鄒云超，李成磊，田根國

（1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西西安710077；2.內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古霍林河029200）

淺析煤田地質(zhì)勘探的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

鄒云超*1，李成磊2，田根國1

（1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西西安710077；2.內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古霍林河029200）

煤炭是我國重要的能源之一。從20世紀以來我國的煤田勘探和開采技術發(fā)生了巨大的變化，根據(jù)我國特有的地質(zhì)特點，采取不同的地質(zhì)勘探技術，為我國的煤田建設，以及我國能源事業(yè)做出了較大的貢獻。通過對我國煤炭生產(chǎn)的方針政策，當前煤田地質(zhì)勘探的現(xiàn)狀等多個方面的分析，指出煤田氣質(zhì)勘探技術的發(fā)展趨勢，并提出了自己的見解和建議。

煤田；地質(zhì)勘探；現(xiàn)狀與發(fā)展

1　我國煤田地質(zhì)勘探的現(xiàn)狀

煤田地質(zhì)勘探是我國煤炭工業(yè)發(fā)展的基礎。我國地質(zhì)勘探技術發(fā)展的狀況，決定了煤炭工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的運行狀態(tài)。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國的煤田地質(zhì)勘探水平已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，無論是勘探技術和勘探能力方面，都由傳統(tǒng)單一的層面向深層次邁進。

1.1從環(huán)境資源保護狀態(tài)下進行地質(zhì)勘探

環(huán)境污染是當前全世界性的人類生存問題，而煤炭又是一項具有高污染特點的行業(yè)。由于煤礦礦區(qū)大多都是以裸露的自然環(huán)境為主，有些往往因為過度的開發(fā)而使周邊的環(huán)境遭到嚴重的破壞。如大量的粉塵、水資源的污染、土壤的板結(jié)沙化等等現(xiàn)象。但受經(jīng)濟利益的驅(qū)使，煤田的勘探開發(fā)和源源不斷的開采輪換繼續(xù)。因此，在近些年煤田地質(zhì)勘探中，圍繞環(huán)境保護的話題，進行了潔凈煤技術的研究。并且由中國煤炭地質(zhì)總局和中國礦業(yè)大學，聯(lián)合組織研發(fā)編寫出了我國第一張潔凈煤資源分布圖，奠定了我國煤田地質(zhì)勘探由傳統(tǒng)型向環(huán)保型轉(zhuǎn)變。

1.2從地質(zhì)特點突出問題方面進行地質(zhì)勘探

近年來，隨著經(jīng)濟的全球化發(fā)展，我國的煤炭工業(yè)得到了長足的發(fā)展，內(nèi)需和出口的大量需求，加快了煤炭勘探和開采的速度。我國幅員遼闊，地質(zhì)結(jié)構復雜多樣。煤田的分布較廣，且地質(zhì)環(huán)境呈現(xiàn)出很大的不同。因此，在煤田的地質(zhì)勘探時，從突出的地質(zhì)特點出發(fā)是當前常見的勘探方法。能夠看見瓦斯突出、巖煤突出以及突水等比較常見的動態(tài)地質(zhì)現(xiàn)象和井下災害。通過研究這些突出的地質(zhì)現(xiàn)象，可以在煤田地質(zhì)勘探階段，事先預測出開采階段將可能出現(xiàn)的動態(tài)變化，預防多種井下災害的發(fā)生。同時，需要進一步加大科技創(chuàng)新的力度，加強煤層在挖掘過程中厚度的變化趨勢、工作內(nèi)部小斷層的提醒預警、以及煤田儲量等多方面問題勘探技術的提升。

1.3從礦井操作安全可行性方面進行地質(zhì)勘探

礦井事故是多年來我國煤田工業(yè)生產(chǎn)地程中突出的問題，也是一直難以改變的現(xiàn)狀。礦井水害就是其中最突出的問題，地下礦井開采作業(yè)面發(fā)生透水事件，不僅會造成大量的經(jīng)濟損失和人員傷亡外，還給本礦區(qū)周邊的自然生態(tài)環(huán)境，造成一系列的后續(xù)問題，并且一次事故發(fā)生后，將影響著本礦井周邊大量的煤炭資源就無法正常開采。因此，國家煤炭工業(yè)總局等多個部門，組織研究礦區(qū)深部巖溶水形成與運移特征，突水預測預報技術等方面的內(nèi)容，從礦井操作安全可行性方面進行地質(zhì)勘探，確保和測定開采階段無重大水害事件發(fā)生。

