行高速的發展，煤炭遙感技術在很多方面都取得了較好的成績，例如煤礦礦區環境檢測、煤田自然環境檢測等等，這種技術類似于物探鉆探，是一種煤田地質勘探的手段。以電腦技術為基礎，加上GPS和GIS技術，煤炭勘探技術將構建為半智能化、準實時性的中國煤田地質和煤炭資源調查信息系統，慢慢形成社會化、網絡化和可視化的信息產品。

3煤田地質勘探技術發展趨勢物

探儀器的變化不可琢磨，性能的更新和改進速度也是非常迅猛，發展方向日益明顯，趨向于較高的分辨率、較高的靈敏度、較高的準確度、電腦實時控制、數據的處理和分析以及三維圖形顯示；地質勘探的各個作業單元、各個專業甚至管理整個勘探系統都會運用到電腦和信息技術；物探方法也朝著多方法組合、多參數、多維測量方向發展。

3.1開發井下勘探技術

通過調查國內外的資料可知，當小型褶曲或者小斷層的長度不超過150m，落差不超過5m時，近期無法用地面勘探方法進行查明。因此國內外的專家和學者一致認為，在開采區進行開采之前，應該在工作面進行勘探或者井下采區進行勘探，勘探方法主要是指沿煤層鉆進與礦井物探。由于上下圍巖的密度大于煤層的密度，所以煤層是一個較為顯著的低速槽。在上個世紀的七十年代，國外在進行井下煤層構造探測時，率先運用了槽波地震勘探技術。近幾年來，發展速度較快的是探地雷達技術，例如開發出來的Rock雷達系統，可以對巖體進行定量研究，將巷道四周的裂隙帶特征和斷裂帶的深度進行準確確定。顯而易見，在未來煤礦井下技術將會有很大的發展，是日后發展的重要方向。

3.2發展水平鉆進技術

從二十世紀八十年代開始，世界上采煤技術比較領先的國家對沿煤層鉆進運用水平鉆進的方法越來越重視，并且運用和其相匹配的隨鉆斜側技術。水平鉆進技術是由傳統的受控定向鉆進發展而來的，近年間，水平鉆進技術的發展速度較為迅猛，不但完成了在井下沿煤層鉆進的突破，還能夠在地面沿著垂直圓弧水平線的軌跡進入煤層鉆進。

3.3加強綜合勘探

通過查閱相關的資料獲得，三維地震勘探技術曾經在英國的煤礦區被借助用于對比煤厚落差小的斷層進行解釋，盡管如此，鉆孔的研究依舊成為了英國的大型煤礦公司關注的重點。近些年來，他們用組合測井方法，按照400~500m的間距網讀布無心孔，在已經評價的賦存經濟可采儲量的井田進行勘探。英國公司研究了一種新型的巖層顯微掃描儀，依靠人工和機器的有效合作，可以將落差為十多厘米的斷層、裂隙等構造特征進行解釋，對這樣一種綜合勘探的方法的充分運用，可以得到一份實用性非常強并且非常詳細的構造和應力場圖，進而讓礦山的設計切實可行，為科學的選擇開采方法和選擇最好的施工方向提供理論依據。

3.4研究動態地質勘探技術

影響礦井安全的動力地質現象會因為挖掘活動而引發，這些危害都是非靜態的，因此不能僅僅依靠反映原始地質條件的數據，就對動力地質現象的強度和形成進行預測，因這些數據是靜止，與動力地質現象相比缺乏可靠性，而應該重點對巖煤層的應力的動態特征資料進行分析。快速推進采煤的高產量高效率，進行動態勘探是前提條件。

3.5加快發展信息技術

煤田地質勘探的各個專業已經廣泛地應用計算機和信息技術，并且有較好的發展勢頭。并行分布式處理、多媒體、大容量儲存等先進技術的引進，讓地質勘探數據可以用人機對話的方式進行解釋、處理、顯示和分析。部分自動化程度較高的物探儀器可以在煤田現場進行預處理，對質量和各項操作進行控制，選擇相關的參數。

4結束語

隨著科學技術的飛速發展，今后的煤田勘探技術必須要依靠高科技的勘探技術手段和市場營銷措施，對煤炭市場進行積極開拓。加強創新型人才的培養，密切國際間的交流合作發展高水平的鉆進技術，使得我國采煤的高效和高產目標可以進一步實現。由于筆者理論知識水平有限，提出的觀點和看法不夠全面，還請各位專家學者提出寶貴意見，以便筆者進行進一步的思考和研究。

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作者：陳汝姣 單位：山東省煤田地質局第三勘探隊