浅议煤田勘探过程中地质勘察技术的应用

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:申振
[导读] 煤炭在我国的工业生产和日常生活中有着重要作用,

         【摘要】煤炭在我国的工业生产和日常生活中有着重要作用,在经济建设快速发展的新形势下,对于煤炭的需求量要求越来越高。对于建立起新型的煤田地质勘查技术体系,提高煤矿经济效益具有巨大作用。本文就针对煤田勘探过程中地质勘察技术的应用进行了分析。
         【关键词】煤田勘探;地质勘察技术;应用

         对于煤田开发而言,其不仅是较为系统的工程项目,更是较为复杂的工作内容。唯有通过科学、精确的理论与数据为支撑,才能促使煤矿生产得到良好的安全保障。而此种科学精确的理论与数据依据,则是地质勘查技术应用于煤田勘探中的结果。通过地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用,既能够发挥出煤系的作用,又能够对煤岩体赋存做出准确的认识。因此,对于地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用进行研究,就具有极大的现实意义。

         1煤田勘探的技术条件

         1.1水文地质条件

         在开展煤田的地质勘察过程中,要了解和分析出煤矿资源所在的岩层的实际水含量情况,每种岩层的含水量都存在一些差异,这是由于岩层物质本身能够容纳水量的特点而决定的,而煤矿本身的含水量有明确的区分和不同的级别,一般被划分为五个层次和等级,对于地质勘察而言,对不同含水量等级的煤矿进行勘察和勘探,无疑增加了这项工作的难度和工作量,要注意分析和研究煤矿本身不同的含水量分布情况,每个层次的不同岩层发育状况决定了不同的勘察技术手段和分析方法,并且要分析水分变化对煤矿的具体影响情况,形成准确的研究数据和信息资料,这样就可以在很大程度上保证在煤田的开采过程中,规避很多渗水漏水的安全事故或者突发事件,提升在矿坑中持续作业施工的安全性和可靠性。
         地下水是影响煤矿布局和发育走向的重要因素,地下水的分布情况和稳定状态需要在地质勘察的过程中要做到全面的掌握,根据地下水的分布情况来分析其水的来源,一般水源都来自于河流与湖泊,并且在雨季到来后,地下水位会急剧上涨,会对所流经的岩层包括煤矿层产生极大的冲击力,在勘察中要特别关注地下水的周期性和季节性的变化,在水位上涨和水流量增大的情况下,对煤矿的影响程度究竟有多大,以此来分析和判断煤田的开采过程中的安全性与可行性。在矿区复杂的地质环境条件下,地下水的流入与排除所形成的各种径流和通道,加剧了煤田地质勘察的难度,地下水不会都在径流流动的作用下积蓄到地表下的各种地质结构之中,还有一部分会溢出地表,与地表水系建立了联系,而地下水经过水源的补充,水位快速上涨以后,就会加大水流的流动性,水量会急速变大,对煤矿层造成强烈的冲击和冲刷,会对煤矿层造成很大的威胁甚至破坏,而地下水所发生的变化具有季节性和反复性,因此对煤矿的影响将会是持续性的,因此会产生很多的断裂带和断层,地质活动的次数也会相应的增加,增加了的地质勘察的复杂性和工作量。

         1.2工程地质条件

         针对煤田开展的地质勘察也需要一定的工程地质条件作为参照分析,要全面的掌握煤矿的具体情况,有必要对其所处的地质结构和整体环境进行调查研究,主要根据其岩层所受到的不同影响来判断煤矿的分布情况、储量以及品质等具体特点,包括岩层受到风化影响的严重程度、生成的裂缝继续发育的走向和大小程度、岩层的承载能力等因素,按照这些因素来划分出不同的岩层分组。其一就是质地较为松软脆弱的岩层,这种岩层的内部结构极为的松散,强度很低,难以维持住稳定的状态,然而由于该岩层一般分布在距离煤矿层较远的位置,因此其脆弱的性质对煤矿的勘察影响不是很大;其二是较为坚硬的岩层,这是相对于脆弱性质的岩层而言,其稳定性不强,结构形态也容易受到作用力的影响而发生变形,从而对煤矿层造成一定程度的影响;其三就是极为坚硬的岩层,这种岩层的密度很大,结构稳定而且强度很大,很少会受到外力的影响而发生断裂或者开裂等现象,对于煤矿层而言具有很好的防护效果。



