综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用研究

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第6期   作者:白燕 何伟 毛林
[导读] 摘要:随着我国经济的高速发展,对煤矿资源的需求量持续增加,各种煤矿开采工程越来越多,对煤矿采矿作业要求不断提升。
        云南煤层气资源勘查开发有限公司  云南曲靖  655000
        摘要:随着我国经济的高速发展,对煤矿资源的需求量持续增加,各种煤矿开采工程越来越多,对煤矿采矿作业要求不断提升。煤矿勘探工作在煤矿生产的过程中,发挥着非常重要的作用,如果存在相关工作没有做到位的现象,就难以保证后续煤矿开采质量。为此,笔者将要在本文中对综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用进行研究,希望对促进我国煤矿开采事业的发展,可以起到有利的作用。
        关键词:综合地质勘探;煤矿生产;应用研究
        1前言
        通过开展综合勘探技术,可以及时掌握地形地貌和地下矿物的实际情况,为后期矿产开采工作的进行,奠定一个良好的基础。当前,地质勘探工作已经取得了非常大的发展,各种地质勘探方法也越来越多。
        2当前煤矿开采的实际现状
        当前在矿井开采的过程中,很多时候还是采用地质勘查技术,并配合其它基础技术手段,通过对计算机技术的应用,来实现整个过程的动态管理。在这个过程中,工作模式可以分为三类,第一类是对煤层的条件进行有效的判断,第二类是进行地质条件的勘察,第三类是综合开展地质勘察活动。从当前勘察技术的发展现状来看,将物理方法、基础地质勘查和地理信息系统综合进行应用,是地质勘查技术的重要发展方向【1】。通过对三维地震、矿井物探和井巷工程等多方面数据信息的应用,可以进一步查明矿区断层的实际情况以及煤层深度等信息。我们可以直接将地理信息系统当成一个平台来进行应用,建成多元化的信息集成系统,然后对三维地震、矿井物探和井巷工程等多方面的信息进行综合分析,并通过对这些信息的应用,来地质条件评价、生产地质动态化管理,奠定一个非常好的基础,为各种突发性地质灾害制定出科学的技术支持。
        3传统水文地质勘查
        传统水文地质勘查方法。在很多矿井作业的过程中,都容易受到岩溶压水的威胁,在各种因素综合作用之下,容易导致底板突水情况的发生:一、底板突水的物质基础是岩溶性裂隙网络。二、突水制约性因素是隔水层厚度以及岩性特征。三、底板会在采矿活动的影响下,遭到一定程度的破坏,这是导致底板突水的诱导性因素。四、底板突出是由断裂构造和原生构造裂隙发育造成的。
        传统水文地质勘查方法在实际应用过程中出现的局限性。如果只是采用单一的方法来进行勘探,往往只能发现一种突水因素。例如,通过采用地面钻探和抽水,往往只能掌握一点溶岩的实际情况,对整个开采过程并不是非常了解。此外,在查找矿井突水现象的过程中,往往整个过程比较复杂,并不能用一个统一的规律来对该现象进行描述。这是因为,在空间条件发生变化之后,水文地质条件也会随之变化。为了有效避免底板出水情况的发生,就需要认真做好突水原因的检查工作,然后采取针对性的综合治理措施,这样才能将水害发生的概率降到最低。在水文地质条件勘察的过程中,如果只是采用一种勘探方法,往往难以满足勘探工作的实际需要【2】。
        4综合地质勘查
        采矿区地面地震勘察。在开展采矿区设计之前,可以直接使用地面震动勘探方法来掌握矿区构造形态和断层发育的实际情况,同时还能直接查明煤层的实际存储情况,对含水层的情况进行合理的判断,然后提出针对性的防水措施,为采矿区的科学设计,奠定一个良好的基础。在这个过程中,主要是查明矿区范围内小构造的实际情况,掌握矿区断层的实际情况,弄清陷落柱以及采空空间的分布形态,然后根据采矿工作的实际要求,认真做好各种采矿布置工作。

