沈楷琦

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種行業(yè)在不斷興起，而煤炭作為工業(yè)黃金，廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)之中，與之相隨的是煤炭開采行業(yè)的發(fā)展，在煤炭開采行業(yè)中，煤炭所在地層的測(cè)量是開采前重要的工作，而煤炭所在的地層主要是由煤田測(cè)井進(jìn)行測(cè)量。在新時(shí)代新領(lǐng)域下，煤田地球物理測(cè)井也有了新的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)，本文通過(guò)本人在陜西省一八六煤田地質(zhì)有限公司多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)煤田地球物理測(cè)井在新領(lǐng)域下的應(yīng)用進(jìn)行討論，最后總結(jié)出了煤田地球物理測(cè)井應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的地方，供相關(guān)人士作參考。

關(guān)鍵詞：煤田地球物理測(cè)井；新領(lǐng)域下；應(yīng)用分析

現(xiàn)代煤田測(cè)井除了已實(shí)現(xiàn)測(cè)井儀器的刻度化、組合化、輕便化，采用數(shù)字技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的收錄和處理之外，在測(cè)井資料的應(yīng)用方面，突出的特點(diǎn)則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了僅在單個(gè)鉆孔中對(duì)煤層進(jìn)行分層、定厚的狹小范圍。

一、在地質(zhì)情況分析上的應(yīng)用

在煤田地球物理測(cè)井進(jìn)行煤層和地質(zhì)的測(cè)量時(shí)，主要是測(cè)量巖層的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、年代、強(qiáng)度等方面，還需測(cè)量煤層在地下的分布狀態(tài)和煤層周圍的沉積環(huán)境等，最后還要確定煤層所在地質(zhì)層與相鄰地質(zhì)層的區(qū)別并進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.1 鑒定沉積環(huán)境

我們都知道煤炭是由植物經(jīng)過(guò)掩埋后地殼運(yùn)動(dòng)將植物軀干深埋入地下，在地下巨大的壓力和超高的溫度的環(huán)境下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的變化形成的。煤炭的前身是植物軀干，植物軀干的沉積環(huán)境也對(duì)煤炭挖掘和煤炭測(cè)量有著很大的影響。對(duì)此我們大多是應(yīng)用三項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，即砂礫的強(qiáng)度、分選度和泥土的混合程度進(jìn)行判斷，我們可以將這三種判定數(shù)據(jù)通過(guò)電阻曲線的方式繪制出來(lái)，使之呈現(xiàn)的結(jié)果更直觀。

1.2 煤質(zhì)分析和巖性分析

因?yàn)橹参镘|干所處的地下深度不同、地下環(huán)境不同和變化時(shí)間不同，所以導(dǎo)致最后形成的煤炭質(zhì)量也不盡相同，又由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地殼活動(dòng)，地質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)不同的變化。不同的地質(zhì)對(duì)煤炭的開采方法也是不一樣的，而煤炭質(zhì)量的分析也是確定煤礦產(chǎn)量的重要指標(biāo)。對(duì)此煤田地球物理測(cè)井可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)測(cè)井對(duì)地質(zhì)層和煤炭層的密度進(jìn)行測(cè)量，也可以利用聲波測(cè)量來(lái)對(duì)煤炭層和巖層的物質(zhì)沉積量進(jìn)行判定，從而確定目標(biāo)范圍內(nèi)的煤質(zhì)和巖質(zhì)。

1.3 確定地層的強(qiáng)度特性

地層的強(qiáng)度主要影響到以下兩個(gè)方面，首先是煤炭開采方案的設(shè)計(jì)，需要了解所采用的器械和材料，多大功率的挖掘設(shè)備，另外就是對(duì)煤炭日產(chǎn)值進(jìn)行估計(jì)。其次就是對(duì)礦井頂層的搭建，不同強(qiáng)度的地層對(duì)礦井頂層的搭建要求也是有要求的，所以要在搭建之前確定地層的強(qiáng)度特性。而聲波測(cè)井和密度測(cè)井資料可以較準(zhǔn)確地提供出巖石的各種動(dòng)態(tài)彈性模量，即楊氏模量、切變模量、體積模量和柏松比。

1.4 進(jìn)行地層對(duì)比及勘探區(qū)的評(píng)價(jià)

