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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，煤炭有著舉足輕重的地位，而煤田開(kāi)采行業(yè)內(nèi)的最重要的就是地質(zhì)勘探技術(shù)，煤炭資源開(kāi)發(fā)的科學(xué)性和地質(zhì)勘探技術(shù)的高低有著密不可分的關(guān)系。本文分析我國(guó)的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)，介紹目前的新型技術(shù)，并對(duì)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)；煤田；探究；勘探技術(shù)

作為煤炭開(kāi)采中的關(guān)鍵部分，地質(zhì)勘探技術(shù)也是煤田工業(yè)正常發(fā)展的“地基”。隨著科技的發(fā)展，煤田的勘探技術(shù)也由二維技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S技術(shù)，由傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾窟b感技術(shù)。

1我國(guó)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的現(xiàn)狀

地形復(fù)雜是我國(guó)煤田的特點(diǎn)之一，根據(jù)世界領(lǐng)先技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，從動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象和煤層氣技術(shù)開(kāi)發(fā)兩個(gè)方面進(jìn)行討論。

1.1動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象

對(duì)動(dòng)態(tài)地質(zhì)進(jìn)行研究時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)煤炭勘探中經(jīng)常有動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生，例如突水、瓦斯突出等等。煤田在經(jīng)過(guò)開(kāi)采之后，對(duì)原有的自然條件形成的地質(zhì)平衡進(jìn)行了嚴(yán)重的破壞，對(duì)巖體的應(yīng)力進(jìn)行重新分配是這些現(xiàn)象發(fā)生的原因。對(duì)這些現(xiàn)象的形成機(jī)理進(jìn)行研究，可以預(yù)先獲得應(yīng)力的變化規(guī)律，將動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象預(yù)測(cè)出來(lái)，及時(shí)采取措施消除這些災(zāi)害。

1.2煤層氣技術(shù)的開(kāi)發(fā)

煤層氣的研究和開(kāi)發(fā)在近幾年成為了業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)，但是在進(jìn)行研究時(shí)也會(huì)遇到較多問(wèn)題，比如說(shuō)大部分的井煤層氣產(chǎn)率不高、水力壓力效果不顯著等等。但是我國(guó)的實(shí)際煤層和國(guó)外完全不同，具體表現(xiàn)在煤層氣富集程度不同、煤層滲透率變化規(guī)律不同、煤層力學(xué)的穩(wěn)定性不同，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際煤層氣情況，對(duì)我國(guó)的低滲透鉆井、增產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究，重點(diǎn)在于煤層氣有利區(qū)域的評(píng)估選擇模式。

2新型的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)

2.1高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)

借助數(shù)字方式對(duì)質(zhì)量較高的地震信號(hào)進(jìn)行記錄，依靠電腦的數(shù)字處理技術(shù)，得到高分辨率的地震勘探效果的方法稱(chēng)之為高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)依靠合適的井深、“四小”、“兩點(diǎn)”和“兩高”，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，要注意衰弱噪聲，壓縮子波長(zhǎng)度和準(zhǔn)確的進(jìn)行偏移和疊加，這樣才能獲得信噪比較高的高頻信號(hào)，才能清晰的顯示小型煤田的異常情況和煤田構(gòu)造。從上個(gè)世紀(jì)八十年代開(kāi)始，高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)在地震補(bǔ)充勘探和地質(zhì)綜合勘探的實(shí)踐中得到了持續(xù)的發(fā)展和完善，借助地震補(bǔ)充勘探可以對(duì)一些規(guī)模不是很大的褶皺、斷層以及其他非正常體進(jìn)行查明，隨后通知各相關(guān)部門(mén)對(duì)其及時(shí)修改和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于礦井的高質(zhì)量和快速度建成有著重要的意義，同時(shí)效益好和產(chǎn)量高使得該項(xiàng)技術(shù)得到了越來(lái)越多煤礦主的認(rèn)可，這其中就有地方煤礦業(yè)主與虧損煤礦業(yè)主。近幾年來(lái)，三維地震勘探技術(shù)又成為了關(guān)注的熱點(diǎn)，要求運(yùn)用三維地震勘探進(jìn)行工作的開(kāi)發(fā)井田和煤礦的業(yè)主越來(lái)越多，二維也開(kāi)始慢慢向三維改變。在使用二維地震勘探技術(shù)的時(shí)候，主要是依靠增加主頻波進(jìn)行對(duì)分辨率的提高，將山區(qū)地震的勘探工作進(jìn)行完善，對(duì)黃土垣區(qū)的勘探手段進(jìn)行總結(jié)和研究，讓二維勘探技術(shù)得到高層次的發(fā)展，更好的為煤炭生產(chǎn)用戶(hù)服務(wù)。資金投入較多、工作量偏大、技術(shù)不夠成熟和完善是目前三維地震勘探技術(shù)的現(xiàn)狀，但是這種技術(shù)也有屬于自己的優(yōu)勢(shì)，可以讓時(shí)間域用深度域代替，進(jìn)而將約束反演技術(shù)和模型技術(shù)更大范圍的被運(yùn)用，對(duì)三維地震勘探技術(shù)進(jìn)行多道開(kāi)發(fā)，可以讓該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展速度更加迅速，技術(shù)也日趨完善。