1.4利用新技術進行地質(zhì)勘探

隨著社會的不斷發(fā)展，我國的新科技革命進入了一個全新的狀態(tài)，利用新技術和快速發(fā)展的信息技術和計算機等多種便捷的工具，加快對煤炭的地質(zhì)勘探，并且利用多項高新科技如大容量存儲、并行分布式處理、人工智能和信息網(wǎng)絡技術等方法，應用于煤炭地質(zhì)勘探的多個方面，并且能夠控制各項操作和質(zhì)量。當前的技術研究成果有人機對話處理、分析和顯示地質(zhì)勘探的多方位的數(shù)據(jù)。

2　煤田地質(zhì)勘探的發(fā)展趨勢

經(jīng)過近年來的發(fā)展，我國的煤田地質(zhì)勘探水平已經(jīng)達到了一定的水平，這也是支撐我國煤炭工業(yè)發(fā)展的基礎。從發(fā)展的現(xiàn)狀來看，我國煤田地質(zhì)勘探已經(jīng)展開了全新的一面，從環(huán)保、安全、新技術的應用等多個方面有了大幅度的提升。從發(fā)展的角度來看，地下鉆探將有可能成為我國煤田地質(zhì)勘探的新方向。

2.1加強綜合勘探技術

隨著高科技的發(fā)展和應用，也將改變我國煤田地質(zhì)勘探技術的能力和方向，由原來的分散分層式的勘探，向綜合性的勘探技術進軍。遙感、鉆探、測井、地質(zhì)填圖多種勘探技術手段，充分分析和利用各種地質(zhì)信息，綜合性研究煤層的可開采性，以及將要有可能遇到的各種問題的測控，并且出具煤田地質(zhì)勘探技術報告。經(jīng)過數(shù)十年幾代人的研究，我國的煤田地質(zhì)勘探技術取得了較大的成就，并且加大了我國東、西部煤田多藏地區(qū)的技術勘探。并且針對西部地區(qū)，如寧夏等地，山區(qū)、沙漠等特殊的地理地貌特點，將各項技術進行綜合創(chuàng)新，利用綜合煤田地質(zhì)勘探法，為西部的煤田勘探提供了有利的支持。

2.2發(fā)展井下勘探技術

煤田地質(zhì)勘探技術的發(fā)展，一是跟技術水平有密切的關系，二是受地理環(huán)境的影響較大。尤其我國是一個地質(zhì)特點獨特，含有多種地質(zhì)地貌。煤田的地質(zhì)勘探也極容易受到這些地質(zhì)條件的阻力。而有一些煤層通過常用的地面勘探的方法無法準確地查明煤炭的儲存量，以及地質(zhì)溶巖的變化情況。因此，從國內(nèi)外相關信息技術的研究來看，一直認為發(fā)展井下勘探技術，是未來煤礦井下物探的重要應用技術，也將會是未來煤田地質(zhì)勘探技術的發(fā)展方向。

2.3加強水平鉆進技術的提升

隨著技術的不斷創(chuàng)新，我國的煤田地質(zhì)勘探技術能力得到了相應的提升，鉆探裝備的不斷更新和調(diào)整，使我國的鉆探技術得到了一定程度的發(fā)展。受控定向鉆進、超大孔徑鉆進、空氣泡沫鉆進等工藝的逐步研究和使用，使我國的煤田地質(zhì)勘探，在復雜多樣的地質(zhì)環(huán)境條件下，提供了相應的支持，自動化程度和智能化程度越來越高，并且在工作效率上也體現(xiàn)得十分顯著。水平鉆進技術未來將成為煤田地質(zhì)勘探技術的重要發(fā)展力量。水平鉆在我國的煤田地質(zhì)勘探技術中應用的時間不長，是20世紀80年代后期才從石油部門引用到煤田地質(zhì)勘探技術中去的。也是由前面提到的受控定身鉆發(fā)展得來的，并且以極其迅速的發(fā)展狀態(tài)成為當年煤田地質(zhì)勘探技術的重要力量之一。

