论文部分内容阅读
[摘 要]尽管我国煤炭资源的储存量非常的丰富,同时煤炭的种类也非常的多样,但是其开采的条件与存储的规律都相对比较的复杂,从近几年我国煤矿勘查工程的实践情况以及其科研成果来看,逐渐形成了适应我国煤田地质特点以及煤炭工业要求的煤炭地质综合勘查理论。下面文章就基于该理论的介绍,对煤矿勘查中的关键技术进行研究和分析,望通过本文内容的阐述,可为煤炭地质勘查提供相应的理论基础,提高其今后勘查工作的效率以及质量。
[关键词]煤炭 地质 综合勘查 技术
中图分类号:TD741 文献标识码:TD 文章编号:1009―914X(2013)34―0256―01
煤炭作为一种基础能源,在我国总能源构成中占有很重要的位置,在煤炭工业中,煤炭资源的勘查是其基础与前提,为煤炭工业的可持续发展以及煤炭的安全高效发展提供了可靠且充分的资源保障与地质保障。为了推动我国煤炭事业稳定且快速的发展,在其实践过程中,煤炭地质工作者基于我国煤田的地质条件与其建设需求,采取了很多勘查技术和方法,并提出了相关的勘查文件、规范以及规程,逐渐形成了综合勘查理论。下面文章就对煤炭地质综合勘查理论与关键技术进行研究和分析。
一、煤炭地质综合勘查理论的创新思路和支撑理论
(一)创新思路
基于我国煤炭地质勘查工作的实际特点以及其赋存的规律,对煤炭地质勘查原则进行了重新的定位,把煤田地质勘探工作发展成为了一种涵盖环境保护资源调查、安全生产、地质勘查以及矿井建设的综合性勘查,将我国地质理论新进展作为支撑,把新形势下我国煤炭地质勘查标准体系的相关规范作为其主要依据,并将煤矿区环境遥感监测技术、资源遥感技术、勘查信息化技术、高精度的地球物理勘查技术以及快速地质钻技术作为其关键技术。
(二)理论的支撑
煤炭地质综合勘查理论主要是以煤炭地质理论的研究作为基础,通过煤炭地质工作者的不断努力,逐渐形成了一种特色鲜明的理论体系,从传统的煤炭地质勘查理论逐渐向系统且科学的煤炭地质勘查理论发展。随着科学技术的进步,近年来,关于聚煤规律研究以及构造控煤作用等方面的研究均获得了一定的发展,产生了很多不同的新观点,如幕式成煤作用、煤系的高分辨层序地层模式、海侵式成煤模式以及陆相成煤模式等,这些内容均在不同程度上加深了人们对于聚煤规律的了解和认识。此外,通过控划分煤构造样式、分析盆地动力学以及煤田滑脱构造的研究等一系列新成果的提出,使得构造控煤的作用变得更为深入与实用化,随着这些基础理论的发展,为构建综合性勘查理论提供了更为有力的理论支撑。
二、关键技术
(一)煤炭资源遥感技术
遥感技术作为煤炭资源研究和调查评价的一种重要技术,其特点为视域广、综合性强、多波段性、多层次性、效率高、多时相性以及成本低等。伴随着遥感数据处理技术的发展、信息技术的提高、遥感传感器种类增多以及遥感图像分辨率的不断提高等,这种技术的应用前景也变得更为广阔,使得工程项目的流程、技术方法以及遥感探测的模式也越来越成熟。由于我国煤炭资源的地域分布较为广泛,造成各地区的遥感找煤技术也存在着一定的差异。我国东部为煤炭需求量最大的一个经济区带,其煤炭开发的强度较大,勘查的重点逐渐向巨厚的新生界覆盖区、老矿区深部以及推覆体下的一些非常规区块发展,其勘查工作的难度较大。而我国西部尽管其煤炭资源丰富,但是多位于高寒冻土、黄土高原以及戈壁沙漠等一些生态环境较脆弱的地区或者自然环境比较恶劣的地区,其煤炭资源的勘查程度以及调查程度等均相对比较低,造成很多常规勘查手段的应用受到限制。
针对上述这些问题,在我国西部地区,在地质工作程度比较低、人类活动的干扰比较少且煤系煤层的出露比较好的地方,实施地质遥感时,应该将直接寻找煤层煤系作为其目标,利用大范围的中小比例差来进行遥感地质调查,从而选择赋煤较为有利的区域,接着再进行较大比例尺的地表地质填图或者遥感地质填图,基于常规的地质勘查手段,高效且经济地来进行煤炭资源的勘查。而在我国东部,对于植被与新生界覆盖比较所的隐伏地区与半隐伏地区,以及地质工作程度比较好的地区,其遥感技术的应用应该以间接找煤与查明控煤构造作为其主要目标,并且还应综合利用物探与钻探等不同地学信息。
