煤田地质与勘探技术浅议

□徐伟瑜（河南煤田地质局物探测量队）

在21世纪，随着全球经济的一体化和中国加入世贸组织，我国国民经济得到快速发展，国内对煤炭需求在不断上涨，出口量也在不断增加。煤炭资源是不可再生资源，在煤炭的开采量不断扩大和煤矿的开采对周边的生态环境和环境地质的影响，以及科学技术的快速发展对煤田勘探技术的冲击下，也就突显出煤炭地质勘探技术的重要性，同时也对煤炭地质的勘探技术提出越来越高的要求，因此需要不断探索煤炭地质勘探新技术。煤炭也是河南省的优势矿产之一,煤炭是河南发展的重要能源支撑,在全省一次能源消费总量构成中,煤炭占70%以上。

1. 煤田地质勘探及河南省煤炭地质勘探的现状

1.1 煤田地质勘探

煤田地质勘探是指运用地质科学理论和技术，分析、研究、探测煤矿床。煤田地质勘探技术是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的技术支持，保证煤炭资源的科学合理、顺利的开采与利用。

煤田地质勘探的任务是通过各种地质理论的运用，还有相应的技术手段和工作方法的选择。首先，要查明地层、煤层、煤质、地质构造、储量及开采技术条件；其次，要对煤矿床及与含煤岩系伴生的其它有益矿产进行正确评价。

1.2 河南省煤炭地质勘探的现状

近年来，随着河南煤炭业投入的增长，以及勘探技术和计算机信息技术的广泛应用，河南省煤田地质勘探得到了跨越式的增长，地质勘探技术与装备也得到快速提升，煤层勘探、煤层气资源和煤质的评价等方面取得了一些骄人的成绩。河南省煤田地质局也取得了快速的发展，在经济跨越式发展、质量效益提高、生活环境面貌大改变、职工得到薪酬实惠多、社会形象地位得到提升等方面得到体现。

2. 煤田地质勘探存在的不足

2.1 勘探手段较单一

近年来，在煤田地质勘探过程中，因为所使用的勘探手段有些单一，有些勘探队进行勘探只使用钻探、地质填图、测井等手段，而物探队进行勘探也只是使用物探手段，其结果是导致地质构造情况探明不清，地质控制精度也不够，煤田地质没有得到深入的勘探，影响到其后期的深入开采。

2.2 简化煤田地质勘探程序

目前，为了提高办事效率，煤田地质勘探工作对勘探的周期要求越来越短，煤田地质勘探程序省略了对煤田地质勘探普查和详查工作，从预测区直接进入到勘探；这样就有可能造成勘探工程的布置不合理，先期开采地段和旨采区的选择上有误，如果勘探手段选择不当，会造成开采的不完全或开采的不深入。因此，不能一概而论的简化煤田地质勘探程序，要依具体情况而定，对于不必要的程序要简化，以免造成效率低下。

3. 勘探技术对煤田地质勘探的重要性

在煤炭地质勘探工作中，勘探技术对煤田地质勘探具有重要的作用，勘探技术影响到煤田储备、地层与地质等情况的详情，如果探明不清，会影响到后期煤田的开采与利用。要想更准确地揭露煤系的作用，更清楚的认识煤岩体赋存状态以及物质大发展规律，必须把勘探技术与施工方法进行合理而科学的结合，只有这样才能完成不同勘探阶段的目的与任务，也才可以满足不同的勘探工作精度的要求。

在以前煤田地质勘探中，勘探技术通常多以钻探工程和坑探工程为主，并辅以地球物理勘探和地球化学勘查。伴随着科学的飞速发展和技术的进步，现在煤田地质勘探已经发展成为多工种、多专业、多行业的综合性地质勘探，包括钻探、物探、水文地质、岩矿及古生物鉴定、煤质化验、工程地质、航空测量、遥感地质等等。

现在我国的煤炭资源开发存在着一些突出的问题：如，地质条件的复杂性、勘探程度低、水资源缺乏等等，现代煤田地质勘探以现代的高科技技术为基础，结合以往的勘探实践经验，要逐步形成一套完整的煤田地质勘探理论和具有现代化的勘探技术的勘探系统。首先，加强运用现代化的设备与技术提高煤田勘探在资料采集与处理、综合解释与分析、方法理论研究等方面的高水平和大规模；其次，要在找煤、煤岩层定性、矿山矿井地质等方面发挥重要作用；最后，还要兼顾煤田地质开发的经济效益与社会效益，如在煤层气评价、水资源勘探等许多方面取得良好的经济与社会效益。