2.4加快信息技術在煤田勘探的應用

20世紀后期到21世紀初，我國的信息技術得到了迅猛的發(fā)展，并且以極其迅速的狀態(tài)應用到了各行各業(yè)，煤田地質(zhì)勘探技術也不例外。計算機和信息技術的應用，在一定程度上提高了煤田勘探的自動化程度。并在實際的操作中可以將煤田地質(zhì)勘探中的各類野外探測數(shù)據(jù)進行匯總，還可以進行地質(zhì)報告編制，使信息技術在煤田地質(zhì)勘探中起到了信息化、電子化的快捷作用，并且為我國能源信息系統(tǒng)的研發(fā)提供更有力的幫助。

3　我國煤田地質(zhì)勘探技術發(fā)展的建議

從20世紀80年代到21世紀，我國的煤炭工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，尤其是煤田地質(zhì)勘探技術從傳統(tǒng)的表面勘探，逐步向更寬的方向，更深的層次發(fā)展。從當前煤田地質(zhì)勘探技術來看，在一方面提升勘探技術的同時，還要注意在人員設備、環(huán)保、計劃等多個方面的改善和調(diào)整。

3.1重視環(huán)境保護，減少煤田對人類環(huán)境的污染

隨著全球性的污染越來越嚴重，尤其是近年來，由于空氣污染造成的霧霾、水資源污染、土壤沙化等各種環(huán)境問題越來越多。煤炭工業(yè)又是一項重污染的行業(yè)，因此，盡管煤炭是我國重要的能源之一，在大力開發(fā)的同時，必須首先得保障人類的生命安全，必須重視環(huán)境保護的問題。在煤田地質(zhì)勘探的過程中，除了在地理位置的選擇上要注意遠離居民聚集區(qū)以外，還要加強對將要可能發(fā)生環(huán)境污染、開采后地面坍塌、煤層自然等各種狀況，給出客觀的評估。另外，對于已經(jīng)經(jīng)過勘探確定煤礦開采的，要重視生態(tài)建設，制定嚴格的環(huán)境綜合治理制度，減少煤田對人類環(huán)境的污染。

3.2加強規(guī)劃，有序的對煤田進行地質(zhì)勘探

煤炭是我國重要的能源之一，在很長的一段時間內(nèi)在國民經(jīng)濟的發(fā)展中就占據(jù)著極其重要的位置。在市場經(jīng)濟環(huán)境下，煤炭成為商人追逐的利益所在，全國各地煤礦豐富的地區(qū)，沒有規(guī)劃的亂勘探、亂開采現(xiàn)象十分嚴重。不僅在沒有任何技術保障下，給國家的資源和工人的人身安全帶來潛在的危險，還在很大程度上擾亂了國家煤田地質(zhì)勘探和開采的秩序。因此，加強規(guī)劃，有序地對煤田進行地質(zhì)勘探開采是十分有必要的。對已經(jīng)勘探查明的煤炭資源進行保護性的開采和利用，防止過度開采帶來的環(huán)境污染和地質(zhì)能源的枯竭。對于沒有勘探開采的地區(qū)，禁止小規(guī)模的煤礦開設。這是不僅關系到我國資源的損失、保護員工生命安全的問題，還涉及對生態(tài)環(huán)境的保護問題，需要具備煤田開采條件地區(qū)政府部門和能源管理部門需要注意的問題。

3.3多方謀劃，拓展煤層氣的勘探開發(fā)

我國地域遼闊，地質(zhì)特點復雜多樣，煤炭資源大多分部在東部、中部和西部。在20世紀由于技術上的不成熟和管理上的松懈，使我國的煤田地質(zhì)勘探技術停留在對表層煤的勘探和開采中，但隨意的勘探和亂采，不僅造成了環(huán)境污染，使許多原本還具有可采性的地下煤層沒有得到充分的開發(fā)。因此，隨著我國煤田地質(zhì)勘探技術的不斷進步，需要拓展煤田的多向發(fā)展，煤層氣就是在煤炭勘探的技術上延伸出來的又一重要能源。煤層氣的開發(fā)與使用，不僅可以降低煤炭開采中礦井事故的發(fā)生，還因為煤層氣的無污染的特性，降低了向大氣中排放廢氣，保護了環(huán)境的綠色健康，是極其有利的事情。煤層氣的勘探和開采，在我國發(fā)展的時間還不算太久，許多資源還處于尚待勘探和開采之中，這就需要政府部門和能源管理部門，多方謀劃合理的勘探開采方案，防止過度的開采帶來的能源危機。

