劉海東
摘 要:隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的逐步提升,能源在人們生產(chǎn)、生活中的作用越來越顯著,對煤炭地質(zhì)綜合勘查技術(shù)的研究隨之成為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措,我們只有不斷強(qiáng)化理論探究,并不斷提升技術(shù)水平才能真正促進(jìn)煤炭開采事業(yè)的健康發(fā)展,從而更好地滿足人類對能源的需求。本文主要在探究煤炭地質(zhì)綜合勘查基本理論的基礎(chǔ)上,分析中國地質(zhì)研究技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,并提出煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)新體系的構(gòu)建模式及應(yīng)用前景,希望對煤炭能源事業(yè)的發(fā)展具有一定的幫助。
關(guān)鍵詞:煤炭地質(zhì);綜合勘查技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:P621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
煤炭能源是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中十分重要的能源,而與很多煤炭資源的國家如俄羅斯、加拿大等國相比,中國煤炭能源的分布情況更加復(fù)雜,加之地質(zhì)條件十分不利,更加為煤炭開采工作帶來了難度,因此中國想要更好地進(jìn)行煤炭地質(zhì)綜合勘查就必須不斷探究并應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。近些年,中國煤炭勘查工作人員不斷進(jìn)行探索,創(chuàng)新出很多先進(jìn)技術(shù)和方法且逐步應(yīng)用于煤炭資源的勘查,推動了中國煤炭開采事業(yè)的不斷發(fā)展。
1 中國地質(zhì)研究技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.1 煤炭分布不均,開采困難
煤炭資源在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到不可替代的促進(jìn)作用,盡管中國的煤炭資源比較豐富且種類齊全,但不可否認(rèn)我國煤炭資源面臨著分布不均勻且開采條件復(fù)雜的現(xiàn)狀。我國東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較高,需要的煤炭資源量也相對較大,但是煤炭儲量卻很少。與此同時,我國西部地區(qū)的煤炭資源豐富但是由于氣候條件惡劣開采工作十分艱難。
1.2 煤炭綜合勘查技術(shù)取得挑戰(zhàn)性發(fā)展
因煤炭分布和地質(zhì)復(fù)雜等因素的影響,在實(shí)際工作中煤炭綜合勘查技術(shù)的發(fā)展也面臨著很多困難,多年來中國煤炭勘查工作人員通過不懈的努力、探究,主要針對煤炭儲存地的地質(zhì)條件和中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求從兩方面開展工作。一方面,進(jìn)一步加強(qiáng)對中國東部地區(qū)老礦區(qū)的勘查,主要是向深部和邊緣地拓展勘查范圍;另一方面,著手勘查西部煤炭資源儲量豐富的地區(qū),提高開采效率。在實(shí)際工作進(jìn)展中,我國的煤炭地質(zhì)綜合勘查技術(shù)得到了很大程度的提升,且能夠在合理分析地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上因地制宜地采取勘查手段,使得煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)更加符合我國的國情。
隨著工作人員的不斷努力,我國的煤炭綜合勘查技術(shù)取得了挑戰(zhàn)性的發(fā)展,比如,煤炭地震三維技術(shù)在地形簡單地區(qū)的應(yīng)用在很大程度上提升了勘查能力,即便是在山區(qū)、高原凍土區(qū)也提升了勘查的工作效率;隨著鉆探設(shè)備的不斷優(yōu)化及鉆探工藝的成熟,加之系統(tǒng)性參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)和遙控技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用,我國煤炭檢測精度得到了很大的提升,更加確保了地質(zhì)資料的全面性。
2 當(dāng)前煤炭地質(zhì)綜合勘查關(guān)鍵技術(shù)分析
隨著科技水平的提升和煤炭勘探人員的不懈努力,我國的煤炭地質(zhì)綜合勘查技術(shù)得到了一定的提升,實(shí)踐中我國當(dāng)前煤炭地質(zhì)綜合勘查關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾個方面:
2.1 煤炭地質(zhì)綜合勘查中的地球物理勘查
我國的煤炭分布地區(qū)的地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,地質(zhì)條件各異,給煤炭地質(zhì)勘查工作增加了很大的難度。我國傳統(tǒng)的井建設(shè)計(jì)工作的精準(zhǔn)度僅限于采區(qū)落差超過30m的斷層,很難達(dá)到當(dāng)前煤炭開采工作的實(shí)際要求。而現(xiàn)代地球物理勘查技術(shù)以3D勘探技術(shù)為基礎(chǔ),分辨率更高,在很大程度上提升了煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)的精準(zhǔn)度,有效地解決了此難題。此外,地球物理勘查技術(shù)能夠有效勘查出煤層的厚度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,應(yīng)用范圍十分廣泛,還能夠在一定程度上擴(kuò)大煤炭資源的勘查范圍。
2.2 煤炭地質(zhì)綜合勘查中的遙感技術(shù)
