煤田地球物理测井在新领域中的应用分析

沈楷琦

摘 要：随着我国经济的不断发展，各种行业在不断兴起，而煤炭作为工业黄金，广泛应用于许多行业之中，与之相随的是煤炭开采行业的发展，在煤炭开采行业中，煤炭所在地层的测量是开采前重要的工作，而煤炭所在的地层主要是由煤田测井进行测量。在新时代新领域下，煤田地球物理测井也有了新的发展方向和发展目标，本文通过本人在陕西省一八六煤田地质有限公司多年来的实践经验来对煤田地球物理测井在新领域下的应用进行讨论，最后总结出了煤田地球物理测井应用时应注意的地方，供相关人士作参考。

关键词：煤田地球物理测井；新领域下；应用分析

现代煤田测井除了已实现测井仪器的刻度化、组合化、轻便化，采用数字技术和电子计算机进行测井数据的收录和处理之外，在测井资料的应用方面，突出的特点则是远远超出了仅在单个钻孔中对煤层进行分层、定厚的狭小范围。

一、在地质情况分析上的应用

在煤田地球物理测井进行煤层和地质的测量时，主要是測量岩层的结构构成、年代、强度等方面，还需测量煤层在地下的分布状态和煤层周围的沉积环境等，最后还要确定煤层所在地质层与相邻地质层的区别并进行评价。

1.1 鉴定沉积环境

我们都知道煤炭是由植物经过掩埋后地壳运动将植物躯干深埋入地下，在地下巨大的压力和超高的温度的环境下，经过长时间的变化形成的。煤炭的前身是植物躯干，植物躯干的沉积环境也对煤炭挖掘和煤炭测量有着很大的影响。对此我们大多是应用三项测量数据进行判定，即砂砾的强度、分选度和泥土的混合程度进行判断，我们可以将这三种判定数据通过电阻曲线的方式绘制出来，使之呈现的结果更直观。

1.2 煤质分析和岩性分析

因为植物躯干所处的地下深度不同、地下环境不同和变化时间不同，所以导致最后形成的煤炭质量也不尽相同，又由于经过长时间地壳活动，地质也会出现不同的变化。不同的地质对煤炭的开采方法也是不一样的，而煤炭质量的分析也是确定煤矿产量的重要指标。对此煤田地球物理测井可以应用计算机测井对地质层和煤炭层的密度进行测量，也可以利用声波测量来对煤炭层和岩层的物质沉积量进行判定，从而确定目标范围内的煤质和岩质。

1.3 确定地层的强度特性

地层的强度主要影响到以下两个方面，首先是煤炭开采方案的设计，需要了解所采用的器械和材料，多大功率的挖掘设备，另外就是对煤炭日产值进行估计。其次就是对矿井顶层的搭建，不同强度的地层对矿井顶层的搭建要求也是有要求的，所以要在搭建之前确定地层的强度特性。而声波测井和密度测井资料可以较准确地提供出岩石的各种动态弹性模量，即杨氏模量、切变模量、体积模量和柏松比。

1.4 进行地层对比及勘探区的评价

我们脚下的地面不是一个整体，而是一个时间段一个时间段构成的地质层组合在一起的地表结构，并且通过地球运动、板块活动将各地层移动甚至重新组合，最后形成了一个复杂的地表结构。所以在煤层的勘探区和周围的地层可能会有很大差别，这就需要进行详细的测量，以免在挖掘煤炭或者建造矿井中出现严重的问题。而在我们进行测量后会得到煤层对比图、覆盖层等厚线图、全部煤层或可采煤层的等厚线图、等灰分线图、顶底板等高线图等成果图件。利用这些图纸我们可以进行地层和勘探区的详细对比。

1.5 地质年代界面的划分

针对不同年代地质界面的煤炭层，我们也有着一定的标准，首先可以通过地质年代界面初步的判定煤炭的质量和煤炭中所含有的成分，这对我们煤炭的挖掘和加工有着很大的帮助，而我们主要可以利用同位素测量仪通过测定碳16的含量变化来初步判定煤层所在的地质年代界面，另外可以通过地质层的结构规律加以碳16含量进行详细的判定。

二、在测量和计算上的应用

2.1 确定煤的级别以及计算洗煤产率

在上文中我们已经大致提到过，煤的级别主要可以通过煤炭形成的年代和煤质的分析进行初步的判定，但是要得出详细的数据还需要煤田地球物理测井带来的物质分析，例如分析煤炭中单位体积的重量与其含有的碳含量与硫含量，来确定煤炭的级别。另外在通过单位体积内煤炭的重量和所含的碳含量来计算煤炭的洗煤产率。

2.2 断层点的解释

地质层的构成可能会有很多断层点，在同一煤炭层也许会出现好几个断层点，这对煤炭的开采是不利的，可能我们在煤炭开采的时候，在原本计算的煤炭区域内的煤炭出现突然消失，这就会影响我们工程的进度，而断层点也就成为了煤炭开采的一个重要问题，而我们可以通过煤田地球物理测井确定断层点的存在，并且可以解释其存在的原因，来为煤炭开采的准备工作打下夯实的基础。

2.3 计算声阻抗与合成地震记录

煤炭开采是在地下开采，有时候级别小的地震对地表产生不了什么影响，但对地层深处的煤炭层会产生一定的影响。利用测井资料计算的声阻抗曲线和合成地震记录可用来研究合成反射波群与相应地层之间的关系来更好的反应测量图像的性能，从而提高了合成地震记录解释水平。在地震资料准备充足后，我们就可以更好的应对在煤炭开采过程中可能出现的各种问题。

三、总结

煤田地球物理测井在煤炭开采行业上近几年有着不错的发展，为了更好的提升这项工艺，首先需要做到的是对煤田地球物理测井的原理有一定的了解。但是任何事物都是相对性的，煤田地球物理测井有优势也有缺点，针对工作实际情况来运用，才是最好的选择。

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