遥感技术主要应用于煤矿区环境的评价、煤炭资源调查、煤层气资源的评价、水资源的调查以及水害监测与防治等各个领域,随着其图像分辨率提高,使得地质填图的精度以及效率等均有了明显的提高。
(二)高精度的地球物理勘查技术
由于我国聚煤盆地的类型较为多样,且其构造也较为复杂,因此加大了我国煤炭地质勘查工作的难度。随着经济水平的提高,信息技术的不断进步,机械化采煤对于地质的报告精度要求也越来越高,而以前用于建井技设计所采用的这些报告只能查明初期内采区落差超过30m的相关断层,其精度满足不了建井设计与开采的需求。而在此时,随着高精度的地球物理勘查技术的广泛应用,在很大程度上均提高了其综合勘查效率,同时随着在煤矿采区中高分辨率三维地震技术的广泛应用,使得其勘探精度得到了很大的提高,从以往只能查明落差为10—20m断层逐渐转向了可查明3—5m小断层,拓宽了其勘探的领域,提高了其勘探能力,可进一步探测煤层的结构与厚度。
(三)快速钻探技术
为了克服我国含煤区的多样性以及煤炭地质复杂性,近年来我国很多钻进技術都趋向成熟,如金刚石钻进技术、空气泡沫钻进技术、绳索取芯钻进技术、潜孔锤反循环型钻进技术、受控定向型钻进技术、气动潜孔锤型钻进技术以及液动冲击回钻进技术等,对一些地质情况较为复杂的煤矿施工提供了相应的技术手段。在当前煤炭地质勘查施工过程中,全液压顶驱钻机开始逐渐代替了转盘式钻机与立轴式钻机,推动了煤炭勘探设备的自动化发展。此外,随着钻进参数监测系统的成功研制,使得我国煤炭钻探也逐渐步入到了世界煤炭勘探级别的行列中。
(四)信息化技术
随着计算机技术的进步,在煤炭地质勘查中开始广泛应用信息化技术,不管是采集野外数据,还是编制地质报告,均实现了信息化和数字化。基于计算机信息技术,结合实际地测空间信息特点,开发设计了适用于煤炭资源勘探和煤矿开采需求等各种软件平台,实现了信息交流、数据处理与图形图件制作的自动化,通过网络技术的利用,可共享煤炭地质勘查工作的各部门信息。
结束语
综上所述,煤炭地质综合勘查理论是构建在工程实践以及长期科学研究上的,不仅需要相应的地质知识作为其理论基础,同时还需要现代工程的勘查工艺来作为了提供相应的技术支撑,此外,在煤炭地质勘查工作中还必须要具备科学、精密且先进的技术装备。笔者相信在今后的勘查工作,随着信息技术、遥感技术以及钻探技术的进步,该理论体系的发展空间将更为广阔,继而进一步促进我国煤炭事业的发展,争取获得最大化的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 徐水师,王佟,孙升林等.再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系[J].中国煤炭地质,2009,21(12):4-6,23.
[2] 徐水师,王佟,孙升林等.中国煤炭资源综合勘查技术新体系架构[J].中国煤炭地质,2009,21(6):1-5.
[3] 谭克龙,万余庆,王晓峰等.基于遥感技术的煤炭勘查方法研究[J].中国地质,2012,39(1):218-227.
[4] 侯双宝.煤炭地质综合勘查理论与关键技术分析[J].科技创新导报,2012,(21):92-92.
[5] 贾建称,范永贵,吴艳等.中国煤炭地质勘查主要进展与发展方向[J].中国煤炭地质,2010,22(z1):147-153.
[6] 张泓,夏宇靖,张群等.深层煤矿床开采地质条件及其综合探测——现状与问题[J].煤田地质与勘探,2009,37(1):1-11,16.