4. 提高煤田地质勘探技术水平的措施

煤田勘探技术是煤田普查与勘探过程中获取地质资料所必须使用的技术手段，目前常用的几种煤田地质勘探技术，比如坑探工程、钻探工程、地球物理勘探等等，还有一些新的煤田地质勘探技术，如高分辨率数字地震勘探技术和煤炭遥感技术等，这些煤田地质勘探技术各有特点与不足，只有科学合理地运用各种勘探手段，才能优质、高效、全面、经济地完成各阶段勘探任务。

4.1 开发与利用新型的煤田地质勘探技术

4.1.1 高分辨率数字地震勘探技术

高分辨率数字地震勘探技术是在国家“六五”科技攻关重点项目“数字地震勘探技术的研究与应用”的基础上，逐步创新形成的高分辨率三维数字地震勘探技术，实现了从模拟地震勘探到数字地震勘探的变革。也就是利用数字方式去记录高质量的地震信号，经过计算机的数字处理技术，获得高分辨率的地震勘探效果的技术方法。

高分辨率数字地震勘探技术主要是通过四小(小药量、小道具、小采样间隅、小组合基距)、两高(高频检波器、高频低阶滤波)、合适的井深和两点(炮点、检波点)进行数据采集，数据处理过程中要加强噪声的衰减、子波长度压缩和精确的叠加和偏移，通过获得高信噪比、宽带的高频信号，来显示小型煤田构造和异常情况。

从1985年开始至今，高分辨率数字地震勘探技术在地质综合勘探和地震补充勘探实践中得到不断完善和发展。三维地震勘探技术之所以逐渐在煤田地质勘探中广泛应用，原因是近年来，随着人们处理地震勘探数据的增多，而且也有越来越多的煤矿和待开发井田的业主开始要求使用三维地震勘探技术，在大容量高速计算机的发展前提下，这才使得三维地震勘探技术得到迅速发展。

4.1.2 煤炭遥感技术

煤炭遥感技术指的是将遥感技术应用于探测与煤田地质和煤炭工业等方面的高科技技术，这种技术具有实时性强、客观、快速、整体性强等特点。

近年来，伴随着计算机软硬件突破性的进展，逐步形成了较为完整的煤炭遥感科学体系，使得煤炭遥感技术在煤田自然环境监测、煤矿区环境监测、区域地质研究和中小比例尺填图等各方面取得一些成就。随着GIS和GPS技术的不断完善，煤炭勘探技术在计算机的支持下将会建成准实时性、半自动化、半智能化的中国煤田地质和煤炭资源调查信息系统、煤矿区环境检测系统；煤炭勘探技术将逐步走向网络化、可视化和社会化；而且，煤炭遥感技术将会和物探钻探一样，成为煤田地质勘探的一种常用技术。

4.2 丰富煤田地质勘探技术的多样化

为了提高河南省煤田地质勘探技术，要综合勘探技术使地质勘探技术多样化，以提供实用的、详细的应力场和构造图等资料，因此，可为煤田地质设计、施工和开采提供最佳的施工方向和开采方法。在低山丘陵区和平缓平原等有条件的地区，先要进行地面物探，了解勘探区的基本构造形态后，再选择合理的钻探网度进行布孔，这样才能提供经济与实效的综合勘探方法。由此可见，选用综合勘探技术，是河南省煤矿勘探的发展方向。

4.3 推进煤田地质勘探技术的信息化建设

由于信息技术是具有大容量存储、并行分布式处理、多媒体、神经网络和人工智能等优点的高新技术，因此，信息技术得到快速地发展，现在已经开始在煤田地质勘探中推广应用。如：可以把人机对话方式推广应用到煤田地质勘探数据处理过程中，用此方式分析、处理、解释和显示大量的地质勘探数据，选择相关参数，在现场能作预处理，而且还可以提高勘探精度。

5. 结论

随着市场经济发展的需要和科学技术的高速发展，未来的煤田勘探技术需要运用高科技的勘探技术手段和市场经营策略，要积极把高科技应用到煤田地质勘探当中，加快煤田地质勘探技术的信息化、可视化、高效率，加快发展煤田勘探技术，满足河南省高产高效采煤的需求。

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