         2煤田勘探的技术应用

         2.1地震法煤田勘探

         煤矿层所处的岩层之间具有很大的差异性,主要表现在其不同的弹性以及强度等特点上,人们采取人工制造地震波的方式,观察震波的走向以及变化形态,来分析出岩层的分布结构以及具体的状态,就可以根据不同的属性特征来分析出煤矿层是否存在,极其分布的大致情况等信息。此种勘探的手段主要是依靠人为的制造一种类似地震发生时生成的一种震波,依靠震波在岩层中穿梭而显示出的各种反射情况,通过震波接收装置获取震波发出的信号,一次来判断岩层的结构分布。由于这种方法较为实用,操作比较简单,过程也不繁琐,因此在很多煤田的勘探过程中都会使用地震法来勘察煤矿层的具体情况,在地质勘察的相关研究领域内也发挥了关键性的作用。另外,地震法能够适应目前对于深部找矿的工作需求变化,随着更深层次的勘察工作的展开,人们需要使用地震法这种实用的方法来判断深部煤矿层的分布情况,地震法的应用也促进了相关技术的创新发展,在矿坑以及矿井的勘探过程中,使用相应的深部矿井地震法,还可以探测矿体的具体情况,分析其安全风险系数。

         2.2重力法煤田勘探

         岩层对于我们而言呈现出以横向分布为主要形式的特点,因此我们就可以采用分析其横向岩层上各个点位的不同受力程度,分析煤矿层的具体分布范围,主要研究重力作用下,岩层的密度差异所引起的重力异常,依靠这一关键信息,得出煤田的基本形态和分布走向,以及大致的储量等关键信息要素,我们在使用此种方法进行勘探作业时,要注意所携带的设备和仪器要保证具备很高的灵敏性和精度,否则很难以重力法得到想要的分析结果。

         2.3电化学煤田勘探

         电化学煤田勘探是通过地壳中煤炭或矿体的电磁学性质和矿体的电化学特性差异,我们根据人工电场与天然电场的区,掌握电磁场或电化学场的时间特征的观查和研究,由这些特征及其空间分布规律和时间特性的差异,研究人员可以推断煤田矿体或其他地质构造的大小、位置、埋藏深度的物理参数等,从而达到煤田勘探的目的。电化学煤田勘探还有具用场源、装置形式多及应用范围广等特点。寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。

         2.4磁瞬间煤田勘探

         磁瞬间煤田勘探技术在利用煤矿矿井瞬间电磁来进行非接触式探测的技术,属于时间域类型的煤田勘探技术。并下利用瞬间电磁探测时,其发射和接收回线边长需依据采掘空间断面的大小选择,可通过加大发射功率和接收回线匝数的方法增强二次场信号的强度,从而增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度,这样才能更好的为煤矿采矿工作服务。

         3影响煤田勘探地质条件的因素

         影响煤田勘探地质条件的因素很多,如构造、水文、煤层顶底板条件等。其中构造因素是最主要的,构造裂隙发育带是水与瓦斯突出的危险带,也是顶底板管理的重点地带。因此,查明煤层构造是本阶段的主要工作,主要勘查手段为二维地震勘探、电法勘探与钻孔控制。
         对于浅层煤田的采空区低界面,地质勘察工作无法精确圈出,只能根据煤田的具体情况宋判断。煤田在建井开采后在煤炭质量方面所做的工作较少,地质勘察技术在此方面论述不足。
         用地质勘察技术对煤田地质条件不但可以作定性分析外,还必须进行定量评价,因而要运用地面和地下的测试和理论计算方法,提供结论性意见和可靠的设计参数,供设计和建井的参考。

         结语

         综上所述,通过地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用,既能够确保煤矿生产的安全性与稳定性,又能同步获取到其他地质信息,并以此为煤田勘探工作提供更多、更准确的信息依据。进而为我国煤炭行业的发展,做出相应的推动作用。

         参考文献

         [1]许文灿.地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用[J].中国科技博览,2011.
         [2]张彤.地质勘探技术在煤田开发中的应用[J].科技创新与应用,2014(36):89.









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