煤炭是我國(guó)主體能源,是能源安全的基石。煤炭地質(zhì)勘查是煤炭工業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。推進(jìn)煤炭地質(zhì)科技創(chuàng)新,建立新型煤炭地質(zhì)勘查體系, 是煤炭工業(yè)健康發(fā)展的需要, 也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的客觀要求。
我國(guó)的煤礦地質(zhì)勘探人員發(fā)展到了12 萬人,包括鉆探、物探、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、遙感地質(zhì)等多種專業(yè)行業(yè)內(nèi)的地質(zhì)勘探隊(duì)伍,綜合了采集與處理資料 解釋分析方法理論研究等方向都具有一定的規(guī)模和水平工作深入到煤礦地質(zhì)勘探 礦山礦井地質(zhì)以及煤巖層定性的考究,甚至在水資源的勘探 煤層氣考評(píng)等方面獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,也取得了較高的社會(huì)評(píng)價(jià)與資源利用率 我國(guó)作為第一產(chǎn)煤大國(guó),煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷應(yīng)用和改進(jìn),為我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展和利用做出了巨大的貢獻(xiàn)。
1煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
煤田地質(zhì)基礎(chǔ)研究由傳統(tǒng)地質(zhì)走向地球系統(tǒng)科學(xué)研究階段相繼組織開展了華北、華南、鄂爾多斯盆地和東北中生代斷陷盆地聚煤規(guī)律和資源評(píng)價(jià)研究課題, 從盆地整體高度,把握了我國(guó)主要聚煤盆地演化和煤炭資源聚集賦存規(guī)律。創(chuàng)造性地將層序地層理論和方法運(yùn)用于含煤地層劃分、聚煤古地理和聚煤規(guī)律研究,拓寬了煤田地質(zhì)研究思路;《中國(guó)聚煤作用系統(tǒng)分析》建立了聚煤作用系統(tǒng)和系統(tǒng)分析方法,并對(duì)我國(guó)聚煤作用進(jìn)行了系統(tǒng)分析;《中國(guó)東部煤田滑脫構(gòu)造與找煤研究》豐富和發(fā)展了滑脫構(gòu)造理論,實(shí)現(xiàn)中國(guó)東部找煤的重大突破;《中國(guó)潔凈煤地質(zhì)研究》課題取得新進(jìn)展,對(duì)我國(guó)煤中有害微量元素賦存特征及在洗選、燃燒過程中的遷移潛勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),編制了我國(guó)第一張潔凈煤資源分布圖。
2煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)種類
2.1采區(qū)地面地震勘探
采區(qū)設(shè)計(jì)前,通過采用地面地震勘探手段,查明采區(qū)構(gòu)造形態(tài)和斷層發(fā)育規(guī)律,查明煤層賦存狀況及底板起伏形態(tài),對(duì)影響開采的含水層富水性進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出水害防治措施,為采區(qū)設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料。同時(shí)本階段的主要工作也是進(jìn)一步查明采區(qū)范圍內(nèi)的小構(gòu)造,包括落差5m左右的斷層、 陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài),根據(jù)采區(qū)銜接的要求,應(yīng)提前布置實(shí)施?,F(xiàn)已成熟的探測(cè)技術(shù)包括三維地震勘探、瞬變電磁法、 礦井直流電法和鉆探。地面物探方法較礦井物探方法施工簡(jiǎn)單,探測(cè)效率也高,但受到地表?xiàng)l件的限制。 因此,在地表?xiàng)l件允許的前提下,三維高分辨率地震勘探技術(shù)是首選方法。
2.2微動(dòng)測(cè)深勘查
微動(dòng)是一種在時(shí)間域和空間域都極不規(guī)則的震動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)波動(dòng)理論,微動(dòng)記錄既包含有體波也包含有面波。 由于在大多數(shù)情況下,微動(dòng)的震源是在地表面或海底面,在微動(dòng)中的面波成分相對(duì)于體波成分來說占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),微動(dòng)測(cè)深勘查方法就是利用這一占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的面波來反演地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。 