2.2煤炭遙感技術(shù)

煤炭遙感技術(shù)的特點(diǎn)是整體性和實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，并且快速和客觀(guān)。新時(shí)期的環(huán)境下，電腦軟硬件進(jìn)行高速的發(fā)展，煤炭遙感技術(shù)在很多方面都取得了較好的成績(jī)，例如煤礦礦區(qū)環(huán)境檢測(cè)、煤田自然環(huán)境檢測(cè)等等，這種技術(shù)類(lèi)似于物探鉆探，是一種煤田地質(zhì)勘探的手段。以電腦技術(shù)為基礎(chǔ)，加上GPS和GIS技術(shù)，煤炭勘探技術(shù)將構(gòu)建為半智能化、準(zhǔn)實(shí)時(shí)性的中國(guó)煤田地質(zhì)和煤炭資源調(diào)查信息系統(tǒng)，慢慢形成社會(huì)化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化的信息產(chǎn)品。

3煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)物

探儀器的變化不可琢磨，性能的更新和改進(jìn)速度也是非常迅猛，發(fā)展方向日益明顯，趨向于較高的分辨率、較高的靈敏度、較高的準(zhǔn)確度、電腦實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)的處理和分析以及三維圖形顯示；地質(zhì)勘探的各個(gè)作業(yè)單元、各個(gè)專(zhuān)業(yè)甚至管理整個(gè)勘探系統(tǒng)都會(huì)運(yùn)用到電腦和信息技術(shù)；物探方法也朝著多方法組合、多參數(shù)、多維測(cè)量方向發(fā)展。

3.1開(kāi)發(fā)井下勘探技術(shù)

通過(guò)調(diào)查國(guó)內(nèi)外的資料可知，當(dāng)小型褶曲或者小斷層的長(zhǎng)度不超過(guò)150m，落差不超過(guò)5m時(shí)，近期無(wú)法用地面勘探方法進(jìn)行查明。因此國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家和學(xué)者一致認(rèn)為，在開(kāi)采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采之前，應(yīng)該在工作面進(jìn)行勘探或者井下采區(qū)進(jìn)行勘探，勘探方法主要是指沿煤層鉆進(jìn)與礦井物探。由于上下圍巖的密度大于煤層的密度，所以煤層是一個(gè)較為顯著的低速槽。在上個(gè)世紀(jì)的七十年代，國(guó)外在進(jìn)行井下煤層構(gòu)造探測(cè)時(shí)，率先運(yùn)用了槽波地震勘探技術(shù)。近幾年來(lái)，發(fā)展速度較快的是探地雷達(dá)技術(shù)，例如開(kāi)發(fā)出來(lái)的Rock雷達(dá)系統(tǒng)，可以對(duì)巖體進(jìn)行定量研究，將巷道四周的裂隙帶特征和斷裂帶的深度進(jìn)行準(zhǔn)確確定。顯而易見(jiàn)，在未來(lái)煤礦井下技術(shù)將會(huì)有很大的發(fā)展，是日后發(fā)展的重要方向。

