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关于煤田地质勘探技术与特点的研究

2020-10-24 256 上传者：管理员

摘要：为了详细了解煤田地质特点及煤田构造、水文等地质情况,便于合理优化煤矿开采方案,保证煤矿后期安全高效回采,晋城市煤田地质勘探队通过技术研究,分析了煤矿地质勘探主要内容及特点以及地质勘探存在的主要问题,提出了合理的煤田地质勘探技术,确保了提高煤矿地质勘探精度及工作效率。

关键词：
内容
勘探技术
勘探精度
地质勘探
煤田
特点
矿床学
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煤田地质勘探是煤矿开采的重要内容之一，煤田规划、设计、开采前，必须通过地质勘探详细了解煤田储量、矿山地貌、水文地质、地质构造等情况，并进行总结分析，规划合理的煤田开采方案，从而保证煤矿回采安全。在进行煤田地质勘探时，必须明确勘探主要内容以及地质勘探特点[1]，并运用合理有效的技术手段进行煤田勘探，这样才能提高煤田地质勘探精度及工作效率，为安全回采提供有力的技术保障。

1、煤田地质勘探内容及特点

1.1煤田地质勘探内容

煤田地质勘探初始阶段主要是对矿山区域进行预查，初步确定煤炭资源分布位置、分布范围，并进行标记；普查阶段主要是对已探测的煤炭资源进一步勘探，勘探主要包括煤层厚度、煤层地质条件、煤层范围等内容，从而确定煤层储量分布情况；最后根据已掌握的煤田勘探信息对可开采利用的煤炭资源进行评估，并利用先进的勘探技术手段对规划区域进行详细勘察，为后期煤矿开采提供依据。

1.2煤田地质勘探目的及特点

(1)目的。煤田地质勘探主要目的是对煤田位置、储量、煤岩层结构、煤层倾角、煤田地质构造、水文地质等情况进行详细勘察，从而为煤矿开采设计、规划提供有力依据，保证煤矿后期采掘活动安全顺利开展[2]。

(2)特点。随着科技水平的进步，新技术、新工艺、新设备被广泛应用于煤田地质勘探中，从而更具有针对性地获得煤田分布相关信息；同时受地质勘探条件以及勘探技术水平限制，在特殊区域煤田地质勘探还具有一定的局部性，对所有勘测对象无法实现精准、高效、安全勘探。

2、目前煤田地质勘探存在的主要问题

(1)地质勘探精度低。由于施工人员对地质勘探技术掌握不到位，在进行煤田地质勘探时，出现勘探精度低、效率差等技术难题，导致煤田勘探位置、地质构造等情况不明确，从而严重影响后期矿井开采规划设计，甚至威胁着煤矿开采安全，如地质构造不明确导致顶板垮落事故，水害位置不明确导致矿井透水事故。

(2)地质勘探施工难度大。由于当前煤矿地质勘探技术相对落后，特殊区域进行煤炭勘探时施工难度大，不能精准掌握煤田布置情况以及地质构造、水文地质情况，导致后期回采时煤炭资源损失严重，井田采区设计规划不合理，对煤矿安全可持续发展造成一定影响。

(3)地质勘探细节处理不到位。受地质勘探技术、勘探人员专业水平等影响，出现地质信息材料不全面、勘探数据不完整等现象，造成采掘工程计划不合理，影响煤矿采掘施工。

(4)地质勘探效率低。随着计算机技术应用于勘探技术，煤田地质勘探工作效率得到有效提升，但是对于特殊勘探区域，目前地质勘探技术无法实现精准勘探，如对于落差<6m、长度<200m的小型褶曲位置勘探，难度大、精度低，从而严重影响后期煤炭开采规划设计。

3、煤田地质勘探技术分析及建议

3.1煤田地质勘探技术分析

3.1.1煤田钻探技术

(1)绳索取芯技术。目前我国多数煤矿采用立轴式钻机设备进行井下钻探，但该设备钻探劳动强度大，进行斜角钻进时比较困难，无法满足勘探精度要求，可通过绳索取芯技术代替传统立轴式钻机钻进，绳索取芯技术具有劳动强度低、实用性强等优点。

