什么是煤矿地质勘探技术?关于煤矿地质勘探技术的详细介绍

创闻科学2020-11-17 12:27:41

煤田地质勘探又称煤炭资源地质勘探,是寻找和查明煤炭资源的地质工作。其目的是寻找煤矿床、圈定煤炭储量,为煤矿设计、建设提供科学依据。地质勘探是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。其目的是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理、顺利开发。

基本介绍

煤矿地质勘査是指对煤矿床进行地质的技术的和经济的调査和研究过程,包括从煤矿床的寻找开始,直至煤层开采完毕矿井报废为止的全部地质勘查工作。煤矿地质勘探技术主要有遥感地质技术、测井勘查技术、地面地震勘探技术、GPS 定位勘探、地球物理勘探、雷达勘探技术、电阻率勘探方法等。

我国煤田地质勘查发展历史

我国煤炭地质勘查工作起步较晚,发展初期工作混乱,体系不全,经过长时间发展才初具规模。建国初期,我国还没形成自己的勘查工作组织办法,只是模仿苏联的煤田工作方法试行,到 20世纪50年代,我国在煤炭行业终于颁布了《矿井储量统计和矿产储量平衡表编制规程》、《煤炭地质钻探技术管理规程》和《煤田地质勘探采样方法暂行规程(草案)》这三个文件规定,初步形成了煤炭地质勘查的行为依据。在文化大革命时期,由于各种原因,我国的地质勘查工作被搁置,没有实质性的进展。20 世纪 70 年代末到 80 年代,是我国地质勘查工作大发展时期,技术管理制度以及规范大量被制定,并在1978 年对借鉴苏联的煤田地质勘查法进行改革,建立起规范的地质勘查技术规定,为新时期我国地质勘查工作的开展打下良好基础。1986年我国正式颁布《煤炭资源地质勘探规范》,这是我国关于煤炭勘查比较完整的规范,对后来煤炭勘查工作有着重要意义。20世纪90年代我国开始实施煤炭勘查标准化,探索建立煤炭地质勘查标准化体系。

基本分类

遥感地质勘查技术

遥感地质勘查技术是一种综合技术,可以对地面各种景物进行探测,从而精准地识别地面实物,从而对煤田的规模进行识别。遥感技术的应用检测效率高,并且检测速度快,具有高精准性,因此,在当前的煤田地质勘探工作得到了推广和使用。

测井勘查技术

测井勘查技术在实施中,以许多物理参数作为支持,具有很高的效率,可以针对某片区实施全面的勘查,从而掌握煤田的位置,煤田储存量和各个地层结构,详细地掌握一系列的煤田结构和地层结构参数,从而方便煤田开采工作的进行。

地面地震勘探技术

地面地震勘探技术主要是利用了二维地震和三维地震的方法,可以探测出断层差值,从而掌握断层的情况和岩石的情况。地面地震勘探技术的优点很多,它的分辨率高并且在勘察中精准度强。在使用该技术之前,要充分了解当地的地理环境,并对其地震作用进行分析,还要排除影响地面地震勘探效果的因素,这样才能保证该技术的应用效果。

GPS 定位勘探技术

GPS 是全球定位系统,由24颗卫星组成,可以覆盖整个地球。它的利用可以在任意时间和任意地点实现对4颗卫星的同时观测,以此实现对信息点的位置和海拔的掌握,更精确地完成导航和定位功能。GPS定位系统在进行煤田地质勘探时,可以实现高效率和全天候,而且操作简便,因而被广泛地应用到勘探中。

地球物理勘探技术

地球物理勘探是针对各个物理场的勘测,它使用物理学的各个方法,将其应用于煤田地质勘探中,可以分析煤田组成,掌握煤田地质的结构和物质组成成分,并且可以探测煤田的形成和演化,研究煤田形成规律。目前,在煤田的勘探工作中,经常用到的地球物理勘探方法是地面物探和测井。选择物理勘探技术时,要多方面地考虑到各种状况。在煤田地质勘探中,要做到具体问题具体分析,将各技术手段进行协调利用,从而提高勘探效果。

雷达勘探技术

雷达勘探技术也是常用的地质勘探技术。此技术通过对地下介质电阻率进行检测与研究,来确定地下介质电性参数,并结合地下介质高频电磁脉冲反射,从而实现对地下介质及地质环境的勘探。以此来提高煤矿地质勘探的准确度,进而缩短勘探施工工期,增加整体施工效率。在利用雷达勘探技术进行勘探过程中,可以更加准确的勘探到岩石、空洞和水体的具体分布状况,这对研究岩性变化提供了可靠依据。

电阻率勘探方法

电阻率法也是煤矿地质勘探中常用的方法,其通过对地下岩层介质的导电性能进行检测,同时创建地下稳定电流场并加以分析。电阻率法在煤矿地质勘探工程中也会经常使用,且此技术中使用的电阻率与常见的电阻率相比具有特殊性,在实际的施工过程中会有一定的概率出现较大电阻率。电阻率法的探测点密度更高,可以准确的勘探过程中的特殊情况,勘探施工人员可以根据勘探过程中的特殊情况进行探讨,并找到解决方案,为以后的勘探工作奠定基础。电阻率法是一项技术含量较高的勘探技术,在实际应用时困难系数较大。

