新技术在煤田地质勘探中应用及发展趋势

赵明明

（晋城市煤田地质勘探队，山西晋城048000）

煤矿在开采设计前需对开采煤田进行地质勘探，勘探的内容主要包括煤田埋深、煤田覆盖面积、煤田内地质构造情况等，并进行煤田开采可行性研究。煤田勘探主要利用新技术进行煤田勘探数据获取及分析，所以煤田地质勘探技术合理应用对煤田可持续发展具有重要意义[1]；在实际煤田地质勘探中，技术人员应根据地质勘探条件合理运用新技术，把握地质勘探技术的要点，从而保证煤田地质勘探安全科学性。

1 煤田地质勘探条件分析

我国煤炭大多分布在平原及丘陵地区，由于这些地区的地形比较复杂，因此需要在煤炭开采前对水文地质构造及工程地质构造进行分析，对地质环境进行勘测，有利于后期技术人员对煤田采取相应的技术措施，从而确保矿井能够合理高效地进行开采。

（1）水文地质条件：我国煤炭资源丰富，从北向南依次递增。技术人员需要对煤层含水特征进行划分，从而了解煤层含水量。煤系碎屑岩能够作为矿井隔水层，这是因为虽然夹缝中会存在缝隙，但由于煤质硬度较大，也能够阻挡矿井周围地下水进入，因此矿井在开采之前需将地下水及地表水排出后才能进行后期的开采作业[2]。

（2）工程地质条件：技术人员要对矿井周围不同岩石构造进行勘测分析，针对不同的岩石层采取相应的措施。通常煤层较稳定的岩层中均由泥岩、铝土岩和粉砂岩组成，这些岩层能够在矿井开采时起到保护作用。由于矿井在开采时还会遇到较为复杂的地质构造，因此地质勘探人员在前期的勘探工作中尽可能全面的了解地质信息，为后期矿井开采方案提供准确的理论依据。准确掌握矿井的探勘地质信息，不仅能够确保工作人员的生命安全，还能发现煤田中隐形的煤炭，有效提高矿井的出煤量，确保矿井的经济效益。

（3）环境地质条件：环境地质条件主要是通过预查、普查、详查以及勘察的方式准确掌握煤田的地质资料，从而为后期煤田的勘探打好基础。通过调查矿井开采区域周围的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等矿山环境地质条件，了解矿井的环境地质条件及地质资料，此外还需对区域地下水位降落漏斗、地下水污染、地方病、土壤污染、原生劣质地下水、土壤荒漠化、土壤沼泽化含水量等周边地下水文地质问题[3]，此外还需对周片区域开采情况、地面人员及建筑物分布进行全面了解。

2 新技术在煤田地质勘探中应用

（1）地震勘探法：通过人工制造地震波的方式来了解周围煤田岩层的结构与成分。煤田中各煤层间的成分不同，通常相邻煤层的差异较大，因此需要勘探人员在进行勘探作业时准确掌握各岩层的弹性及强度。地震法勘探法是很多煤田勘测工作常使用的一种手段，这是因为该方法原理简单，使用范围广。人工制造的地震波能够随意穿梭在各岩层之间，并将岩层的结构报告给勘测人员。该方式在煤田勘测的领域中使用范围较广，随着科学技术的不断进步，该方法也在原有的基础上继续创新，勘探结果的准确度将进一步扩大。

（2）重力勘探法：该方法主要是通过利用重力对周围煤田的地质构造进行勘探。该方法通过利用煤田横向分布特点，对各岩层施加不同的作用力，从而了解岩层的密度。由于不同硬度的岩层在不同的作用下会得到不同的反应，勘测人员可以根据不同的反应结果了解到有用的地质信息[4]。技术人员后期根据地质信息能够准确了解煤田的走向分布及形态。然而该方法通常需要比较精密的仪器才能实现，如仪器发生故障或灵敏度不够都会导致后期的检查结果出现错误，从而给勘探结果造成误差。因此在工作环境好、仪器准确度高的情况下比较适用该方法。

（3）电化勘探法：该方法主要是利用煤炭中含有的电磁特性及电化学特性来了解矿体的相关物理参数，从而准确掌握煤田的区域、范围、大小、深度。在使用该方法进行测量时，勘探人员根据电化学场及电磁场变化规律来掌握煤田的空间分布。

（4）磁瞬间勘探法：该方法主要是通过煤田瞬间电磁对煤田进行勘探，是一种时间域类型的勘探方法。勘探人员通过电磁法掌握煤田的勘探深度及分布，也可以通过增加收回线匝数及加大发射功率来增加回馈信号的强度及准确度。

（5）遥感技术：随着科学技术水平的不断提高，遥控技术已经由传统的飞机、卫星高端设备逐渐转到和煤田地质勘测设备上。勘探人员将先进的遥控技术与现有的勘探技术相结合，提高了勘探的准确度。同时该方法还可以与互联网及人工智能等技术相互融合[5]，从而颠覆性地弥补了之前勘探技术上存在的漏洞，对将来地质勘探工作具有跨时代的意义。

3 煤田地质勘探技术发展趋势

（1）通过实际煤田地质勘探经验发现，勘探工作的主要核心技术是能够准确掌握煤田的布置，从而有效地帮助后期整个矿井煤产的勘探。勘探工作人员要根据发展需求，对矿井内的重点区域进行勘探，特别要着重关注矿物质勘察，提高勘探设备的准确度与灵敏性，对勘查工作的标准范围进行完善，从而全面提高勘探工作的准确度。

（2）随着矿井产量的提高需工作面向矿井深处延伸，原有的煤田勘察方式已经无法满足生产需求。因此需要使用准确的勘探数据与卫星技术及电脑相结合，准确地分析出煤田深度及隐形的煤田。卫星技术能够根据煤田周边的土壤结构，与煤田周边矿山地质条件结合，经过电脑分析出煤田周边是否有隐形的煤田，最终找到常规技术手段无法发现的煤田。

（3）随着科学技术的不断提高，煤田地质资料已经成为我国主要的地质资料，由于勘探技术的不断升级及勘探设备准确度的不断提高，勘探结果的准确度、精确度均得到了飞跃的提高。现在勘探方法已经能够根据勘探的结果进行分析，并将三维成像通过显示器显示在屏幕上。煤田勘探工作还需根据时间的变化动态化进行相应的勘探，及时了解地质构造的变化及规律，随时能够根据勘探结果调整采煤工艺。

4 结束语

总之，在煤矿地质勘探过程中应结合煤田地质勘探理论，并积极应用新技术，准确分析煤炭资源分布情况以及开采现状，从而进一步提高煤田地质勘探工作准确性、高效性，为了后期煤田开采提供准确的勘探地质资料，从而降低煤田开采期间地质灾害事故率，为煤炭资源开采可持续发展奠定基础。