煤田地质勘探的影响因素及对策分析
摘要
关键词
煤田;地质勘探;技术应用;发展
正文
引言
煤田地质勘探是编制开采计划的重要依据,煤炭资源采掘受作业环境等因素影响,导致作业危险系数较高。为确保开采顺利进行,应做好地质勘探工作,可在地质勘探中合理应用新技术。
1煤田地质勘探的目的和内容
1.1勘探目的
煤田是在同一地质时期形成的,具有连续发育特点的含煤岩系分布区域,因其形态多为盆地,又被称为煤盆地。国内煤田可分为完全暴露式、半暴露式和隐伏式。煤田地质勘探的目的是利用相关技术,勘察煤田位置、总体储量、煤岩层的结构类型、地质构造、水文地质条件等,为后续煤矿采掘活动的顺利进行提供依据。
1.2勘探内容
在不同阶段,煤田地质勘探的内容有所差别。在初期阶段,以矿区整体预查为主,大致确定煤炭分布范围及位置,做好相关标记;在普查阶段,对已经探测到的煤炭进行进一步勘探,具体内容如下:根据煤层范围、地质条件、厚度等,确定储量分布,用掌握的信息评估可开采资源,借助勘探技术详勘煤田,为之后的开采提供可靠依据。
2煤田地质勘探的影响因素
2.1煤田地质勘探程度不够
我国的国土面积较大,资源储备量较高,但是地质勘探程度较低,很多煤田仍处于待勘探的状态。此外,我国的煤炭资源分布不均匀,较为分散,地质勘探难度较大,使勘探进度较为缓慢。煤田地质勘探需要较多的资金支持,才能实现长期的勘探工作。很多煤田地质勘探工作由地方煤矿自主进行,但由于存在资金问题,其对煤田地质勘探不能规范推进,加上勘探设备较为传统落后,出具的勘查成果有较大的偏差。
2.2安全管理因素
工程地质的勘探环境复杂,多数工程结构复杂,还会威胁人身安全。在地质勘探作业中,自然环境所致的安全威胁较多,由于地质勘探为户外工作,所以要重视自然环境的影响。夏季降雨、冬季降雪,都会对勘探安全产生影响。在现有的勘探环境中,复杂天气会直接影响作业。地质勘探具备长期性特点。为保障地质勘探安全,勘探人员要做好日常管理,实行定期检查,降低事故率。
2.3勘探前沿因素
动态分析地质可知,瓦斯爆炸、岩煤突出、突水、冲击地压等灾害频发,属于动力地质现象。岩煤采掘需要再分配岩体应力,此时就会出现地质灾害。不同地质的因素不平衡,会破坏自然环境,准确分析煤层底板的深度、厚度变化,在开展巷道、工作面的掘进作业时,科学预测内部断层,做好储量计算。分析地质机理,随着时空的变化,采掘岩体会持续变化,准确预测动力地质的形成,采取有效措施减少灾害。
3煤田地质勘探技术应用策略
3.1高度重视补勘设计,做到有的放矢,提高勘探工程质量
在分析研判现有水文地质资料的基础上,严格审查补勘设计,每一项物探工程、每一个钻孔施工都要有的放矢,结合现有地质资料,针对需要解决的问题或需要获得的地质信息进行精准设计,严把设计关。积极推广应用“四新”成果,提高防治水技术装备水平,不断完善和提高水文地质资料的收集手段。慎选施工队伍,抓好现场施工监理,做好原始勘探资料的收集梳理,及时分析揭露成果,及时调整施工设计,确保工程质量满足设计要求、勘探成果详实有效。
3.2遥感技术的应用
遥感技术简称为RS,属于探测技术范畴,是“3S”技术的组成部分之一。该技术以电磁波为理论,利用传感器实现电磁波信息采集,经过处理后成像。(1)地形图与地质图绘制传统技术在煤田地质勘探中的应用会拖慢地形图绘制的工作进度,还会降低地形图的准确性。而RS技术在煤田地质勘探中的应用能够有效解决上述问题,可以获得直观、准确的煤田地形图,为地质研究提供可靠支撑。在煤田地质勘探中,地质图的绘制是重要的工作内容,RS在地质图绘制中的应用能够提高工作效率。RS可以分析煤田的地层、煤层、水文地质信息等,并将其与地质情况有机结合,实现资源优化配置,顺利完成地质图的绘制。(2)勘探煤田地质情况RS技术能够获得煤田的地质图,并以此为基础对相关数据和图像进行整理,得到煤田地质结构和地层信息。随后,依托RS技术测得其他信息后,便可展开实践,为煤田地质研究工作的深入开展创造有利条件。(3)分析水文条件在煤田地质勘探中,可将RS技术与红外探测技术结合,对水文条件进行调查分析,并利用其他方法进行验证,依托验证结果和调研所得结果,完成工作评估与总结,将最终得到的成果用于煤田地质研究工作,进而提高工作效率。
3.3地震法煤田勘探
地震法也是目前煤田勘探的主要方法之一,其原理为根据煤田岩石的弹性和密度差异,利用地面人工激发的震波对地质情况进行观测分析,判断地下岩层的分布状态,是一种物理勘探方法。其原理如图1所示。实际应用该技术的过程中,采用人工方法在地表激发震波,人工震波出现后向下传递,如果遇到性质不同的岩层分界面,震波会出现折射或反射,工作人员可以采用检波器等设备接收震波。地面通过获取的人工地震信号,对地下岩层的分布情况及状态进行分析,进而有效了解煤田的地质情况。地震法已成为目前煤田勘探的主要方法,在地质勘查、区域地质研究以及地壳研究方面具有极高的应用价值。
3.4重力勘探技术的应用
(1)技术原理重力勘探属于地球物探范畴,是利用重力变化进行地质勘探的方法,其理论基础是万有引力定律,通过精密的重力仪器测出地质体存在的重力异常现象,根据相关的地质资料可对异常进行定性或定量解释,推断岩层的埋藏状况,找到矿体位置。(2)数据处理与解释为使野外测量所得的重力数据能在煤田地质任务的解决中发挥出应有作用,要对数据进行处理,绘制出重力异常图,应用平均法、频率滤波分解重力异常,据此确定异常体的特征参数。重力数据的解释方法分为定性和定量两种,解释一般地质体的重力异常时,应遵循“正异常极大”的原则,表明岩体存在剩余质量,正异常极小是质量亏损所致。
3.5加大钻探技术的研究力度
在煤田地质勘探中,可采用以金刚石为主的钻探技术,大幅度降低地质勘探作业强度,显著提升岩芯的采取率,提高成孔质量,显著降低事故发生率。需要注意的是,在应用该技术钻探时,要保证相关设备及工况满足要求,这样才能全面发挥其技术优势。同时,要加快高质量钻头的研发速度。在煤田地质勘探过程中,钻头是不可或缺的设施之一,其质量与勘探作业效率、精度关系密切。在勘探工作正式开始前,要通过相关资料掌握煤田区域内的地质构造和岩性,为钻头选择提供依据。对钻头进行优化改进,能解决钻探问题,提高作业效率和质量,确保勘探结果准确性。
结语
综上所述,煤田地质勘探是较重要的工作,在保障开采安全和准确性上具有显著作用。为使这一作用得到发挥,可在地质勘探中对各种新技术进行合理应用。在未来一段时间,要加大对地质勘探技术的研究力度,除对现有技术进行完善外,还应开发新技术,使其更好地服务于煤田开采。
参考文献
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