地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用研究
2017-05-30杜霜
杜霜
摘 要:煤炭资源是社会生产及人们日常生活中不可或缺的重要资源之一,随着我国经济发展速度以及人们生活水平的显著提升,我国对煤炭资源的需求程度也逐渐加深。而作为煤田勘探作业中重要的组成部分,地质勘察技术的应用,能够使煤矿生产得到良好的安全保障。对此,本文对煤田勘探的技术条件进行了简要的阐述,并进一步探讨了煤田勘探过程中地质勘察技术的应用,为进一步提高煤田地质勘察的技术水平,贡献自己的绵薄之力。
关键词:地质勘查技术;煤田勘探;地质条件
对于煤田开发而言,其不仅是较为系统的工程项目,更是较为复杂的工作内容。唯有通过科学、精确的理论与数据为支撑,才能促使煤矿生产得到良好的安全保障。而此种科学、精确的理论与数据依据,则是地质勘查技术应用于煤田勘探中的结果。通过地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用,既能够发挥出煤系的作用,又能够对煤岩体赋存做出准确的认识。因此,对于地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用进行研究,就具有极大的现实意义。
1 煤田勘探的技术条件分析
我国幅员辽阔,物藏丰富,所蕴含的矿物资源分布较广,且数量众多。对于煤炭资源而言,针对其生成因素以及地质勘察结果显示,我国煤矿大多分布于平原或低山丘陵区域。由于地形与地势情况较为恶劣,在进行煤矿的开采及建立矿井之前,首先应对地质环境进行细致的勘探,并了解到地质结构与水文条件,为煤矿的开发创造充分的条件。
1.1 水文地质条件
我国煤矿分布呈现南高北低的走向,煤矿的纵向分布沟系较发育,地表水经南部分水岭汇入然后向矿区北部流出。在将煤炭岩层进行含水特征划分后,便可对煤层含水情况进行细致分析。例如:矿区中弱含水层为基岩风化带裂隙或残坡积层,对矿床的充水影响相对较低;其中多为闭合面的断裂带,其含水性也相对较弱,且导水性能一般,能够对矿坑充水有较大影响;而其中的煤系碎屑岩具有质地坚硬的特点,可作为矿区内的隔水层,虽然局部存在裂隙,并存有部分裂隙水,但仍能够阻挡地下水与地表水等进入矿坑。为防止地下水渗漏或地表水涌入,应设定出科學的排放计划,并安置潜泵及设定排水沟,将地表水或地下水等排出矿区。
1.2 工程地质条件
在地质勘察工作中,另一项较为重要的勘察内容为岩石构造勘察。通过岩石的结构,科学合理的制定出矿区的开采方案。可将岩石划分为三种地质情况,即半坚硬岩层、坚硬岩层以及松散软弱岩层。通常情况下,均由泥岩、粉砂岩和铝土岩组成煤层顶底板,此类岩石大多为坚硬或半坚硬岩层,较少存在裂缝的生成,不仅稳定性较强,且能够有效保护矿床开采作业。是以,应对此位置岩层做出必要的保护,以此确保煤矿开采过程中与生产环节的安全性与稳定性的提升。此外,依照煤矿工程地质条件分析,通常所涉及到的地质结构,均为中等偏复杂类型,故应做好地质勘察工作,依照所获取到的地质条件信息,综合制定出科学、合理的煤矿开采方案,并以此确保煤矿开采过程中的矿床稳定。
2 煤田勘探过程中地质勘察技术的应用
2.1 深井钻探技术
深井钻探技术是我国煤田勘探工作中应用广泛且普遍的技术类型。通过深井钻探技术,能够对煤田的地质状况做出细致的勘察。将勘察位置四周,用细线进行位置的固定,并以此确保钻机时刻处于垂直的钻入角度,而此种方式更是确保滑车与天车等与孔口处于同步铅垂线位置。在进行深井钻探技术时,通常会选取刚度极强的金刚石作为钻具材料,以此保障勘探过程中最为理想的钻探效果。通过此种深井钻探方式,能够在勘察煤岩体情况的同时,对岩层、水样与土样等进行取样检测,以便进行煤矿的安全生产。
2.2 地震法煤田勘探技术
地震法煤田勘探技术,即是通过煤田岩石所具备的弹性与密度的差异性,由勘察人员设定震波进行检测,并由此判定出地下岩层的分布与形态的物理勘探方式。其原理为:通过人工操作,将人工震波由地表发出,在人工震波向地表深处传播时,若存在不同类型与质量的介质,将会导致人工震波出现折射及反射现象,再依靠检波器,对此种人工震波进行接收,通过对震波反馈回的信息进行分析与判断,从而得出煤岩体的分布情况。
2.3 重力法煤田勘探分析技术
将地质勘察技术中的重力勘察或重力法煤田勘探应用到煤田勘探之中,便可称之为重力法的煤田勘探。其主要原理为:利用所反映出的煤田地下岩层密度以及所呈现出的横向重力差异,对煤田的结构和储量等进行定量的判断。此种由地表位置所生成的重力变化,也被称作重力失常。并且,重力发生变化的程度与规模等,是由勘测物体的密度差变化所引起。通常情况下,重力勘察技术多应用于煤田区域的地下水勘察以及煤层位置的环境勘察等。
2.4 遥感技术
对于遥感技术来说,其由两部分内容组成。其一,是通过飞行设备或卫星等搭载的传感仪,利用反射或辐射电磁波的接收,对勘察目标的影像进行获取;其二,是在飞行设备或卫星上,采用电磁波的直接反射形式,以此获取到目标的反射信息。将此种遥感技术应用于煤炭勘察工作之中,即是将遥感技术与传统煤炭勘察技术进行有机的结合,从而形成全新的煤炭勘察技术。此种技术不仅具有客观性与准确性的特点,更涵盖实时性与整体性的优势。若将其与高速发展的计算机技术进行结合,便能够在煤田的自然环境、矿区环境以及各类地质研究方面,产生出极强的优越性。随着遥感技术在煤田勘探过程中的应用,必将使其逐步赶超物探技术,成为未来煤田勘探工作中最为主要的勘察技术形式。现阶段的地质勘察工作中,更是将此种技术与地理信息系统及卫星定位系统进行紧密的结合,进而促使此种遥感技术在逐步步入智能化的同时,更可同步兼顾网络化及可视化等特点。
3 结语
通过地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用,既能够确保煤矿生产的安全性与稳定性,又能同步获取到其他地质信息,并以此为煤田勘探工作提供更多、更准确的信息依据。进而为我国煤炭行业的发展,做出相应的推动作用。
参考文献:
[1]张景科.煤炭地质勘察技术的发展趋势探讨[J].地球,2015,(4).
[2]王宁伟.浅析当前煤炭地质勘查中常用方法[J].建筑工程技术与设计,2016,(31).