作者简介
熊金林,男,1983年12月24日生,汉族,贵州瓮安人,大学本科。研究方向:矿山地质。单位:贵州水矿控股集团中岭矿业有限责任公司地测队地质助理工程师。
[关键词]煤炭 地质 综合勘查 技术
中图分类号:TD741 文献标识码:TD 文章编号:1009―914X(2013)34―0256―01
煤炭作为一种基础能源,在我国总能源构成中占有很重要的位置,在煤炭工业中,煤炭资源的勘查是其基础与前提,为煤炭工业的可持续发展以及煤炭的安全高效发展提供了可靠且充分的资源保障与地质保障。为了推动我国煤炭事业稳定且快速的发展,在其实践过程中,煤炭地质工作者基于我国煤田的地质条件与其建设需求,采取了很多勘查技术和方法,并提出了相关的勘查文件、规范以及规程,逐渐形成了综合勘查理论。下面文章就对煤炭地质综合勘查理论与关键技术进行研究和分析。
一、煤炭地质综合勘查理论的创新思路和支撑理论
(一)创新思路
基于我国煤炭地质勘查工作的实际特点以及其赋存的规律,对煤炭地质勘查原则进行了重新的定位,把煤田地质勘探工作发展成为了一种涵盖环境保护资源调查、安全生产、地质勘查以及矿井建设的综合性勘查,将我国地质理论新进展作为支撑,把新形势下我国煤炭地质勘查标准体系的相关规范作为其主要依据,并将煤矿区环境遥感监测技术、资源遥感技术、勘查信息化技术、高精度的地球物理勘查技术以及快速地质钻技术作为其关键技术。
(二)理论的支撑
煤炭地质综合勘查理论主要是以煤炭地质理论的研究作为基础,通过煤炭地质工作者的不断努力,逐渐形成了一种特色鲜明的理论体系,从传统的煤炭地质勘查理论逐渐向系统且科学的煤炭地质勘查理论发展。随着科学技术的进步,近年来,关于聚煤规律研究以及构造控煤作用等方面的研究均获得了一定的发展,产生了很多不同的新观点,如幕式成煤作用、煤系的高分辨层序地层模式、海侵式成煤模式以及陆相成煤模式等,这些内容均在不同程度上加深了人们对于聚煤规律的了解和认识。此外,通过控划分煤构造样式、分析盆地动力学以及煤田滑脱构造的研究等一系列新成果的提出,使得构造控煤的作用变得更为深入与实用化,随着这些基础理论的发展,为构建综合性勘查理论提供了更为有力的理论支撑。
二、关键技术
(一)煤炭资源遥感技术
遥感技术作为煤炭资源研究和调查评价的一种重要技术,其特点为视域广、综合性强、多波段性、多层次性、效率高、多时相性以及成本低等。伴随着遥感数据处理技术的发展、信息技术的提高、遥感传感器种类增多以及遥感图像分辨率的不断提高等,这种技术的应用前景也变得更为广阔,使得工程项目的流程、技术方法以及遥感探测的模式也越来越成熟。由于我国煤炭资源的地域分布较为广泛,造成各地区的遥感找煤技术也存在着一定的差异。我国东部为煤炭需求量最大的一个经济区带,其煤炭开发的强度较大,勘查的重点逐渐向巨厚的新生界覆盖区、老矿区深部以及推覆体下的一些非常规区块发展,其勘查工作的难度较大。而我国西部尽管其煤炭资源丰富,但是多位于高寒冻土、黄土高原以及戈壁沙漠等一些生态环境较脆弱的地区或者自然环境比较恶劣的地区,其煤炭资源的勘查程度以及调查程度等均相对比较低,造成很多常规勘查手段的应用受到限制。
针对上述这些问题,在我国西部地区,在地质工作程度比较低、人类活动的干扰比较少且煤系煤层的出露比较好的地方,实施地质遥感时,应该将直接寻找煤层煤系作为其目标,利用大范围的中小比例差来进行遥感地质调查,从而选择赋煤较为有利的区域,接着再进行较大比例尺的地表地质填图或者遥感地质填图,基于常规的地质勘查手段,高效且经济地来进行煤炭资源的勘查。而在我国东部,对于植被与新生界覆盖比较所的隐伏地区与半隐伏地区,以及地质工作程度比较好的地区,其遥感技术的应用应该以间接找煤与查明控煤构造作为其主要目标,并且还应综合利用物探与钻探等不同地学信息。