(2)钻进参数探测技术。钻进参数探测技术主要利用钻机安装各种传感器，对钻机钻进时钻杆旋转速度、钻进速度、钻进压力以及钻孔成像等参数进行实时统计分析；施工人员根据钻探参数及时调整施工工艺，从而提高钻探施工效率，降低劳动强度。

3.1.2地质雷达勘探技术

由于我国北方地区煤田形成时地质地貌复杂，煤田中含有特殊地质构造，如断层、褶曲、陷落柱等，以及附近小煤窑回采后形成的采空区等异常区，采用传统钻机钻探难度大、精度低，可通过地质雷达勘探技术进行煤田异常区无损勘探，并对异常区、构造区进行成像，便于施工人员分析研究。

3.1.3遥感地质调查技术

传统地质勘探技术获取地质图像时，工序繁琐、劳动强度大、资料传导、处理、解释、成图自动化水平低，无法实时更新地质图像，严重影响地质勘探工作效率，可通过遥感地质调查技术进行地质图像采集、资料传导等。遥感技术具有勘探效率高、勘探调查全面等特点，解决了传统技术手段勘探调查时存在的技术难题。

3.1.4测井勘探技术

测井勘探是煤田地质勘探中必不可少的一项内容，它主要采用电、声、核等参数对钻井进行测量，从而得到准确的煤层厚度，并对采集的煤层各项指标进行准确快速分析，为后期煤矿开采设计提供指导作用。

3.1.5综合勘探技术

由于我国地质地貌具有多样性、复杂性，在复杂区域采用单一的勘探方法进行煤田地质勘查难度大、效率低，无法满足高精度地质勘探需求，所以应根据勘探区地质条件情况，采用综合勘探手段，如钻探与测井相结合的方法，对地震勘探结果进行验证，从而能够精准地获取地质勘探数据，有效控制煤层变化情况。

3.2煤田地质勘探技术发展建议

(1)引进专业技术人才。为了进一步提高煤田地质勘探技术水平，必须引进高水平专业技术人才，提高地质勘探队伍专业技术水平，制定地质勘探相关制度，不断完善地质勘探管理体系，进一步提高勘探人员责任心，确保每一项地质勘探工作高效精准开展。

(2)采用金刚石为主的钻探技术。在地质勘探施工中，应合理采用以金刚石为主的钻探技术。与传统钻探技术相比，以金刚石为主的钻探技术不仅能够降低地质勘探劳动强度，提高勘探区域岩芯采取率，提高钻孔施工合格率，而且能有效降低地质勘探工作事故率。但是，由于该技术在施工中对设备工况要求相对严格，必须采用完善的配套设施辅助施工。

(3)高质量钻头研发。在进行煤田地质勘探时，钻头是重要的配套设施，钻头质量的优劣直接影响勘探施工效率及精度，所以在进行地质勘探前，应详细了解勘探区域岩性、地质构造等情况，合理选择配套钻头；同时，应对钻探时钻头存在的主要问题进行分析、总结，并进行优化设计。

(4)采用计算机技术。在煤田地质勘探中，应积极利用计算机技术，从而提高地质勘探精度，降低劳动强度。如利用计算机显微成像技术对钻孔内煤岩体特性进行拍摄，便于直观分析；采用计算机处理器对地质勘探资料进行内业整理、计算，提高采集数据准确性。

4、结语

煤田地质勘探是一个精细、复杂的系统工程，在进行地质勘探过程中，每位勘探人员必须具备专业知识及责任心，并合理采用先进的地质勘探技术及勘探设备，只有这样才能进一步提高煤田地质勘探精度及工作效率，为后期煤矿开采设计、规划及安全开采提供依据。

参考文献:

[1]刘宝.煤田地质勘查中的问题及改进方法研究[J].华北自燃资源,2019(5):42-43.

[2]周志耀.煤田勘探中煤岩层对比存在的问题分析[J].内蒙古煤炭资源,2019(15):47-48.

宋新强.煤田地质勘探特点及技术应用分析[J].能源技术与管理,2020(05):169-170.