地质填图勘探技术

地质填图是煤炭普査与勘探最基础的工作,也是最基本的技术手段。它是利用地质学的理论和方法,有目的地在含煤地区进行全面的地表地质研究,调查含煤区的地层构造、主煤层和煤质及其它有益矿产情况,为以后的地质工作指出方向。地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图,作为煤田普査与勘探各个阶段编制设计的重要依据。

煤田地质勘探的步骤及特点

煤田地质勘探步骤

①预查阶段:预查阶段的主要目的是探索煤炭资源,该步骤是煤田地质勘探中的首要步骤。在预查阶段,工作的进行不是任意的,而是要有关的技术人员事先进行充分的数据测量,提前做出矿区的地质结构分析,从而判断该地区是否存在煤田,如果测得存在煤矿,那么才能启动预查阶段的工作,然后将煤矿进行具体的勘察和定位。另外,还有统计和分析无煤矿区域的地质结构和地形特点,做出详细的记录和分析,为以后的勘探预查工作提供经验。②普查阶段:普查阶段的进行是在预查之后的,或者是直接在确定存在煤炭的区域进行普查。它的工作内容是评价该地区的煤炭资源,对其经济价值和以后的开发做出评估和判断,为以后的煤矿发展做出具体计划。③详查阶段:详查工作是寻找地质依据,方便矿区的发展规划。详查工作针对的区域是所有划分井田和编制矿区的地区。④ 勘探阶段:勘探阶段的主要任务是提供具体的地质资料,分析资料,从而提供矿井建设的可行性分析,对其进行初步设计,它的开展基本是以井田为单位的。

煤田地质勘探特点

①直接服务于采掘生产。进行煤层地质勘探主要是为了后续的煤炭开采服务。在煤田地质勘探中,能够得到煤层分布数据和煤层结构数据,提供岩层结构的具体数据和图像,从中可以得出岩层和煤层之间的关系,从而方便煤炭的科学开采。

② 局限性。当前我国煤田地质勘探技术不断发展,在勘测方法上也不断更新和突破,实现了有效勘测和高效勘测,可以更加全面地了解某个区域的煤矿结构和煤田分布。但是,大部分煤田片区的地质情况是十分复杂的,因此,在地质勘探中还有很多困难需要解决,如保证安全和提高准确度等方面。

③资料丰富。当前的勘测手段是多种多样的。我国的煤田分布十分广泛,不同片区的地质也各有不同,因此需要按照不同的勘测环境,采取不同的勘探方案。在对工作经验的日积月累中,逐渐掌握了各种勘探手段的流程和重点,也可以实现在复杂的环境中进行勘测。当前,关于煤矿勘探方面的书籍和资料都十分丰富,这样也为不同的工程提供了参考依据,促进了不同方案的综合运用,从而使勘测的效率和安全性更高。

煤矿地质勘探作用

预防矿井水害发生

矿井水害是煤矿开采过程中最重要的地质隐患,因此应用煤矿地质勘探技术来确定地下水涌出位置,以此来消除矿井水害有着十分重要作用。在实际的施工过程中,可以采用高密度电阻法和地质雷达勘探技术对地下水的具体情况进行勘探,根据实际情况制定开采方案,若地下水无法避开时,则开采前要在地下水涌出的位置采取有效的防水措施,争取在最大程度上减少矿井水的危害,保证开采工作的安全。

防止煤矿顶板事故

煤矿顶板事故是煤矿开采过程中常见的施工事故,而顶板事故与顶板地质赋存状况有着十分密切的联系,因此利用煤矿地质勘探技术能够准确的收集矿井详细的地质资料,从而提前掌握巷道顶底板的岩石构造和硬度,结合勘探数据进行科学的顶板施工,从而能够有效的避免顶板事故的发生。

瓦斯事故的防治

瓦斯事故是煤矿开采事故中危害最大、发生平率最高的事故。瓦斯事故的杀伤力大,影响范围广,能够迅速对大多数造成伤害,同时造成矿井坍塌,增加救援队施救系数。瓦斯事故的发生大多数情况下是对瓦斯位置及含量掌握不清楚,对围岩岩性、矿层走向和含水量等相关影响因素掌握不全面,而应用勘探技术对瓦斯位置进行确认,并绘制施工设计图,根据瓦斯分布情况设计有效的施工计划,同时结合科学有效的瓦斯抽放工艺,能够有效的减少瓦斯事故的发生。

减少设计安全隐患

合理的煤矿开采设计方案可以有效的减少煤矿开采过程中事故发生率,而矿井位置的选择是降低煤矿事故的首要条件。依据煤矿地质勘探数据,制定合理的施工方案。进行地质勘探时必须准确的了解到地质结构、矿藏走向和一切影响开采安全的因素等,并根据勘探结果设计有效的施工方案。由此可看出,煤矿地质勘探在煤矿开采工程中起着至关重要的作用,详细的勘探数据既可以降低开采难度又可以预防开采过程中事故的发生。