浅谈煤田地质勘探与环境资源节约保护

张伟中

（黑龙江煤田地质物测队，黑龙江 哈尔滨 150001）

1 煤样的代表性问题

在煤田地质勘探中如何选取有代表性的煤样,是正确评价勘探区煤质特征及其变化 规律 的关键。采集钻芯煤样时,煤芯采取率越高，煤样的代表性就越强，一般采取率在80%-92%以上为宜。如果采取率过低（炼焦煤的采取率低于70%，动力煤的采取率低于60%），煤样代表性就会变差，其煤质检验结果与矿井开采以后的煤层煤样的检测结果会有较大差别。例如煤的真相对密度、视相对密度对样品采取率较为敏感，当样品采取率较低时，代表性可能会很差，将会直接影响测定结果的准确性，从而导致计算其储量时产生较大偏差。另外，在钻取煤样过程中的煤层受到钻头的摩擦而发热氧化甚至发生部分燃烧时，煤样的代表性就会更差。例如，焦煤在采样过程中如发生部分燃烧氧化，检测后得出的牌号可能变为瘦煤甚至贫煤。此外，在采取钻芯煤样时混入了泥浆等杂质时，煤样灰分就会增高。反之，为了消除泥浆的影响，而把煤样用水清洗时，可能把溶于水的钾、钠等碱性矿物质冲洗掉而使煤样的灰分偏低，或把煤粉冲走而影响其它煤质指标的准确性。所以遇到此种情况时，尽量不要用水去漂洗，可用刷子轻轻地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎，可设法刮去明显的泥浆，即使如此处理，也难免会损失少量样品。混入煤芯煤样中的铁砂、钢屑等必须用强磁铁吸尽，否则，不仅会影响灰分产率，而且还会影响煤灰成分和煤灰熔融性，对动力煤的煤质及其利用评价产生很大偏差。

2 地质报告中煤质分析部分的编写问题

2.1 煤质分析数据的审定

在对煤质分析数据进行综合分析研究和处理过程中，首先对煤样的代表性和正确性进行审定，合理取舍，避免作出人为的不正确结论。比如发现灰分结果偏高，应首先了解是否由于混入钻探泥浆，或者是否由于钻孔的位置刚好布置在断层带或火成岩侵入严重的地段，或者是否由于钻孔处于煤层变薄或接近边缘地带，致使煤的灰分增高。在排除了以上因素之后，就可进一步质疑是否在送样、制样和检测过程把煤样搞错;再检查送样单是否有抄错样号等情况。即使煤样已选定，并进行了化学分析，检测室还需要复查该样的检测结果，以确定煤样确实具有代表性。比如，发现硫分反常，也应该从钻孔的代表性等因素考虑。再如发现挥发分和黏结指数偏低时，应考虑钻孔过程中是否有烧焦煤样，钻孔是否位于火成岩侵入严重的地带或在断层上，致使煤样挥发分降低，黏结性下降，甚至无黏结性。

2.2 各井田（或矿）煤质变化规律

根据钻孔分布位置，将一些重要的煤质检测项目，如灰分、硫分、浮煤挥发分、黏结指数、胶质层厚度等指标，在分煤层的各钻孔旁标出，然后按走向和倾向分析各指标的变化规律。构造复杂的井田，如受断层和火成岩等影响而煤质变化较大时，也应该找出其影响的规律并用文字详细论述。此外，对于上、下煤层之间的煤质变化（如牌号的变化和灰分、硫分、发热量等指标的变化）也应同时进行探求其变化规律。对不同成煤时期煤层之间各指标的变化规律，也应探求并在文字上加以阐述。对硫分低、灰分高、可选性差或硫分高、灰分低，可选性稍好的煤，均应一一加以论述。对于厚煤层和薄煤层之间的煤质变化特点，也应在文字中有所叙述。另外，还应对硫分、灰分和挥发分等指标作出等值线图，为今后开发利用提供参考。

对风化带、氧化带煤层，作为腐植酸的矿产资源，有关煤质指标也应单独汇总计算，并与单独圈定的储量范围相一致。

总之，在煤田地质勘探中做好煤质分析检测工作，得出正确的煤质检测结果，达到最优化的应用，对煤田地质勘探工作极为重要。煤质检测工作直接关系到钻探工程的质量和地质资料的可靠程度，不仅要求煤质检测工作人员除必须对来样检测数据负责，还要帮助勘探人员分析勘探现场结果，协助解决好分析采样、送样和样品处理等一系列问题。确保勘探工作的顺利进行和完成。

通过上述讨论我们了解了煤田勘探和煤质分析，我们不能光开采不保护，环保是当今世界讨论的主题也是各个国家节能减排的主题我们怎样才能达到节能环保下面我们就节能环保展开一下讨论。

