煤炭资源地质勘查中几个问题

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:张丹
[导读] 摘要:现阶段我国煤炭资源在地质勘查的过程中仍然存在着一系列的问题,其中包括煤炭资源储量的划分以及勘查区域界的依据、资源分类等等,这些问题制约着煤炭资源地质勘查的效率和质量的提高,因此在煤炭资源地质勘查的过程中要注重通过技术改进和更新来提高效率,从而保证煤炭资源开采的质量。
        北京中煤矿山工程有限公司  北京市  100013
        摘要:现阶段我国煤炭资源在地质勘查的过程中仍然存在着一系列的问题,其中包括煤炭资源储量的划分以及勘查区域界的依据、资源分类等等,这些问题制约着煤炭资源地质勘查的效率和质量的提高,因此在煤炭资源地质勘查的过程中要注重通过技术改进和更新来提高效率,从而保证煤炭资源开采的质量。
        关键词:煤炭资源;地质勘查;信息化
        引言
        受到经济全球化的影响,近年来煤炭产业环境发生了多样性变化,煤炭产业作为我国重要的产业构成,具有宽广发展空间,而煤炭生态地质勘察将以生态保护优先为核心理念,成为今后我国煤炭地质勘查工作的重要发展方向。充分完善煤炭生态地质勘察的基本架构可进一步支持相关科研人员和工作人员形成生态环境保护意识,并从煤炭产业与生态环境改善的关键要素入手,实现煤炭开采流程的更新,有效降低生态环境破坏风险。
        1煤田地质勘查工作发展历程
        中国是世界上最早利用煤炭的国家,开采利用历史悠久。古人已经掌握利用煤炭冶炼铜铁,锻造兵器,烧制瓷器等。新中国成立以前我国煤炭地质勘查主要在山西、淮南等地,主要以地质填图和地质调查为主,煤炭地质勘查工作整体落后。新中国成立后,组建成立了专门煤炭勘查机构和施工队伍,进行煤炭地质勘查工作。至此,我国的煤炭地质工作正式拉开序幕,之后虽几经起伏,但整体呈上升趋势,特别是21世纪以后,随着国家经济高速发展,煤炭地质勘查也迎来“黄金十年”发展期。先后探明了14个亿吨级国家大型煤炭基地,保障了国家能源安全,为经济建设和社会进步做出了重大贡献。
        2煤炭资源地质勘查中几个问题
        2.1煤炭资源的分类问题
        对煤炭资源进行分类的主要目的在于提高煤炭资源勘查的效率以及为开展勘查工作提供便利。我国在社会生产的过程中表现出对煤炭资源较强的需求,煤炭资源的勘查和开发利用也有着极为悠久的历史,在社会经济发展的过程中一直依赖煤炭资源,即煤炭资源成为了主体资源,而且在煤炭资源勘查和开采的过程中也形成了有效的勘查管理办法,其中一条原则在于划分煤炭资源的过程中要遵循科学合理的原则,以方便资源勘查为主要目的。通过该表可以看出在勘查的过程中勘查程度和资源量的可靠程度是成正比的,即在实际的勘查过程中资源量等级会不断提升。在这一过程中还会实现从勘查资源量到矿井设计资源量的转化,在转化的过程中资源量会逐渐划分为可采资源量和可采储量,但是在转化的过程中资源的总量始终没有发生变化,但是因为只是资源中的一小部分转化为了可采储量,而其他一部分为经济储量或者呆滞储量。
        2.2煤矿井下地质灾害防治
        煤炭开采与地质条件之间存在着显著的相互制约。一方面,煤炭开采引起一系列地质环境问题;另一方面,复杂的地质条件也严重制约着煤炭高效安全生产。随着煤矿生产活动的日益加剧,煤矿安全生产的各种地质灾害逐渐凸显出来。煤矿地质灾害类型繁多,致灾机理复杂,不同的煤矿区地质条件各异,主控地质因素不一,孕灾机理和致灾程度有别,通常呈现连发性、区域性,也具有可预测性。目前,矿井地质灾害防治与治理技术较为系统,成效显著,但煤炭安全高效发展的绿色开采技术和理论研究程度尚不够全面透彻,并且随着现代化大型矿井的建设,开采技术的革新,新的地质问题和技术难题出现在所难免。传统的煤炭地质工作由“地面”转入“地下”煤矿地质工作,致力于矿井地质灾害防治与治理,支撑煤矿生产全周期、“保姆式”矿井地质技术保障服务工作和“定制式”的地质问题解决方案,为煤炭地质勘查行业提供了的广阔市场和发展机遇。


