浅析煤田地质勘探技术及发展

摘要：煤炭在国民经济和社会发展中占据重要的地位，煤田地质勘探担负着为煤炭乃至能源工业的可持续发展提供资源和地质服务的双重责任，因而具有广阔的前景。本文分析了煤田地质勘探的技术，从而提出来对未来发展提出了一些建议。

关键词：煤田；地质勘探；技术；发展

Abstract: the coal in the national economic and social development, occupy the important position, shoulders coalfield geological prospecting for coal and even the sustainable development of energy industry to provide resources and geological services dual responsibility, thus has broad prospects. Coalfield geological exploration technology are analyzed in this paper, thus put forward for the future development put forward some Suggestions.

Key words: coal field; Geological exploration; Technology; The development

中图分类号：P624文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

煤炭是我国的基础能源，在能源构成中一直占70％以上。煤炭资源勘探是煤炭工业的基础和前提。承担着为煤炭工业可持续发展提供充分资源保障和为煤炭安全高效开发提供可靠地质保障的两大基本任务，同时为我国煤炭工业快速、稳定发展做了重大贡献。

在长期的实践中，广大煤炭地质工作者针对我国煤田地质条件特点和煤炭工业建设的要求，积极探索，实施了多种勘探技术与方法，提出了若干勘查规范、规程与文件，推动着我国煤炭资源勘查理论和技术不断发展。尤其是进入新世纪以来，国内经济持续高速发展给煤田地质勘探提出更高的要求，煤田地质理论的进展为煤炭资源勘探注入新的活力，以三维地震和遥感技术为代表的新技术手段推动煤炭地质勘探向深度和广度两方面突飞猛进地发展。

一、煤田资源综合勘探方法

根据地形、地质和物性等条件，合理选择勘探手段，统筹布置各项工程，严格工程施工顺序，综合研究各种地质信息，提交高质量地质报告，这就是近年来逐渐完善的煤田资源综合地质勘探方法。通过采用遥感扫面、物探扫线、钻探及测井扫点的工作部署，在具体勘探区，采用重磁资料确定煤系分布范围和基底深度、用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育；用钻探结合测井方法验证地震勘探结果，并重点控制煤层的变化。通过地震、钻探和测井资料的综合解释研究，可获得高精度的地质勘探成果。在构造上，能够控制落差10—15m的小断层和落差5-10m的小断点、主采煤层的底板等高线能控制在1％一2％以内。在煤层上，能够控制煤层的发育特征，并可利用地震波组的波形、多元参数特征和变化趋势，解释典型煤层的厚度和宏观结构类型。在经济上，大幅度节约了钻探工作量，钻孔数减少50％一80％，缩短了勘探周期，勘探成本降低30％一50％，具有明显的技术经济效益。

二、煤田钻探新技术

传统的岩芯钻探仍将是煤炭资源勘探的最直观手段，只不过随着综合勘探方法的采用，钻探工作量相对减少。伴随着新技术革命，钻探将会在自动化程度、操作的灵活性和机械效率等方面有大的进展和提高。

全面推广绳索取芯技术

绳索取芯技术就：是在不提出钻杆的情况下，采用内套管的结构，以绳索提出内套管的方式，将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术，能够大大减少工人劳动强度，提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史，今后还将继续推广普及，并逐步解决推广应用中出现的技术问题，完善该项技术。

推广钻进参数探测技术

在钻探施工时，有许多钻进特征是依靠工人的感觉和经验获得的，钻工是依靠对钻进状态的判断采取措施来调整操作。这种方式人为主观性大、不易掌握，难以形成标准化操作。通过近年来的科技攻关和对外技术合作，钻进参数探测系统正在被越来越多的煤矿企业应用，因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数：钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数，可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度，提高钻进质量和工作效率。

三、高精度地球物理勘查技术

我国聚煤盆地类型多样，构造十分复杂，煤炭地质工作的难度很大。而机械化采煤对地质报告精度的要求却日益提高，以往供建井设计的地质报告只能查明初期采区内落差大于30m 的断层，精度远远不能满足建井设计及开采的要求。以3D地震勘探技术为核心的高精度地球物理勘查技术的应用，极大地提高了煤田地质综合勘探的效率。高分辨率三维地震技术在煤矿采区的普遍运用，大幅度提高了勘探精度，由原来的查明落差10～20m的断层提高到查明落差3—5m的小断层和幅度5m的波状起伏。勘探的领域进一步拓宽，先后攻克了山区、水域、沙漠等复杂条件下的地震勘探技术；勘探能力进一步提高，可探测煤层厚度和结构的变化趋势，圈定采空区、陷落柱、岩浆岩侵入体和煤层冲刷带的分布范围。

