关于煤田地质勘探与开发的探究

王俊章

[摘要]本文根据我国煤田地质勘探技术的现状进行分析，并简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种地质勘探方法，采用综合的地质勘探方式可以有效的探查煤矿矿区的地质情况，为煤炭的后续开发提供依据。最后展望煤田地质勘探技术的发展趋势。

[关键词]煤炭；煤田；地质勘探；技术分析；煤矿；开发

[中图分类号]：P641 4+61

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0074-01

1煤炭地质勘探概述和现状

煤炭是一种固体可燃有机岩，一般是由植物遗体埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化，再经地质作用逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。

首先，我们对煤田的勘探方法进行一个了解。一般它是针对某一地区的具体特点和勘探要求，运用地质理论和适用的勘探技术手段，以较少的投人和时间，取得能够满足使用要求的地质资料的思路和具体部署。包括勘探阶段的划分，勘探手段的使用，勘探程度的掌握，煤炭储量的分类和计算，地质报告的编制提交等。煤田勘探技术手段煤田地质勘探的主要技术手段有钻探、地面地球物理勘探（简称地面物探）、地球物理测井、采样测试等。钻探是了解地面以下深部地质情况和采取各种样品的有效手段，也是使用非常普遍的手段。地面物探常用的是地震、电法、重力和磁法等方法，通过了解研究岩层的物性特征，揭露地层分布和地质构造。随着技术的进步，地面物探特别是地震的应用领域在不断地扩大，促使煤田地质勘探技术经济效益提高。除此以外，在裸露和半裸露地区，地质填图是基本的勘探技术工作。地质填图是通过在地面的实地观察研究，将地面地质现象测绘到地形图上，编成不同比例尺地质图的工作。基岩裸露或半裸露地区进行煤田地质勘探，一般应首先进行不同比例尺的地质填图，配合以必要的槽井探或地面物探（如地面电法等），以研究地面地质情况。在此基础上，以钻探并配合测井和采样测试工作，全面完成各阶段的勘探任务。在掩盖区，当地质条件适宜时，应首先进行地面物探（主要是地震勘探）工作。在基本了解了煤层的埋藏深度和范围、构造形态、构造发育情况、松散覆盖层厚度等的基础上，再布置一部分钻探工程，配合测井和采样测试，完成各阶段的勘探任务。在地面物探技术实现数字化的情况下，充分发挥地面物探（主要是地震）的作用，对于提高勘探精度，缩短勘探周期，降低勘探成本，提高煤田地质勘探的技术经济效益，已经取得了成功的经验。煤田勘探工程布置勘探线剖面法是煤田地质勘探的主要方法。勘探线一般垂直于地层走向或主要构造线方向。地层倾角平缓或波状起伏发育的地区，可布置成勘探网。勘探钻孔原则上应布置在勘探线上。地面物探测线及实测地层剖面线应尽量与钻探线重合。谋田勘探线间距的确定通常是首先分析研究勘探区的构造复杂程度和煤层稳定程度，分别确定其勘探类型，再参照规范中关于相应勘探类型的基本线距的规定，结合勘探区的具体情况选定，并据此布置勘探线和勘探钻孔。煤田勘探工程施工一般应按照由已知到未知，先地面后地下，先浅后深，由稀而密的原则进行安排。提前安排地面物探施工，对于钻探和其他勘探工程的优化布置，有明显的指导作用。在裸露和半裸露地区，提前安排地质填图工作，也有着同样重要的意义。钻探采用无岩心钻进，是加快钻探施工速度的有效方法之一。因而在具备条件的地区应当采用无心钻进技术。但必须同时做好测井工作，加强地质研究。

2煤炭地质勘探技术方法

煤炭资源在地壳中的分布受地质构造条件控制。同其他地质资源相比，煤田的分布范围较广。但煤田地质构造类型复杂，表层条件各异（山区、平原、水下、沙漠、戈壁），物性条件多变，勘探深度变化大，能从数米到1500多米。地质勘探的主要任务是为矿井设计提供可靠的地质资料，其成果要满足选择井筒、水平运输巷、总回风巷的位置和划分初期采区的需要，保证井田境界和矿井井型不致因地质情况而发生重大变化，保证不因煤质资料而影响煤的既定工业用途。对于采用现代综合机械化采煤设备的矿区，还应查明落差或起伏仅十余米、数米或更小的断层、褶皱，使开采计划切实可行，不致因小构造不清影响煤炭产量。因此，煤田物探工作的特点是：精度要求高；使用的地球物理勘探方法种类较多；与钻探配合密切；需要解决的地质问题多，而且常常难度也较大；对浅层数米和深达1500多米的勘探对象都要求有高的分辨率。

常用的煤田物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和遥感物探等，其中以地震法、电法和测井应用得最广泛。

现阶段煤田地震勘探解决的主要地质问题包括：确定覆盖层厚度，进行覆盖层下的地质填图，圈定煤系赋存范围，探测同煤层有关的地质构造，确定煤系基底深度等。

此外，三维地震技术、横波技术、矿井高分辨率地震勘探技术等也在煤田勘探开发中取得了良好效果。

3煤炭地质勘探发展趋势

我们都知道煤矿深度开采的课题越来越受到重视，目前，煤矿深部开采中的地质勘探技术是以地球物理方法为先导，其它基础地质手段加以配合，依托计算机技术实现地质工作的动态管理是煤矿深部开采地质勘探的特点。而从现今的发展方向来看，煤矿深部开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据，查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统，把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型，实现地质资料的信息化、数字化和可视化，为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。

参考文献

[1]鲍江陕西澄城县石炭二叠纪高硫煤配煤试验研究[J]煤质技术，2006，（5）

[2]DZ/T 0215-2002.1-29，煤、泥炭地质勘查规范[s]