同時(shí),依據(jù)觀測(cè)形式的不同微動(dòng)測(cè)深探查主要分為一下幾種形式:(1)單點(diǎn)勘查。單點(diǎn)勘查方式觀測(cè)臺(tái)陣,一般由兩個(gè)不同半徑的同心圓(內(nèi)接正三角形)組成,在圓心和圓周上內(nèi)接正三角形頂點(diǎn)處各設(shè)置一套微動(dòng)觀測(cè)儀。這種觀測(cè)方式勘查深度與臺(tái)陣的大小成正比。根據(jù)勘查深度的要求,可采用由3個(gè)或3個(gè)以上不同半徑的同心圓組成觀測(cè)臺(tái)陣;(2)測(cè)線勘查。在煤田勘查這種大面積勘探中,單點(diǎn)勘查已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求??刹捎脺y(cè)線(剖面)觀測(cè)系統(tǒng),獲得S波速度剖面成果圖。 在測(cè)區(qū)內(nèi)按一定間距布置這樣的測(cè)線,可實(shí)現(xiàn)二維微動(dòng)測(cè)深勘探,并反演測(cè)區(qū)三維S波速度結(jié)構(gòu),結(jié)合鉆孔及其它地質(zhì)資料,可進(jìn)一步解釋速度異常區(qū)域的地質(zhì)意義;(3)平面探查。在礦區(qū)或者要求更精細(xì)的勘探,在儀器數(shù)量足夠多的情況下可采用平面觀測(cè),并反演測(cè)區(qū)三維S波速度體,從而圈出速度異常體或者面。
2.3瞬間變磁技術(shù)
瞬間變磁技術(shù)是運(yùn)用電磁波的原理, 不需要接觸到煤礦就可以進(jìn)行探測(cè)工作,因而, 它是一種比較特別的探測(cè)技術(shù)深埋在礦井之下的電磁波探測(cè),判斷其回線波和發(fā)射波,可根據(jù)斷面大小的不同來進(jìn)行判斷如果探測(cè)的深度更深,那么電磁波的發(fā)射功率也需適當(dāng)?shù)丶哟螅?接受回線的匝數(shù)也需適當(dāng)增加。
2.4電阻率法
電阻率法是根據(jù)不同巖土的介質(zhì)所具備的不同導(dǎo)電性來觀測(cè)并研究人工電流場(chǎng)的分布情況,以達(dá)到探尋煤礦和了解地質(zhì)構(gòu)造的目的 電阻率法中包含了一種高密度的電阻率法, 與一般的電阻率法相比較,擁有很多優(yōu)點(diǎn),如探測(cè)點(diǎn)的密度大極距多多種裝置可以同時(shí)使用,還可以根據(jù)獲取各種不同的比值參數(shù)來找 出存在異常的信息。
2.5雷達(dá)勘探技術(shù)
雷達(dá)勘探技術(shù)就是要借助雷達(dá)的功能, 按照地下介質(zhì)的電阻率, 包括介電常數(shù)的不同,利用電磁脈沖高頻率的反射來探測(cè)目標(biāo)物體和不同的地質(zhì)現(xiàn)象 應(yīng)用雷達(dá)勘測(cè)技術(shù),可以確保清楚地反映出探測(cè)區(qū)域內(nèi)煤。
3煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)未來發(fā)展思路
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)煤炭的需求非常迫切,國(guó)民經(jīng)濟(jì)每增長(zhǎng)一點(diǎn), 煤炭工業(yè)的需求量則必須增加一倍因此,我國(guó)的煤炭行業(yè)在未來的發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位, 而煤礦的地質(zhì)勘探技術(shù)必將與時(shí)俱進(jìn), 符合我國(guó)當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)的勘測(cè)開發(fā)需求, 勘探技術(shù)的優(yōu)越性和重要性,必須讓每一位煤礦工作者牢牢地掌握并應(yīng)用到工作中
“十二五”和今后一個(gè)時(shí)期,煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展的基本思路是:加強(qiáng)煤炭地質(zhì)基礎(chǔ)研究, 最大限度的發(fā)現(xiàn)新的優(yōu)質(zhì)煤炭資源;加大煤炭資源綜合勘探技術(shù)創(chuàng)新力度,不斷提高勘查精度、 質(zhì)量和效率,滿足日益增長(zhǎng)的煤炭資源需求;圍繞高產(chǎn)高效礦井建設(shè),改善礦井安全生產(chǎn)狀況,進(jìn)一步擴(kuò)大地質(zhì)服務(wù)領(lǐng)域,促進(jìn)煤炭開發(fā)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展;以現(xiàn)代地質(zhì)理論為指導(dǎo),全面提高創(chuàng)新能力,整體提升煤炭地質(zhì)勘查能力和服務(wù)水平。盡快形成可持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展的煤炭資源保障體系、 煤炭地質(zhì)科技創(chuàng)新體系和一支精干、高效的煤炭地質(zhì)勘查隊(duì)伍,從而促進(jìn)煤炭工業(yè)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。