遥感技术主要应用于煤矿区环境的评价、煤炭资源调查、煤层气资源的评价、水资源的调查以及水害监测与防治等各个领域,随着其图像分辨率提高,使得地质填图的精度以及效率等均有了明显的提高。
(二)高精度的地球物理勘查技术
由于我国聚煤盆地的类型较为多样,且其构造也较为复杂,因此加大了我国煤炭地质勘查工作的难度。随着经济水平的提高,信息技术的不断进步,机械化采煤对于地质的报告精度要求也越来越高,而以前用于建井技设计所采用的这些报告只能查明初期内采区落差超过30m的相关断层,其精度满足不了建井设计与开采的需求。而在此时,随着高精度的地球物理勘查技术的广泛应用,在很大程度上均提高了其综合勘查效率,同时随着在煤矿采区中高分辨率三维地震技术的广泛应用,使得其勘探精度得到了很大的提高,从以往只能查明落差为10—20m断层逐渐转向了可查明3—5m小断层,拓宽了其勘探的领域,提高了其勘探能力,可进一步探测煤层的结构与厚度。
(三)快速钻探技术
为了克服我国含煤区的多样性以及煤炭地质复杂性,近年来我国很多钻进技術都趋向成熟,如金刚石钻进技术、空气泡沫钻进技术、绳索取芯钻进技术、潜孔锤反循环型钻进技术、受控定向型钻进技术、气动潜孔锤型钻进技术以及液动冲击回钻进技术等,对一些地质情况较为复杂的煤矿施工提供了相应的技术手段。在当前煤炭地质勘查施工过程中,全液压顶驱钻机开始逐渐代替了转盘式钻机与立轴式钻机,推动了煤炭勘探设备的自动化发展。此外,随着钻进参数监测系统的成功研制,使得我国煤炭钻探也逐渐步入到了世界煤炭勘探级别的行列中。
(四)信息化技术
随着计算机技术的进步,在煤炭地质勘查中开始广泛应用信息化技术,不管是采集野外数据,还是编制地质报告,均实现了信息化和数字化。基于计算机信息技术,结合实际地测空间信息特点,开发设计了适用于煤炭资源勘探和煤矿开采需求等各种软件平台,实现了信息交流、数据处理与图形图件制作的自动化,通过网络技术的利用,可共享煤炭地质勘查工作的各部门信息。
结束语
综上所述,煤炭地质综合勘查理论是构建在工程实践以及长期科学研究上的,不仅需要相应的地质知识作为其理论基础,同时还需要现代工程的勘查工艺来作为了提供相应的技术支撑,此外,在煤炭地质勘查工作中还必须要具备科学、精密且先进的技术装备。笔者相信在今后的勘查工作,随着信息技术、遥感技术以及钻探技术的进步,该理论体系的发展空间将更为广阔,继而进一步促进我国煤炭事业的发展,争取获得最大化的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 徐水师,王佟,孙升林等.再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系[J].中国煤炭地质,2009,21(12):4-6,23.
[2] 徐水师,王佟,孙升林等.中国煤炭资源综合勘查技术新体系架构[J].中国煤炭地质,2009,21(6):1-5.
[3] 谭克龙,万余庆,王晓峰等.基于遥感技术的煤炭勘查方法研究[J].中国地质,2012,39(1):218-227.
[4] 侯双宝.煤炭地质综合勘查理论与关键技术分析[J].科技创新导报,2012,(21):92-92.
[5] 贾建称,范永贵,吴艳等.中国煤炭地质勘查主要进展与发展方向[J].中国煤炭地质,2010,22(z1):147-153.
[6] 张泓,夏宇靖,张群等.深层煤矿床开采地质条件及其综合探测——现状与问题[J].煤田地质与勘探,2009,37(1):1-11,16.
作者简介
熊金林,男,1983年12月24日生,汉族,贵州瓮安人,大学本科。研究方向:矿山地质。单位:贵州水矿控股集团中岭矿业有限责任公司地测队地质助理工程师。