浅谈煤田地质勘探技术的发展.doc

1、浅谈煤田地质勘探技术的发展摘 要随着经济社会的不断发展以及煤炭需求量的不断增加，大力开展煤田地质勘探技术的理论和方法的研究，完善煤田地质勘探技术，对促进煤炭地质勘探工作的发展有着重要的意义。本文对煤炭勘探技术现状及目前广泛使用的勘探技术进行了总结分析，对煤田地质勘探技术的发展提出了相关建议。 关键词煤田地质；岩石；岩层；地质技术 中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0053-01 随着科学技术的发展，对于煤炭的开发更加广泛和频繁，我国属于煤炭资源大国，但是勘探与开采水平在一定程度上严重影响着煤炭资源的开发，甚至造成煤炭资源的大量浪费，所以煤

2、田地质勘探技术在一定程度上严重制约着煤炭行业的发展，它是决定着煤炭行业在诸多竞争行业中占据一脚之地的关键性因素之一。 一、我国煤炭地质勘探的主要技术 目前，煤炭的开发与勘探对于煤炭资源的有效利用有着重要影响，而煤田地质勘探技术在其中起着不可替代的重要作用，煤田地质勘探技术主要包括以下几个方面： 1.煤炭遥感技术。煤炭遥感技术是一项空间遥感高新技术，它主要应用在煤田地质和煤炭工业探测方面，这种技术的主要特点是具有实时性、客观性、整体性等。近年来，一套比较完整的煤炭遥感科学体系在计算机软硬件不断发展的前提下逐渐的形成了。煤炭遥感技术主要应用在煤田和煤矿区等自然环境的监测、煤矿区水资源和煤炭资源的调

3、查、中小比例尺填图和区域地质研究等方面，并且在这些方面上的应用都取得了很好的成就。随着科学技术的不断发展，在计算机技术的支持下，建立煤炭地质和煤炭资源调查系统，为煤炭业提供快速的、实时性的、客观的煤炭资源资料。同时，煤炭遥感技术也会成为煤田地质勘探技术中的一种常用的手段。 2.绳索取芯技术。绳索取芯技术是指在钻杆不提出的前提下，运用内套管的结构，用绳索将内套管提出，然后把钻井中采集到内套管的岩芯提取到地面上后再将其取出。在煤田地质勘探过程中，运用此钻探技术，就可以使工作人员的劳动强度得到大幅度减少，从而提高地质勘探工作的效率和各项经济技术指标。在我国煤田地质勘探中，运用该技术有着很多年的经验，

4、而且在将来会得到进一步地推广与普及，但同时还应该深入研究该技术中的难点问题，使该技术得到不断地完善。 3.水平钻探技术。水平钻探技术，是由受控定向钻进发展而来。自20 世纪 80 年代以来，发达国家越来越重视沿煤层水平钻进的方法，并与随钻测斜技术互相配合，从而大大提高了煤田地质勘探的效率。近年来，随着科学技术的提高和研发力度的加大，此种技术迅速发展，不仅能在矿井下沿煤层定向钻进，还能在地面沿垂直圆弧水平线轨迹进入煤层钻进，大大简化了勘探工作量，从而节约了勘探资金。 4.高分辨率的地震勘探技术。高分辨率的地震勘探技术指的是一种通过分析处理由数字来表征高质量的地质信号，从中获取高分辨率的地震勘探效

5、果的技术方法。高分辨率地震勘探技术主要包括数据的采集、数据处理两方面的内容。数据的采集强调要采用小药量、小道距、采样间隅、小组合基距、合理的井深以及准确的炮点和检波点；而数据的处理则强调衰减噪声、子波长度压缩以及精准的叠加和位移；最后，通过数据处理后获得的高频信号，得到小型煤田的构造信息。长期以来，高分辨地震勘探技术在煤田地质勘探中得到了不断的发展和完善，它不仅大大减少了因地质资料问题带来的经济损失，还保证了矿井的质量。因此，这项勘探技术在煤矿业得到了广泛的推广和应用。？ 5.钻井参数探测技术。在煤田的钻探施工中，大多数的钻井特性都是依赖于技术人员的经验和感觉来判断的，钻井工人主要是根据钻井的

6、不同状态采取相应的措施来调整操作流程。该技术中人为主观性比较大、很难准确地将其控制，进而要想形成一套标准化的操作也是非常困难的。近几年来，我国煤田勘探单位不断地加强科技攻关和对外技术合作，目前已经有愈来愈多的煤田地质勘探单位采用了钻井参数探测系统，因为该技术能够通过各个传感仪对各项参数实现实时监控，钻井工人根据这些参数，就能准确、及时地调整操作方法。？ 二、煤田地质勘探技术现状 1.矿井防水技术有待进一步改进和完善。煤田的水文地质条件十分复杂，再加上不断地增加采深，在治理浅部矿井水的过程中获得的一些经验和技术，一般与深部矿井水动力条件不能相适应，随着采深的不断增加，发生突发事故的次数将会增多，

7、且突水量也逐步增多，面临着底部岩溶水的重大威胁，我们必须不断完善防水技术，只有这样才能从根本上改善煤田水害，才能从根本上遏制由于水害造成的人员和经济损失；而深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术成为煤田防水害的主要趋势。？ 2.开采地质信息无法满足技术发展。从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化，如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是，世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明

8、煤炭的原地埋藏数量，并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息，为适应现代机械化开采，普遍需要补充勘探。？ 3.煤层气开发技术技术落后。从攻克煤层气开发技术难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究，已有 20 多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中，目前所遇到的问题是：多数井煤层气产率低、衰减快，钻井冲洗液污染煤层，完井后坍塌堵孔，水力压裂效果不明显，裂缝短，所占比例低，完井后采气效果差等。显然，研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律，开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术，探索

9、我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。？ 三、煤田地质勘探技术发展趋势 1、开发井下勘探技术，根据国内外资料，落差小于 5m、长度小于150m 的小断层及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。因此，国内外普遍认为，应在采区开采前，在井下开展采区勘探或工作面勘探，其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。基于煤层密度比上下围岩小，煤层是一个明显的低速槽，国外在 70 年代末首先采用槽波地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来，探地雷达技术发展迅速。最近南非开发出一种 Rock 雷达系统，能定量研究岩体，准确确定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然，煤矿井下物探技术将大有作为，是一重要发

10、展方向。 2、发展水平钻进技术，20 世纪 80 年代以来，技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进，并采用与之相配合的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的。近年来，这种钻进技术发展迅速，不仅能在井下沿煤层钻进，还能在地面沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进，在煤炭部门是 80 年代后期才从石油部门引进的。？ 3、加强综合勘探，据有关材料说明，英国煤矿区尽管用三维地震勘探曾解释出小至煤厚落差的断层。但英国深部煤矿公司仍然重视钻孔研究。近年来，他们在已经评价的赋存经济可采储量的井田，按 400?D500m网度布无心孔，用组合测井方法勘探。他们开发了一种岩层显微扫描仪，通过人机联作能解释几十厘米落差的断层、裂隙、沉积和构造特征，以及应力方向。借助专用软件，用组合测井可确定出岩石类型、岩石强度、孔隙度或渗透率、倾角、孔径、分析水和烃等。 参考文献 1 孙平.煤田地质与勘探.煤炭工业出版社 IJl.1996.1. 2 牟永光地震勘探资料数字处理方法石油工业出版社.1980. 3 房玉涛，李翠.煤田地质勘探技术研究J.硅谷.2011（02）. 4 王树江.浅谈煤田地质勘探技术发展J.民营科技.2011（04）.