矿区综合地质勘探与深部煤矿资源的开采分析

佟波

摘要：煤炭资源是国民经济建设的基本能源，对经济发展起着至关重要的作用。从中国实际发展的现状来看，经过几十年的大规模开采，浅层煤炭资源已经枯竭。因此，现阶段的煤炭开采必须转向深层煤炭资源。但是，由于深层煤炭资源的开采有困难，有必要综合运用各种地质勘探技术来保护深部煤炭资源的开采。本文将对矿区综合地质勘探和深部煤炭资源采矿展进行研究，希望能为深部煤炭资源的开采提供一些参考。

关键词：矿区；地质勘探；深部煤矿资源；开采

地质勘探是通过各种勘探方法对地质进行分析，研究岩层中储存矿床的质量和产量。在地质勘探过程中，将对岩层，水位，岩石结构等条件进行综合分析调查。我国经济的发展越来越依赖能源和矿产，综合地质勘探方法在矿产勘探，石油勘探，地质构造勘探和水文地质勘探中的应用，可以有效降低地质勘探难度，提高勘探质量，得到更多的经济效益。

1地质勘探的特点

我国的地质勘探产业起步较晚，与国外发达国家相比，有必要继续追赶勘探设备和勘探方法。在新时期，勘探技术在我国的经济建设，矿产开发和工程建设基础上都有很好的应用，这些领域的发展与勘探技术的进步密切相关。为了进一步促进中国经济的稳定发展，就必须对勘探技术进行研究。现在的这个时代，地质勘探具有以下特点：一是功能要求。地质勘探是探测岩层中的矿产储量，因此，在地质勘探中，综合运用多种勘探技术可以有效地检测矿产资源的储存能力，这也是地质勘探的主要目标和任务；第二，高效的工作需求。由于我国的地形多变，地质结构较为复杂，这会对地质勘探工作造成一定的难度，为了解决矿物资源开发的难度，解决区域面积较大的问题，需要借助地质勘探工作，在开发地质资源的过程中，合理分析地质结构，进而为矿物开采工作提供可靠的依据，降低矿物开采的难度。

2在我国煤矿开采的过程中，深部煤矿开采的主要特征

2.1地压大

在我國深部采煤过程中，地压主要体现在三个方面。第一是煤矿原始岩石应力，其次是煤矿地堡的可塑性。最后，煤矿的深层压力会导致矿井压力的增加和相对严重的压力变化。

2.2地温高

通常，在深部采煤过程中，地温会随着采动深度的变化而变化，这种变化呈现出一种特殊的比例关系。在深部采矿过程中，我们用温度梯度来表示地热温度的变化。根据实际的深部矿山开采经验来分析，矿山深部的温度都相对较高，这种高温对煤矿工作人员而言有着非常大的危害，极端的情况使煤矿深部的温度超出了人们所能承受的温度范围，对人的身体健康有较大的损害。

2.3瓦斯气体的含量较高

深部采矿过程中含气量高的问题主要表现在两个方面。首先，在深部采煤中，气体排放量大，其次采矿过程中气体喷涌频率高。

3综合测绘技术方法在地质勘探中的应用

3.1矿区地形测量的测绘技术

3.1.1 GPS卫星导航定位技术

GPS是一种用于全球定位的技术。GPS是美国人在20世纪70年代早期为国防安全开发的全球定位系统。GPS是一种高效率，高精度和多功能的应用技术.GPS一开始并不完美，经过20年的发展，全球定位系统于1994年已经进行了最终完善，与传统的测量工具相比，GPS技术抗干扰性好，应用广泛，功能多。全球定位系统在一定程度上，对测绘技术进行了全方面的改变。在当今社会上，全球定位系统对各种行业都产生了不小的影响。在现如今的矿山地质勘查中，几乎全球都在使用GPS技术，因为全球定位系统具有准确性、实时性等多种功能。全球定位系统作为地形测量的技术，它的作用已经远远的超出了人们当初的想象。

