数字测井技术在煤田地质勘探中的应用

【摘 要】文章介绍了数字测井技术在煤田地质勘探中的应用，数字测井技术可以用于确定煤矿的断层位置、煤层含水量、煤的性质和变质程度，且该技术具有具有信息丰富、数据量大、分辨率高及现场测井快捷等优点， 提高了煤田测井的整体质量。

【关键词】数字测井；优势；应用

煤田测井是利用煤、岩层的地质-地球物理特性的差异，运用恰当的技术手段，测定它们的某些物理参数来间接地获得地层信息。要完成煤田测井任务，须根据含煤地层的地球物理特征选用测量参数，利用多参数、多方法测量和综合分析资料完成煤田测井任务。目前，煤田测井主要是利用煤、岩层的导电性、密度、放射性、声特性等物性差异，进行相应的方法测井。数字测井在煤田地质勘探中是重要的勘探技术，它主要用来确定煤层的位置、深度以及厚度等。由于数字测井技术在煤田地质勘探中具有工作效率高、气候影响程度低以及煤层测量的精确度高等特征，已得到广泛使用。

1 煤田测井资料在地质勘探中的用途

计算机技术在煤田测井中的应用，促进了测井仪器的组合化、刻度化以及轻便化。煤田测井资料对煤田区域的勘探、信息分析以及开采中，有着很大的使用价值。煤田测井资料可以帮助勘察人员鉴定煤田沉积环境。古代的地理沉积情况决定了煤炭的形成以及发育，利用煤田测井资料可以有效的了解含煤岩系中的岩性组合、各种岩相的类型和变化规律，还可以清楚的确定煤层发育的状况，确定什么位置煤比较多，什么位置比较少。

在确定煤层和岩层的厚度和深度上，有着很好的使用价值，这个时候可以根据数据资料绘制的密度测井曲线来划分煤层和岩层的状况。利用体积模型方式以及竖立统计表，对密度、中子和声波等测井曲线分析处理时，可以准确的得到煤质指标和岩石的组合成分，还可以帮助勘察人员有效地分析出煤质和岩性的特征。煤田测井资料还可以帮助我们确定煤田中煤的变质程度，地壳中火山岩侵入煤层时，往往会提高煤的变质程度。

在这种情况下，各种测井也会随之发生变化，伽玛—伽玛曲线的幅度值会随着煤的变质程度加深而减小，中子曲线也会跟着下降，电阻率曲线也会出现这种情况。煤田测井资料可以帮助勘察人员确定含煤地层的含水量特征。通过数字测井的电参数对煤矿中含煤地层的含水特征进行分析，可以有效的了解含水层的状况，有利于煤田的开采设计工作。煤层顶底板的特性往往直接影响到开采方案的制定以及矿井中支护方式的选择，根据测井资料获得煤田地质的地层的强度特征，在煤矿的建设和开采中有着巨大的意义。测井资料可以精确的提供煤田地质中岩层的动态弹性模量，也就是杨氏模量、体积模量和切变模量等。

煤田测井资料还可以帮助勘察人员对煤田地层的对比和勘探区做出一个整体性的评价。依据测井资料，利用计算机对地层对比以及煤田区域性的分析进行研究，绘制出煤层覆盖的等厚线图、煤层的等灰分线图和等厚线图以及顶底板的等高线图等图像，对煤田勘探区的总体评价和开采设计来说具有很好的使用价值。

2 数字测井技术在煤田地质勘探中的优势

煤田地质状况复杂，要想准确的获得出地下煤层的位置及相关信息，需要有技术程度较高的手段进行勘探。数字测井技术很好的满足了这种需求，在煤田地质勘探中得到了广泛的推广和应用。

