煤田地质勘探前沿发展趋势探讨

赵振军 王秀丽 张敬东

（1、河南省煤田地质局一队，河南 新郑 451100 2、河南省煤田地质局物探测量队，河南 郑州 451100）

在世界范围内看，煤炭在能源构成中占有十分重要的地位，即使在进入新世纪以来，其基础地位仍然没有动摇，对于我国来说更是如此。随着我国经济的快速发展，国民经济对于能源的依赖也越来越严重，煤炭资源作为我国重要的能源，对于我国国民经济快速、稳定的发展具有十分重要的作用。因此要大力强化煤田的地质勘探，保证我国的煤炭供应，为我国国民经济的稳定发展打下坚实的基础，这就需要有先进的地质勘探技术作为支撑。文章对煤田地质勘探的前沿问题进行的探讨，促进我国煤田地质勘探事业的发展。

1 我国煤田地质勘探前沿问题

我国是一个煤炭储量十分丰富的国家，从技术发展的角度来看我国煤田地质勘探的前沿问题主要包括以下几个方面：

1.1 从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看

我国东部地区的很多煤矿由于埋藏深度较大，因此在开采过程中容易发生突水事故，危害十分巨大。这些煤田所处的地质条件十分的复杂，深度很大，对于突水的治理缺乏相关的经验，因此给治理工作带来了很大的困难。这就需要我国煤矿水害治理技术朝着深部岩溶水形成的方向发展，能够对于突水事故进行提前的预警以及相应的应对措施。

1.2 从开展动态地质研究方面来看

很多的煤田井下的灾害和事故的发生在本质上都是地质问题，如瓦斯、透水等，基本上都和岩体的应力场息息相关。在煤炭的开采过程中，使得原本的地质条件发生了变化，使其原有的平衡状态被打破，在平衡重新建立的过程中，就会出现各种的灾害，给矿井生产带来极大的危害。这就有必要对导致这些灾害发生的地质方面的原因进行探索，对地质变化的方向进行及时的掌握，从而实现对矿井灾害的预测，减少或者是完全的避免这些灾害的发生以及其带来的巨大的危害。

1.3 从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看

在煤矿开采区，随着开采活动的深入进行，极大的破坏了原有的地质环境，导致一连串的环境问题，由于地下被挖空从而导致大面积的地面下陷，地表植被的破坏，在暴雨来临时有可能引发泥石流，原有的地质结构被破坏，有可能造成地震等地质灾害。这些问题严重的影响了煤田的可持续性的利用。这就要求在煤田开发的过程中要做好相应的环境评价制度，建立建全相关的制度和体制，保证环境能够得到及时的复原，促进煤田开发的可持续性发展。

1.4 从提高勘探精度来看

随着煤炭开采技术以及相关设备的发展，煤炭行业基本都实现了连续作业，从而保证煤炭的产量，这是现代化的煤炭生产的一大特点。只需要在进行煤炭开发之前对整个每层的详细的情况进行全面的掌握，如煤层的厚度、结构等。但是当前我国的煤炭勘探只是将重点放在储量的勘探之上，并没有对煤层的详细的信息进行掌握。这就要求建立起现代化的煤炭勘探制度，建立起全国煤炭储量的信息系统，详细的收集各个每层的详细的数据，对其进行补充勘探，从而为大规模的机械自动化采煤提供技术和信息保证。

1.5 从攻克煤层气开发难关来看

煤层之间蕴含着丰富的煤层气，这是一种十分优良的能源，很多国家都对其开展了深入的研究。但是煤层气由于密度较低、生产效率低下并没有形成产业。这要求加大对煤层气的研究力度和投入，对其渗透率进行研究，从而提高其开采效率，形成一套具有实用价值的煤层气开采技术，这对于保证我国的能源安全具有十分重要的意义，这是我估下阶段煤层气技术研究的重点所在。

2 煤田地质勘探技术发展趋势

用发展眼光看，近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的重要手段。物探仪器日新月异，性能改进与更新迅速，向高灵敏度、高分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元，乃至管理整个勘探系统。近年来，值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下。

2.1 发展水平钻进技术

上个世纪八十年代以来，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-圆弧-水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进，在煤炭部门是八十年代后期才从石油部门引进的。

2.2 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。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。据说，通过这一综合勘探方法，“可提供一份详细、实用的构造及应力场图”，“从而使矿山设计切实可行”，可提供最佳施工方向和合理地选定开采方法。这表明，选用合适手段、采用多手段综合勘探，是深部煤矿勘探的发展方向。

2.3 研究动态地质勘探技术

如前所述，危害矿井安全的动力地质现象由采掘活动诱发而形成。它们具有动态特性。因此，预测动力地质现象的形成及其强度，不能简单地只凭反映原始地质条件的静止数据，而应主要分析基于岩煤层应力或其物性随时间变化的动态特征资料。高产高效采煤推进速度快，进行动态勘探，即在采掘期间连续多次勘探采区的应力或物性随时间变化很有必要。

2.4 加快发展信息技术计算机和信息技术

现已在煤田地质勘探各个专业推广应用，发展较快。由于引入了许多高新技术，如并行分布式处理、大容量存储、工作站、多媒体、人工智能和神经网络技术等，目前已能用人机对话方式处理、分析、解释和显示地质勘探数据，一些物探仪器自动化程度高，能在现场作预处理，控制各项操作和质量，选择有关参数。

3 结语

根据相关资料分析表明，除少数几个发展中国家外，各主要产煤国家的煤田地质勘探工作量自上世纪八十年代以来均明显减少，但用于开发勘探、工作面勘探的工作内容和工作量却明显增多，勘探精度大大提高。从煤炭现代化生产要求角度看，我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距，因此，必须把握时机，加快我国煤田地质勘探技术的发展，才能满足我国高产高效采煤的需求。

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