遙感技術(shù)不僅視域廣、綜合性強(qiáng)且具備成本低、效率高的優(yōu)勢,因此此技術(shù)在現(xiàn)代煤炭地質(zhì)綜合勘查中起著十分重要的作用。近些年,我國逐漸出現(xiàn)了各種形式的遙感傳感器,其圖像分辨率、信息獲取能力和圖像處理水平都在不斷提高,尤其在煤炭資源的勘查工作中起到了十分顯著的應(yīng)用效果。據(jù)相關(guān)資料顯示,遙感技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國煤炭資源的勘查,其操作流程大體如下:第一,使用大范圍比例尺對地質(zhì)情況進(jìn)行遙感勘查,擇取賦煤地段進(jìn)行大比例尺遙感地質(zhì)填圖工作。第二,結(jié)合傳統(tǒng)地質(zhì)勘查手段提升勘查效率。在煤炭地質(zhì)綜合勘查過程中使用遙感技術(shù)的主要目的是找煤,此技術(shù)需要與物探、鉆探等技術(shù)相結(jié)合以提升工作效率。
2.3 煤炭地質(zhì)綜合勘查中的信息化技術(shù)
信息化技術(shù)在煤炭地質(zhì)綜合勘查中得到了廣泛的應(yīng)用,從采集野外數(shù)據(jù)到編制地質(zhì)報(bào)告等各個工作環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息化。在煤炭地質(zhì)綜合勘查工作中,工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國的煤炭資源勘查和開采情況并結(jié)合地測空間信息數(shù)據(jù)的特性等開發(fā)、設(shè)計(jì)出有利于煤炭資源開采的軟件平臺。信息化技術(shù)的運(yùn)用不僅實(shí)現(xiàn)了煤炭地質(zhì)勘查相關(guān)數(shù)據(jù)信息的共享,還提高了數(shù)據(jù)信息處理的科學(xué)性,尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用,保證了信息資源的實(shí)時共享,有效提升了煤炭資源勘查的效率。
2.4 煤炭地質(zhì)綜合勘查中的快速鉆探技術(shù)
近年來我國的煤炭地質(zhì)綜合勘查技術(shù)得到了突破性的發(fā)展,而鉆探技術(shù)也隨之取得了一定的進(jìn)步,主要表現(xiàn)在鉆探裝置的更新及施工工藝的改善。我國煤炭資源所在的地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,含煤區(qū)的環(huán)境也呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn),工作人員應(yīng)當(dāng)因地制宜選擇鉆探工藝。快速鉆探技術(shù)在我國的煤炭地質(zhì)綜合勘查工作中已十分常見,尤其是全液壓頂驅(qū)鉆機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用,這是煤炭地質(zhì)綜合勘探裝置實(shí)現(xiàn)自動化的最新成果之一。
3 煤炭地質(zhì)綜合勘查技術(shù)新體系構(gòu)建模式及應(yīng)用前景
3.1 體系模式的確立原則
第一,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定勘查手段和施工方案,堅(jiān)持一切從實(shí)際出發(fā)原則。第二,需要不斷進(jìn)行技術(shù)探究和應(yīng)用,持續(xù)提升煤炭勘查工作的精準(zhǔn)度,確保先進(jìn)性原則。第三,需要在整體構(gòu)思的基礎(chǔ)上展開勘查工作,同時做好與煤炭伴生的其他礦產(chǎn)資源的開采工作,綜合各種技術(shù)提升勘查工作的有效性,堅(jiān)持綜合化勘查原則。第四,煤炭地質(zhì)綜合勘查工作需要由淺入深,從已知到未知逐級開展,遵從循序漸進(jìn)原則。
3.2 勘查體系的總體思路
我國的煤炭資源十分豐富且分布范圍廣泛,煤炭資源所在地區(qū)的地質(zhì)情況差異十分明顯,可見我國的煤炭地質(zhì)綜合勘探面臨著十分復(fù)雜的情況。尤其在經(jīng)過多年開采的基礎(chǔ)上,我國容易開采的煤炭資源基本被開采完畢,然而在地質(zhì)復(fù)雜的地區(qū)依靠傳統(tǒng)的煤炭勘查技術(shù)勘探工作是很難開展的。因此,我國在發(fā)展煤炭地質(zhì)綜合勘查關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上需要創(chuàng)新針對復(fù)雜地質(zhì)條件的勘查模式。
我國的煤炭地質(zhì)綜合勘探技術(shù)需要以取得最佳效果為目標(biāo)確定綜合性的勘查方法,綜合考慮自然環(huán)境和地質(zhì)條件因地制宜選擇勘查技術(shù)并進(jìn)行組合利用。在此基礎(chǔ)上,我國的煤炭勘探區(qū)可以被分為4種情況:
第一,針對東北地區(qū)的傳統(tǒng)礦區(qū),應(yīng)當(dāng)采取地震與鉆探相互配合的方式進(jìn)行勘查。對于那些底層出露條件較好的地區(qū)可以利用地質(zhì)填圖、遙感技術(shù),進(jìn)行大范圍比例尺勘探。
第二,在我國的西部地區(qū)多為沙漠、高寒等環(huán)境條件惡劣的地區(qū),針對惡劣的環(huán)境更加適合使用遙感技術(shù)對煤炭資源進(jìn)行綜合性的調(diào)查,同時針對一些容易被開采的煤礦區(qū)可以選擇使用地質(zhì)填圖的方法和鉆探的方法進(jìn)行勘察。
第三,我國的西南地區(qū)的煤田多為暴露或半暴露式的,可以選擇先使用遙感技術(shù)、地質(zhì)填圖的方式進(jìn)行勘查,然后開展鉆探工作。
第四,對于我國的華北平原等地,因地勢平坦廣闊多為隱伏式的煤田,就需要主要采取物探控制構(gòu)造形態(tài),并進(jìn)行鉆探驗(yàn)證及樣品的采集。
結(jié)語
煤炭資源在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中起著十分重要的作用,我們需要不斷加強(qiáng)對煤炭勘探技術(shù)的探究,結(jié)合中國的煤炭分布情況及其地質(zhì)條件采取多種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行煤炭地質(zhì)綜合勘查工作,提高煤炭勘探工作的有效性,實(shí)現(xiàn)對煤炭資源的合理開采,促進(jìn)煤炭開采事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,從而為我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。
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