地面物探方法与矿井物探方法相比,其应用会更加简单一些,探测效率也相对比较高,但容易在进行的过程中,容易受到地表条件的限制。如果条件允许,应该尽量采用三维高分辨地震勘探技术。
        微动勘测勘察。微动在时间和空间上表现为没有规则的震动。根据相关理论,微动记录通常会表现为体波和面波两种形式。但在大部分的情况下,微动的震动主要来自地表或者海底。在通常的情况下,可以将微动勘察分为三种:一、单点勘察。在单点勘察法实际应用的过程中,需要合理布置和使用微动观察仪,所得到的勘察深度与台阵的大小成正比,可以直接根据勘察深度的不同,采用不同半径的同心圆所组成的观测台阵。二、测线勘察。在大规模煤炭勘察的过程中,单点勘察往往不能满足生产的基本要求,这给时候就可以采用测线勘察技术,在测区当中按照一定距离布置好测线,这样就达到二维动勘察的效果,将地质结构的实际情况有效反映出来,在结合钻孔和其它地质资料的应用,就可以对各种异常地质开展研究。三、平面勘察。如果在矿区勘察的过程中,对勘探精度要求比较高,在测量仪器数量允许的情况下,可以直接使用平面观测的方式,更加及时发现各种异常情况。
        地下钻探和综合物探有效结合的方式。在开展防水试验过程中,主要是建立在含水层的富水性达到宏观控制基础之上的,可以根据不同的条件,采用不同的物探手段,需要认真做好布置工作,然后采用针对性的解决措施。此外,通过对坑透、脉冲干扰等试验手段的应用,还可以及时探测出地质和水文地质异常情况。根据上述分析可知,在那些岩溶水威胁比较大的区域,在开展针对性的水文地质勘察工作过程中,可以将各种常规性的放水试验作为主要的探测手段【3】。
        地质填图。地质填图也被称为填图,其需要按照一定比例或者统一的技术,来将各种地质体和地质现象描述在地理图是哪个,从而形成有效的地质图。填图工作是建立在观察基础上的,可以通过对遥感和航空的结合应用,来开展地面调查工作。在开展地质填图的过程中,需要采用如下的工作程序:一、认真做好各种填图资料的收集工作,可以直接使用航空像片来绘制具有代表性的地质剖面,对填图区域的基本情况,有基本的了解。二、可以根据布置的路线,开展填图工作。在路线填图的过程中,可以采用穿越法和追索法。三、室内综合整理工作。在这个过程中,主要是将各野外图幅之间的地质界线有效衔接、补充和完善起来,从而形成一幅完整的地质地图。
        使用轻型钻探设备来替代重型钻探设备。在深层钻探的过程中,如果操作不当,就很容易对环境造成伤害。在绿色地质勘查综合技术的应用过程中,其所使用的轻型钻探设备通常包含背包型钻机和多功能型钻机。在实际应用的过程中,应该根据地形条件的不同,来进行针对性的选择。其中轻型钻机比较适合在海拔高、地形切割剧烈地段中进行应用,比较适合450米以下浅层钻孔使用。通过对轻型钻机的应用,可以避免在施工过程中对环境造成严重的破坏,施工成本也相对比较低。对于我国新疆地区,就比较适合使用这种钻机,可以直接代替大型钻探设备来进行使用。对于那些交通不便的区域,大型设备运输难度相对比较高,非常不便于轻型钻机的使用,通过对这种钻机的使用,可以有效降低工程施工难度。
        结语
        随着时代的不断发展,对开展煤矿生产工作提出了更高的要求。为了进一步提升煤矿勘察工作开展质量和效率,可以直接将地质综合勘探法应用到地质勘探工作,根据勘探工作的实际需要,合理对勘探技术进行选择。
        参考文献
        [1]吴保国.地面电法物探勘查在苏村矿多层煤采空区探测中的应用[J].当代化工研究.2020(18):22-23.
        [2]罗霄,许智海,李正胜,李文,姜鹏.多参数综合物探方法在煤矿采空区勘探中的应用研究[J].煤炭工程. 2020(02):37-38.
        [3]王龙昌.综合地球物理方法在矿山地质环境治理采空区勘查中的研究应用[J].世界有色金属.2019(22):59-60.
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