        2.3煤炭开采近零污染排放技术
        煤炭开采过程中产生的矿井水、煤矸石、以甲烷为主的烃类气是矿井实现废水、废气、固废近零排放难题。以美国为首的西方国家在十年前已经开始强制推行零排放开采技术。目前我国正在进行的矿井水害治理措施主要是减排、回灌(深部封存)与综合利用一体化技术,已经取得突破,但是大规模回灌监测、环境影响评价、高矿化废水封存等方面还存在较大不足。煤矸石处置方面,当下综合利用制取建筑材料、化工材料存在利用率低、成本高、难以形成规模化。我国开展煤基固废地下处置技术研究,通过将矸石粉碎、分选后地下注浆回填的方式,进行分级利用、处置,初步形成了新型覆岩离层注浆充填技术,但是该技术在浆液导控、浆液扩散区域控制等方面存在不足,易于形成失压沉降、跑浆问题;矿物分选技术成本较高,难以实现较好的经济效益。矿井瓦斯方面,国家强制开展“先抽后采”的要求,但是存在低渗、低含量瓦斯难以抽取,且低浓度瓦斯难以利用。
        2.4煤炭开采对矿区环境影响分析
        以可持续发展理论、生态文明理论、多中心治理理论为基础,可知煤炭生态地质勘查工作有助于我国构建完善的矿区生态治理体系,进一步完善矿区生态环境治理的法律法规,提高治理水平。在煤炭生态地质勘查中,需精细化完成煤炭开采对矿区环境的影响分析,以下对其进行介绍:相关人员应在煤炭生态地质勘查工作开展过程中,全面掌握矿区的地理位置和交通状况以及自然地理概况,包括气象与水文、地形地貌、植被特征、土壤类型、地层岩性、地质构造与地震活动、水文地质条件以及煤炭资源开发利用现状和人类工程活动等,继而通过整合已有数据信息,充分明确采煤引起的地质环境效应,包括地质灾害效应、水资源及水环境效应、土地资源及植被效应。就地质灾害效应分析而言,应根据矿区基本情况导出煤矿地质灾害特征表,内容应包括相关重点位置的坐标、矿区规模主要特征、威胁对象、稳定性、危害程度、危险性和影响程度等,并判断,地质灾害效应是否会导致地面塌陷和滑坡。就煤炭资源开采对矿区水资源及水环境的影响效应而言,应判断地下水位下降情况、水质污染情况以及河川基流量减少情况,在地下水位下降情况分析中应完成垮落带高度预测、导水裂陷带高度预测、保护层和防水煤岩柱高度预测;在水质污染情况分析中应对地表水情况、地下水水质情况进行科学探究。
        2.5煤炭开采水害防治及水资源保护利用技术
        我国煤炭开采96%是井下开采,采空塌陷是对生态环境最大的伤害,主要是对地下水系的不可修复性破坏。我国中东部矿区水害严重,需要防治水;西部矿区缺水严重,需要保护水(保水采煤),即使在西部严重缺水矿区,也存在严重的水害威胁,煤炭开采水害防治及水资源保护利用仍是当前我国煤矿安全生产和科学开采面临的重大难题。对于中东部地区奥灰水的治理,目前主要是采用基于突水系数法的底板区域治理的技术,不仅会造成奥灰水的污染,还造成极大的经济损失。西部地区的煤矿区含水层均位于煤层顶板之上,矿井涌水量可达到10万m3/d之多,远远超出以往预测。针对西部煤矿区超大量高矿化度矿井水的问题,我国目前正在研究矿井水减量技术,提出了电动化学注浆、生物注浆、采动空间注浆等技术应用到我国中西部煤矿区超大量高矿化度矿井水减量及治理领域的技术,虽然有望在该领域取得突破,但是,尚未在工程实践中得到应用,尚未形成技术体系。
        结语
        主要分析了现阶段我国在煤炭资源地质勘查过程中存在的主要问题,据此分析了煤炭资源地质勘查的未来发展方向。在促进我国煤炭资源地质勘查效率提高的过程中要注重不断提高煤炭资源勘查的现代化程度,即要注重信息化和环保节能的原则,以此来促进煤炭资源勘查工作顺利推进。
        参考文献:
        [1]申伟.复杂地质条件区煤炭资源勘查方法[J].当代化工研究,2020(6).
        [2]赵劲,许霸.煤炭资源地质勘查中环境保护问题探析[J].大科技,2016(33).
        [3]郑壮壮,李佳佳,褚智慧.浅谈煤炭地质资源勘查[J].环球人文地理,2016(2).
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