近几年，高精度磁法勘探在预测矿体、划分大地构造单元、圈定岩体和断裂(如大型侵入体的分布及规模、喷出岩的范围、大断裂及破碎带的位置等)、研究基底起伏和圈定含煤远景区、预测煤层自燃区边界等方面均取得了长足进步。

随着计算机技术、电子技术和计算技术的飞速发展与空前进步, 地球物理勘探技术也进行了一次脱胎换骨的变化。在数字采集、数字处理、数字解译、数字成图、数字报告的基础上, 又增加了有线遥测与无线遥测技术、多测道窄带蜂窝传输技术、宽频带纳秒级采样技术, 使其从原始数据的有效性、工作环境的适应性、解决地质问题的可靠性等多方面均有了大幅度的提高。其地位也从配合技术转变为主要的、不可缺少的、不可替代的实用技术。

四、煤田资源遥感技术

遥感技术以其视域广、效率高、成本低、综合性强以及多层次性、多时相性、多波段性等特点，成为煤田资源调查评价的重要技术手段。随着遥感传感器种类的增多、遥感图像分辨率的提高、以及遥感数据处理和信息提取技术的发展，遥感技术的应用前景日趋广阔，煤田资源调查遥感探测模式、工作流程和技术方法体系日趋成熟。中国煤炭资源地域分布的广泛性，导致不同地区遥感找煤方法的差异。在中国西部广大地区，煤系煤层出露较好、地质工作程度相对较低、人类活动干扰较少，在该类地区遥感解译以直接寻找煤层煤系为目标，首先通过大范围中小比例尺遥感地质调查，选择赋煤有利区段，然后再开

展较大比例尺的遥感地质填图或地表地质填图，结合常规地质手段，经济、高效地发现煤田资源。而在中国东部地质工作程度较高、对植被和新生界覆盖较多的隐伏和半隐伏地区，遥感技术应用则以查明控煤构造、间接找煤为目标，同时重视与物探、钻探等多元地学信息的综合利用。

遥感技术被广泛运用于煤炭资源、水资源调查、煤层气资源评价以及煤矿区环境评价，水害防治和监测等领域，已经形成了煤炭遥感技术体系。随着航天遥感图像分辨率的显著提高，其高分辨率图像在

1：50000甚至1：25000、1：10000煤田地质填图中的应用，显著提高了地质填图的效率和精度。

目前，煤炭遥感技术在计算机支持下，建成准实时性、半自动化、半智能化的中国煤田地质和煤炭资源调查信息系统，中国北方煤田自燃环境监测信息系统，中国煤矿区环境监测信息系统，煤矿区水资源调查信息系统，煤炭生产控制与土地复垦监测信息系统，并形成网络化、可视化和社会化的信息产品，为煤炭工业的可持续发展提供科学决策依据。

五、煤田地质勘探技术发展的建议

1.根据我国的煤炭资源分布特点、勘探和开发现状，要争取国家优惠政策，加强地质勘查力度，多渠道融纳资金，查明煤炭资源家底，为煤炭工业可持续发展规划提供依据。

2.加强煤炭资源的勘查开发规划，对已探明的煤炭资源实行保护性开发及综合利用。要规划出对我国经济和社会发展有较大影响的大矿区或重要基地，在条件成熟时将煤炭就地转化，向外输气、输电、输油。对小煤矿进行联合改造，扩大单井生产规模，改进采煤方法，提高回采率，同时要加强缺煤地区煤炭资源的开发，使农牧民改烧柴为烧煤，减少对植被的破坏，保护生态环境。

3.要依靠科技进步，促进煤田地质可持续发展。积极开展煤炭及相关领域地质理论和技术方法研究，加强煤田地质基础研究，为煤炭资源调查、煤田地质勘探查以及相关的煤层气、水资源评价提供理论支撑和技术支撑。

4.加强煤田地质勘查设备更新改造和人才队伍的建设，以高新技术改造传统地质勘查业。加强国际国内技术合作和交流，促进煤田地质科技工作向深部和广度发展。

5.加强矿业权市场建设，吸纳各种资金开发煤炭资源，对占而不开、占大开小的现象及时纠正。

6.加强环境保护，重视生态建设。本着谁开发、谁污染、谁治理的原则，对因矿业开发引发的煤层自燃，环境污染、山体滑坡等地质灾害，要加强调查评价和综合治理。发展循环经济，重视煤炭加工、综合利用及洁净煤利用。

结语

煤田地质综合勘探对新技术的应用，是广大煤炭地质工作者针对我国复杂地质条件下煤炭资源勘查的实际需求，是立足于长期科学研究和工程实践所取得的集成性成果。实现了我国煤田地质勘探技术的跨越式发展，极大地推动了我国煤炭地质勘查工作，在实践中已取得煤炭资源综合勘探方面的突破性进展。

参考文献

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