首先，我们应当采取用多种植被共存来保护生态 平衡，可采取以下种类加以研究。

本地多为较高大的乔、灌木植物和少数多年生草本植物，具有防风固沙，水土保持功能，以及耐干旱、盐碱、抗风沙作用。

（1）防风林是在干旱多风的地区，为了降低风速、阻挡风沙而种植的防护林。防风林的主要作用是降低风速、防风固沙、改善气候条件、涵养水源、保持水土，还可以调节空气的湿度、温度、减少冻害和其他灾害的危害。

要达到最好的防风效果，应由：10行以上的树组成，选择具有抗风性能强、根系发达的树种种植成行、成网、成带、成片的防风林，能起到抗风、护岸、防风固沙、降低风速、增加空气温度、调节水源，改善环境和维持生态平衡。

有机林的建造是水土保持三大措施之一，与工程措施、农耕措施组成一个有机的水土流失综合防治体系。水土保持植物措施是在林草植被遭到破坏的水土流失地区，实施人工植树种草或通过封禁实现自然恢复的措施，以增加地面有效植被覆盖，实现涵养水源、保持水土、防风固沙、改善生态的目标。植物措施不仅是一种生态治理措施，更是一种农民改善生产生活条件措施，它能很好地解决水土流失治理与水土资源配置及高效利用、农民就业机会增加与收入提高及生活质量改善、区域生态安全与经济振兴及可持续发展等一系列问题。因此，要加快水土流失治理步伐，必须加强水土保持植物措施建设。

（2）沙棘。沙棘之所以受到社会各界广泛、持久的关注，是由于其具有巨大的生态和经济效益以及广阔的市场前景。

沙棘具有较强的生态防护功能，是我国造林绿化、国土整治和建立比较完备的林业生态体系的主要先锋树种。沙棘有发达的根系，抗旱性强，在防风固沙和水土保持方面被称为是吹不倒的“挡风墙”，冲不垮的“生物堤坝”。沙棘的生态防护功能主要表现在涵养水源、保持水土、护堤护坝、防风固沙、治理盐碱地、保护和改良草牧场、生物围栏。

沙棘生物量大，燃烧值高，是我国农村优质薪柴。沙棘每隔4-5年可以平茬一次，平茬物可作为燃料。一公顷4年生的沙棘林，大约可收干柴6000公斤。沙棘枝叶繁茂，耐平茬和畜啃，具有较广的饲用价值。沙棘叶含蛋白质达20.6%，脂肪6.56%，高于饲料之王紫花苜蓿。沙棘根系发达，固氮能力强，是改良土壤的有效植物。

研制生产沙棘化妆品具有十分广阔的前景。由于沙棘果汁和油含有极其丰富的生物活性物质，国内研制的沙棘美容霜对皮肤黄褐斑、黑色素沉着、皮肤皱纹、角质硬化、脱皮、老年斑等均有疗效，且皮肤普遍变得白净、细嫩。沙棘通过综合利用，不但可以产生可观的经济效益，而且有益于人类健康。

（3）开发潜力。按照1994年10月在巴黎签署的联合国防治荒漠化公约中的定义，“荒漠化系指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”。

荒漠化被称为“地球的癌症”，是20世纪下半叶以来现代人类社会面临的四大生态环境问题之一，其他三个是全球气候变化、生物多样性保育与环境污染。

按照1994年10月在巴黎签署的联合国防治荒漠化公约中的定义，“荒漠化系指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”。

我国政府已将水土保持生态建设确立为21世纪经济和社会发展的一项重要的基础工程，水土保持生态建设的资金投入已经大幅度稳定增加，水土保持规模、速度已远远超过以往任何时期。为适应这种需求，2005年，由水利部、中国科学院、中国工程院联合组织的由20余位院士、几百名专家参加“中国水土流失与生态安全综合科学考察”；2007年5月，国家将“中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控机制研究”列入国家重大基础研究计划。这表明我国水土保持科技事业遇到了前所未有的发展机遇，将对水土保持科学发展产生历史性巨大的促进作用。

3 项目拟解决的三个关键科学问题

（1）主要水蚀区土壤侵蚀的发生发展过程与驱动机制。复杂的自然条件、巨大的人口压力和悠久的农业开垦历史，使我国成为世界上土壤侵蚀类型最多、分布面积最广、侵蚀程度最严重的国家。所以，研究中国土壤侵蚀的发生发展过程与驱动机制就是解决世界土壤侵蚀科学的难题。

（2）复杂环境下土壤侵蚀模型构建的理论与方法。由于我国土壤侵蚀环境因子复杂，国际上流行的，如美国、欧洲的侵蚀模型在我国难以应用，考虑到区域差异和尺度的影响，急需研究建立适合我国自然环境的土壤侵蚀模型理论与方法。