3.4強化硬件，加強勘探設備和人才結(jié)構的更新

在20世紀80年代，我國煤田資源地質(zhì)勘探和開發(fā)技術貧乏的時候，主要依靠引進國外的先進技術和設備，不僅給煤田的勘探開發(fā)帶來極大的不便，還使國家背負著沉重的經(jīng)濟壓力。甚至說，上幾代的煤田勘探技技術和開采工人，是在一無所有的基礎上，將我國的煤田勘探和開采出來的。隨著新技術的不斷興起，我國各項技術水平的提升，才擁有我國自己的煤田地質(zhì)勘探設備和專業(yè)技術人員。而在下一步信息技術應用如此廣泛的時代，煤田地質(zhì)勘探和開采技術也將會隨之提高。要想進一步提升煤田地質(zhì)勘探技術能力，必須注重科技研發(fā)，加強勘探設備的與時俱進。同時加強人才隊伍建設，將高新技術融入煤田地質(zhì)勘探和建設中，強化硬件設施，加強國內(nèi)國際間同行業(yè)間的交流與合作，促進我國煤田地質(zhì)科技工業(yè)向更高的臺階邁進。

4　結(jié)論

煤炭是我國重要的能源資源之一。煤田地質(zhì)勘探是煤炭工業(yè)發(fā)展的重要基礎，既是為煤炭開采提供有力的技術支持，又承擔著煤炭資源合理利用、安全使用和環(huán)境保護的重要責任。從20世紀80年代到21世紀初，我國的煤田勘探和煤炭工業(yè)的發(fā)展，經(jīng)歷了相當長的一段時間的成長和繁榮時期。在煤田勘探的各項技術上已經(jīng)形成了一套符合我國國情、地質(zhì)特點的煤田地質(zhì)理論體系，并且在逐步地向高科技化煤田地質(zhì)勘探科學邁進。

從我國煤田地質(zhì)勘探的現(xiàn)狀來看，問題主要還是集中在環(huán)境保護、勘探技術的改進、勘探工業(yè)的合理化，以及高新科技與信息技術的應用與推廣。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，對內(nèi)我國能源的需求量大規(guī)模的增多，對外出口數(shù)量的不斷攀升，使煤田地質(zhì)勘探技術顯得有些力不從心。我國的煤礦資源大部分集中在東、中、西三個部分。當前我國東部煤炭淺部分的煤層已經(jīng)進行了勘探和開采，需要進一步加大勘探技術力度，向深煤層勘探，才能發(fā)現(xiàn)新的能源。而中、西部地區(qū)，由于復雜的地形和地質(zhì)特點，沙漠和黃土覆蓋嚴重，煤層的勘探力量較弱。如山西大同在20世紀是我國重點煤田勘探和開采區(qū)，但由于勘探和開采后帶來的一系列環(huán)境問題，水資源緊張、生態(tài)環(huán)境遭到嚴重的破壞，空氣污染嚴重，如果再進行深層次的煤田勘探，一時也無法實現(xiàn)。本文就當前煤炭地質(zhì)勘查現(xiàn)狀的分析，總結(jié)了煤炭地質(zhì)勘探的發(fā)展現(xiàn)狀，以及中國煤炭工業(yè)的進一步發(fā)展，提高煤炭地質(zhì)勘探力度，作者提出了自己的觀點和建議，以期通過技術上的改革和政策上和調(diào)整及管理上的嚴格，改變現(xiàn)狀，促進我國煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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F407.1

A

1004-5716（2016）06-0105-03

2015-05-26

國家科技重大專項課題（2011ZX05040-002）。

鄒云超（1983-），男（漢族），黑龍江哈爾濱人，助理研究員，現(xiàn)從事地震勘探技術工作。