3.2發(fā)展水平鉆進(jìn)技術(shù)

從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始，世界上采煤技術(shù)比較領(lǐng)先的國(guó)家對(duì)沿煤層鉆進(jìn)運(yùn)用水平鉆進(jìn)的方法越來(lái)越重視，并且運(yùn)用和其相匹配的隨鉆斜側(cè)技術(shù)。水平鉆進(jìn)技術(shù)是由傳統(tǒng)的受控定向鉆進(jìn)發(fā)展而來(lái)的，近年間，水平鉆進(jìn)技術(shù)的發(fā)展速度較為迅猛，不但完成了在井下沿煤層鉆進(jìn)的突破，還能夠在地面沿著垂直圓弧水平線(xiàn)的軌跡進(jìn)入煤層鉆進(jìn)。

3.3加強(qiáng)綜合勘探

通過(guò)查閱相關(guān)的資料獲得，三維地震勘探技術(shù)曾經(jīng)在英國(guó)的煤礦區(qū)被借助用于對(duì)比煤厚落差小的斷層進(jìn)行解釋?zhuān)M管如此，鉆孔的研究依舊成為了英國(guó)的大型煤礦公司關(guān)注的重點(diǎn)。近些年來(lái)，他們用組合測(cè)井方法，按照400~500m的間距網(wǎng)讀布無(wú)心孔，在已經(jīng)評(píng)價(jià)的賦存經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量的井田進(jìn)行勘探。英國(guó)公司研究了一種新型的巖層顯微掃描儀，依靠人工和機(jī)器的有效合作，可以將落差為十多厘米的斷層、裂隙等構(gòu)造特征進(jìn)行解釋?zhuān)瑢?duì)這樣一種綜合勘探的方法的充分運(yùn)用，可以得到一份實(shí)用性非常強(qiáng)并且非常詳細(xì)的構(gòu)造和應(yīng)力場(chǎng)圖，進(jìn)而讓礦山的設(shè)計(jì)切實(shí)可行，為科學(xué)的選擇開(kāi)采方法和選擇最好的施工方向提供理論依據(jù)。

3.4研究動(dòng)態(tài)地質(zhì)勘探技術(shù)

影響礦井安全的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象會(huì)因?yàn)橥诰蚧顒?dòng)而引發(fā)，這些危害都是非靜態(tài)的，因此不能僅僅依靠反映原始地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)，就對(duì)動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象的強(qiáng)度和形成進(jìn)行預(yù)測(cè)，因這些數(shù)據(jù)是靜止，與動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象相比缺乏可靠性，而應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)巖煤層的應(yīng)力的動(dòng)態(tài)特征資料進(jìn)行分析?？焖偻七M(jìn)采煤的高產(chǎn)量高效率，進(jìn)行動(dòng)態(tài)勘探是前提條件。

3.5加快發(fā)展信息技術(shù)

煤田地質(zhì)勘探的各個(gè)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，并且有較好的發(fā)展勢(shì)頭。并行分布式處理、多媒體、大容量?jī)?chǔ)存等先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，讓地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)可以用人機(jī)對(duì)話(huà)的方式進(jìn)行解釋、處理、顯示和分析。部分自動(dòng)化程度較高的物探儀器可以在煤田現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)質(zhì)量和各項(xiàng)操作進(jìn)行控制，選擇相關(guān)的參數(shù)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，今后的煤田勘探技術(shù)必須要依靠高科技的勘探技術(shù)手段和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)措施，對(duì)煤炭市場(chǎng)進(jìn)行積極開(kāi)拓。加強(qiáng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，密切國(guó)際間的交流合作發(fā)展高水平的鉆進(jìn)技術(shù)，使得我國(guó)采煤的高效和高產(chǎn)目標(biāo)可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。由于筆者理論知識(shí)水平有限，提出的觀(guān)點(diǎn)和看法不夠全面，還請(qǐng)各位專(zhuān)家學(xué)者提出寶貴意見(jiàn)，以便筆者進(jìn)行進(jìn)一步的思考和研究。

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作者：陳汝姣 單位：山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)