数字测井技术在煤田地质勘探中具有以下几方面的优势：第一，工作效率高、准确度高。在进行煤田地质勘探工作时，通常仅需要三位地质工作者就可以完成数据资料的收集工作，大大提高了他们的工作效率。根据获取的数据资料进行分析，可以准确的确定煤田位置、深度、厚度以及地质结构特征。第二，受气候影响小，可以全天候作业。数字测井技术一般不会受到气候变化的影响，即使在恶劣的环境中作业，也可以准确的获得数据资料。第三，搜集、整理以及分析数据的能力强，可以自动化的搜集、整理以及分析数据，速度快而且准确度高。第四，操作简便。数字测井技术通俗易懂，方便地质工作者学习并使用。当前数字测井技术的勘探仪器都是利用Windows XP系统进行操作的，使用时只需要按照指示进行操作，就可以获得所需的数据资料等。

3 数字测井技术在地质勘探中的具体应用

由于数字测井技术具有很多的优势，利用它可以很好的完成煤田地质的勘探工作，所以它得到了快速的推广和应用。

3.1 利用数字测井技术确定煤矿断层的位置

利用数字测井技术进行实际测量时，要以完整的煤田地层测井曲线特征作为参考的依据，并和某个钻孔的地层测井曲线进行比较。如果发现煤田地层测井曲线中的某一段曲线重复或者丢失，就可以确定煤井中的相关地层有着重复或缺失的情况。由此，勘探人员就可以确定煤矿中断层的位置和性质。

3.2 利用数字测井技术确定煤层的性质

一般情况下，利用数字测井技术获得数据而绘制的测井曲线可以准确的反映出煤层的状况。主要表现在下面几个方面：第一，自然的伽玛曲线，它主要可以反映出煤层的放射性很低，甚至比见到的低放射性地层还要低。第二，根据密度绘制的测井曲线，通常情况下，煤矿中煤层的体积密度在1.5g/cm3。第三，依据声波绘制的测井曲线，可以反映出煤层的间隔传播时间比围岩的间隔传播时间长，它的大小和煤田的煤质、煤质的变化情况有着密切的联系。第四，依据中子绘制的测井曲线，可以看出煤田中钻孔的隙度指数很高，通常，高含碳量的煤会导致这种状况。第五，绘制侧向电导率曲线，当煤田中煤炭的特性变化程度较高，他的电导率会接近于零。主要是因为在质量不好的煤炭中，电导率的变化和煤炭中灰分的含量有关系。所以，煤田地质勘探中利用数字测井技术，可以更好的确定煤层的性质。

3.3 利用数字测井技术确定煤层的含水量

在煤田地质勘探中，利用数字测井技术获得的电阻率和自然电位等电参数，可以综合分析出煤层的含水物理性质，并可以准确的得到含水层的深度和厚度，地下水的涌水量以及补给情况。煤田地质勘探中利用数字测井技术，可以有效的指导煤田工程建设，根据获取的数据进行分析，得到煤层顶底板的特征以及含水层的状况，据此，再设计出合理的开采方案。

3.4 利用数字测井技术确定煤的变质程度

在进行煤田地质勘探时，采用相关软件对密度、声波以及中子等测井曲线以及收集的其他数据进行分析和处理，并对煤质指标和岩石成分做定量的分析。如果火山岩侵入煤田地质，煤田的变质程度会逐渐加重，绘制的测井曲线也会随之变化。煤田的变质程度越高，伽玛—伽玛曲线的变动幅度值也会逐渐的变小，煤田地质的电阻率曲线和中子曲线也会不断的降低。基于这种情况，利用数字测井技术勘探后，结合密度和电阻率或者中子绘制的测井曲线，可以比较有效的判断出煤层地质的变化情况。

4 结论

数字测井技术不但能够对煤层进行定性和定厚判断分析，还能够确定断层破碎带的位置并且还能够划分地层和对比地层从而确定地层的孔隙度，计算岩石强度参数等。随着数字测井在煤田勘探中的广泛应用以及其处理技术的不断提高，同时，数字测井仪所获得的参数越来越多，更能充分研究并解释各种测井数据资料，为煤田区域普查、详查和勘探提供可靠的资料保证。数字测井技术必将在煤田勘探中发挥越来越重要的作用更好地为煤矿的探测和生产提供方便快捷的服务。

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