我們腳下的地面不是一個(gè)整體，而是一個(gè)時(shí)間段一個(gè)時(shí)間段構(gòu)成的地質(zhì)層組合在一起的地表結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)地球運(yùn)動(dòng)、板塊活動(dòng)將各地層移動(dòng)甚至重新組合，最后形成了一個(gè)復(fù)雜的地表結(jié)構(gòu)。所以在煤層的勘探區(qū)和周圍的地層可能會(huì)有很大差別，這就需要進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，以免在挖掘煤炭或者建造礦井中出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題。而在我們進(jìn)行測(cè)量后會(huì)得到煤層對(duì)比圖、覆蓋層等厚線圖、全部煤層或可采煤層的等厚線圖、等灰分線圖、頂?shù)装宓雀呔€圖等成果圖件。利用這些圖紙我們可以進(jìn)行地層和勘探區(qū)的詳細(xì)對(duì)比。

1.5 地質(zhì)年代界面的劃分

針對(duì)不同年代地質(zhì)界面的煤炭層，我們也有著一定的標(biāo)準(zhǔn)，首先可以通過(guò)地質(zhì)年代界面初步的判定煤炭的質(zhì)量和煤炭中所含有的成分，這對(duì)我們煤炭的挖掘和加工有著很大的幫助，而我們主要可以利用同位素測(cè)量?jī)x通過(guò)測(cè)定碳16的含量變化來(lái)初步判定煤層所在的地質(zhì)年代界面，另外可以通過(guò)地質(zhì)層的結(jié)構(gòu)規(guī)律加以碳16含量進(jìn)行詳細(xì)的判定。

二、在測(cè)量和計(jì)算上的應(yīng)用

2.1 確定煤的級(jí)別以及計(jì)算洗煤產(chǎn)率

在上文中我們已經(jīng)大致提到過(guò)，煤的級(jí)別主要可以通過(guò)煤炭形成的年代和煤質(zhì)的分析進(jìn)行初步的判定，但是要得出詳細(xì)的數(shù)據(jù)還需要煤田地球物理測(cè)井帶來(lái)的物質(zhì)分析，例如分析煤炭中單位體積的重量與其含有的碳含量與硫含量，來(lái)確定煤炭的級(jí)別。另外在通過(guò)單位體積內(nèi)煤炭的重量和所含的碳含量來(lái)計(jì)算煤炭的洗煤產(chǎn)率。

2.2 斷層點(diǎn)的解釋

地質(zhì)層的構(gòu)成可能會(huì)有很多斷層點(diǎn)，在同一煤炭層也許會(huì)出現(xiàn)好幾個(gè)斷層點(diǎn)，這對(duì)煤炭的開采是不利的，可能我們?cè)诿禾块_采的時(shí)候，在原本計(jì)算的煤炭區(qū)域內(nèi)的煤炭出現(xiàn)突然消失，這就會(huì)影響我們工程的進(jìn)度，而斷層點(diǎn)也就成為了煤炭開采的一個(gè)重要問(wèn)題，而我們可以通過(guò)煤田地球物理測(cè)井確定斷層點(diǎn)的存在，并且可以解釋其存在的原因，來(lái)為煤炭開采的準(zhǔn)備工作打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 計(jì)算聲阻抗與合成地震記錄

煤炭開采是在地下開采，有時(shí)候級(jí)別小的地震對(duì)地表產(chǎn)生不了什么影響，但對(duì)地層深處的煤炭層會(huì)產(chǎn)生一定的影響。利用測(cè)井資料計(jì)算的聲阻抗曲線和合成地震記錄可用來(lái)研究合成反射波群與相應(yīng)地層之間的關(guān)系來(lái)更好的反應(yīng)測(cè)量圖像的性能，從而提高了合成地震記錄解釋水平。在地震資料準(zhǔn)備充足后，我們就可以更好的應(yīng)對(duì)在煤炭開采過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

三、總結(jié)

煤田地球物理測(cè)井在煤炭開采行業(yè)上近幾年有著不錯(cuò)的發(fā)展，為了更好的提升這項(xiàng)工藝，首先需要做到的是對(duì)煤田地球物理測(cè)井的原理有一定的了解。但是任何事物都是相對(duì)性的，煤田地球物理測(cè)井有優(yōu)勢(shì)也有缺點(diǎn)，針對(duì)工作實(shí)際情況來(lái)運(yùn)用，才是最好的選擇。

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