3.1.2 GIS地理信息系统

地理信息系统技术也称为地理信息系统。地理信息系统技术不仅包括地理，还包括几何。地理信息系统技术的特点是可以将地球上所有物体的特征与这些物体的位置相结合，然后将它们展示给地理信息系统。研究人员通过计算机屏幕研究地理位置的基础之一是地理信息系统。图片处理和思维动力的前提也是地理信息系统。正是因为有了地理信息系统，不仅让处理工作容易完成，就连工作的效率也得到了提高。随着社会的发展，地理信息系统会向智能化和全球化发展。

3.1.3 RS遥感技术

遥感技术也可以简称为RS技术。它是在20世纪60年代发展起来的。遥感技术的来源是因为他能够感受到测量目标的特征信息而不直接接触被测目标，然后通过特殊转移处理，矿山地质测量员将收集有用的信息。如航空航天摄影和卫星密不可分的遥感技术。随着我国经济飞速发展，一些能源生产企业将遥感技术、红外线、微波中波段等技术应用到具体工作当中，航空拍照就是遥感技术的主要应用之一。地理信息系统所需要的信息源是由遥感技术提供的，而遥感技术所需要的图像管理则是由地理信息系统所提供的。地理信息所需要的补测和补绘是由全球定位系统所提供的，也正是因为全球定位系统所提供的补测和补绘，GIS技术中的地图才能够实时更新。

3.2测绘技术对矿区地质勘探的促进作用

3.2.1增加了测量数据的准确性

我国早期矿区地质地形测量的方式就是采用人工操作，而且测量的仪器根本达不到所需要的精确度。仪器的精确度和数据的精确度不单单只是和工作人员的操作有关，还和当时测量的天气环境和社会上不受控制的外界因素有关。所以为了避免天气环境和人为因素所产生的不可避免的外界的干扰，使用的现代化自动测绘技术可以通过系统来控制，提高了数据的准确性和稳定性。

3.2.2矿区地形测量工作的简单化

早期的矿山地质测量工作较繁琐，得到的数据的错误率极高，工作人员带着大量的原始的测量工具来到需要被测量的工作场地，这种原始的测量方式不仅操作起来很繁琐，大部分的时间都是用来处理数据，这样工作效率就大大的降低。而经过地质地形测量仪器的不断发展和改善，操作人员只需要在室内进行操作，不需要像早期那样靠着大量的人力，带着原始工具去测量，系统通过计算机自动的输出了数据，并且给到了精确的分析。

4在深部煤矿生产的过程中有效控制矿压的主要措施

4.1在煤矿深部开采的过程中要对巷道的布置进行不断的优化

在我国深部采煤过程中，要对巷道布置进行严格的分析和控制。在巷道布置过程中，应有效地避免动态应力的影响以及构造应力的影响。煤柱应力在巷道布置过程中应选择稳定性较强的岩石。因此，目前我国的深部煤矿生产中的巷道布置通常为岩巷，或者是多条岩巷的布置形式。为了有效地保障采区的回煤率，降低巷道的维护次数，我们在进行巷道布置的过程中要选择无煤柱形式的巷道支护，这样能够有效地优化巷道的布置形式，提升巷道的安全性能，降低巷道的维护次数。避免巷道相向掘进和巷道近距离平行布置，减少相交巷道（或避开锐角），从而减小应力集中，减少发生冲击地压的危险性。

4.2在煤矿深部开采的过程中要对巷道的支护方式进行不断的改进

国内外大量深井开采矿已经表明，中硬地下岩层中巷道的变形严重（特别是采矿效应后）。当深度超过800m～1000m时，岩层高于中硬，中等硬度。如果使用传统的巷道，道路维护仍然很困难。因此，除了合理布置巷道位置外，深层也应该根据深井压力的特点。根据周围的岩石条件和道路条件，使用不同形式的支撑，道路支撑必须满足加强围岩和提供更大支撑，更大的收缩和一定的初始支撑，其他要求根据围岩状况和巷道条件，采用不同的支护形式。

结语

深部煤矿开采工作对于我国的煤炭资源开采有着非常重要的战略意义。因此在我国的煤矿开采工作的过程中，要对煤矿的深部开采给予重视和监督管理，保障煤矿深部开采的安全和稳定。

参考文献

[1]孙建华，张小洲.平煤五矿井下降温措施与效果[J].煤矿安全，2001，32（4）：20-22.

（作者单位：山东新巨龙能源有限责任公司）