（3）水土流失与水土保持环境效应评价理论与调控机理。严重的水土流失引起了严重的生态问题和社会问题，长期的水土保持活动也产生了明显的效益，建立科学的评价指标体系为指导全国水土保持提供科学依据，已经成为水土保持科学研究的重要依据。

随着经济的快速发展，环境污染越来越严重，我国各个地方出现了不同程度的水土流失和沙尘暴天气水土保护。

水土流失是指在水流作用下，土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程。在自然状态下，纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢，常与土壤形成过程处于相对平衡状态。因此坡地还能保持完整。这种侵蚀称为自然侵蚀，也称为地质侵蚀。在人类活动影响下，特别是人类严重地破坏了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动，流失过程加速，即发生水土流失。

水土流失是我国土地资源遭到破坏的最常见的地质灾害，其中以黄土高原地区最为严重。我国目前水土流失总的情况是：点上有治理，面上有扩大，治理赶不上破坏。全国水土流失面积解放初期为17.4亿亩，到1980年约治理6亿亩。由于治理赶不上破坏，水土流失面积却扩大到22.5亿亩，约占国土总面积的1/6，涉及近千个县。全国山地丘陵区有坡耕地约4亿亩，其中修梯田约1亿亩，而另外3亿亩坡地正遭受水土流失的危害。

沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于1km的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。经统计，60年代特大沙尘暴在我国发生过8次，70年代发生过13次，80年代发生过14次，而90年代至今已发生过20多次，并且波及的范围愈来愈广，造成的损失愈来愈重。现将90年代以来我国出现的几次主要大风和沙尘暴天气的有关情况介绍1993年：4月至5月上旬，北方多次出现大风天气。4月19日至5月8日，甘肃、宁夏、内蒙古相继遭大风和沙尘暴袭击。其中5月5日至6日，一场特大沙尘暴袭击了新疆东部、甘肃河西、宁夏大部、内蒙古西部地区，造成严重损失。1994年：4月6日开始，从蒙古国和我国内蒙古西部刮起大风，北部沙漠戈壁的沙尘随风而起，飘浮到河西走廊上空，漫天黄土持续数日。1995年：11月7日，山东40多个县（市）遭受暴风袭击，35人死亡，121人失踪，320人受伤，直接经济损失10亿多元。1996年：5月29日至30日，自1965年以来最严重的强沙尘暴袭掠河西走廊西部，黑风骤起，天地闭合，沙尘弥漫，树木轰然倒下，人们呼吸困难，遭受破坏最严重的酒泉地区直接经济损失达两亿多元。1998年：4月5日，内蒙古的中西部、宁夏的西南部、甘肃的河西走廊一带遭受了强沙尘暴的袭击，影响范围很广，波及北京、济南、南京、杭州等地。4月19日，新疆北部和东部吐鄯托盆地遭瞬间风力达12级的大风袭击，部分地区同时伴有沙尘。这次特大风灾造成大量财产损失，有6人死亡、44人失踪、256人受伤。5月19日凌晨，新疆北部地区突遭狂风袭击，阿拉山口、塔城等风口地区风力达9至10级，瞬间风速达每秒32米，其他地区风力普遍达到6至7级。狂风刮倒大树，部分地段电力线路被刮断。1999年：4月3日至4日，呼和浩特地区接连两天发生持续大风及沙尘暴天气。这次沙尘暴的范围从内蒙古自治区的西部地区一直到东部的通辽市南部，瞬时风速为每秒16米。伊克昭盟达拉特旗风力最高达到10级。2000年：3月22日至23日，内蒙古自治区出现大面积沙尘暴天气，部分沙尘被大风携至北京上空，加重了扬沙的程度。3月27日，沙尘暴又一次袭击北京城，局部地区瞬时风力达到8至9级。正在安翔里小区一座两层楼楼顶施工的7名工人被大风刮下，两人当场死亡。一些广告牌被大风刮倒，砸伤行人，砸坏车辆。2002年：3月18日到21日，20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程袭击了我国北方140多万平方公里的大地，影响人口达1.3亿。

由以上可以看到水土保护、防风固沙植物对我们环境保护的重要性，我们必须加强这些植物的种植和栽培，这样不仅可以加强对水土流失和沙尘暴天气的防治，还可以进化空气，使我们的环境变得更漂亮。我们必须努力多发现一些新的物种来保持水土，防风固沙。这样我们的环境就不会继续恶化，在开采的同时也保护环境同时也推进了科学技术的发展。

[1]牛彦杰.试论煤田地质勘探前沿的发展趋势[J].西部探矿工程，2013.