煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)間:2022-03-15 03:33:31

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煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

摘要:科技發(fā)展是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志,煤炭行業(yè)從勘查、挖掘到加工,各個(gè)流程都涉及大量的科學(xué)技術(shù)。在當(dāng)前時(shí)代背景下,自動(dòng)化以及信息化、智能化技術(shù)已經(jīng)逐步普及到各個(gè)行業(yè),研究產(chǎn)業(yè)的技術(shù)情況,將為整個(gè)行業(yè)未來(lái)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:煤炭行業(yè);地質(zhì)勘查;現(xiàn)狀與發(fā)展

我國(guó)對(duì)于煤炭資源的勘查工作可以追溯到一百五十年以前,而前人留下的寶貴經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)也促進(jìn)了當(dāng)前勘查、采集技術(shù)的不斷完善和提升。如結(jié)合各種煤田的地勢(shì)以及環(huán)境特征,可以采用多種方式進(jìn)行勘查,即像鉆探、檢測(cè)、遙感等等,而且煤田三維地震技術(shù)等技術(shù)甚至能提升勘查工作的準(zhǔn)確率,從而對(duì)一些惡劣的地勢(shì)也能有效勘查,如沙漠、沼澤、山地、水面,同時(shí)應(yīng)用的鉆探設(shè)施也呈現(xiàn)出多樣化,如繩索取芯、金剛石鉆進(jìn)、空氣泡沫鉆進(jìn)等。本文就煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)方面,展開(kāi)詳細(xì)的分析與探討。

1我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查歷史

我國(guó)在煤炭地質(zhì)勘查方面已經(jīng)具有一個(gè)世紀(jì)的歷史,而對(duì)于傳統(tǒng)勘查工作往往包含較多的復(fù)雜步驟,而且工作強(qiáng)度較大,工作效率不高,設(shè)備落后(僅僅只有錘子、羅盤(pán)、放大鏡),如地質(zhì)填圖步驟主要是以紙張記錄相應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù),這樣不但強(qiáng)度較高,而且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。直到20世紀(jì)70年代末,我國(guó)才普及計(jì)算機(jī)軟件繪成煤田地質(zhì)圖的技術(shù),到了80年代初,我國(guó)拓展出一個(gè)煤炭遙感科學(xué)機(jī)構(gòu),將遙感技術(shù)融入了煤炭地質(zhì)勘查中,其運(yùn)用僅僅是在大興安嶺西坡中段、太原西山煤田等有限區(qū)域進(jìn)行,但是技術(shù)本身成功檢測(cè)出了非煤層巖層以及煤層處于不同場(chǎng)所(地面光、熱場(chǎng))的波譜特點(diǎn),而且能夠構(gòu)建煤層熱紅外輻射變化分帶,這也是我國(guó)煤炭勘查發(fā)展的一大突破。到了90年代初期計(jì)算機(jī)配合野外數(shù)據(jù)收集已經(jīng)十分成熟,也趨于更加快速的發(fā)展階段。

2煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1技術(shù)創(chuàng)新與改革

技術(shù)創(chuàng)新與改革主要體現(xiàn)在對(duì)于煤炭的地形特征的填圖遙感、物探、鉆探、測(cè)試等等技術(shù)方面,而且一般來(lái)說(shuō),這些技術(shù)本身是結(jié)合了真實(shí)的地質(zhì)信息進(jìn)行開(kāi)展的,而且對(duì)煤層的規(guī)則都能開(kāi)展詳細(xì)的研究和勘查,也是獨(dú)具中國(guó)特色的。如煤田三維地震技術(shù),主要提升的方面包含勘查精確性,而且對(duì)5m以?xún)?nèi)的小型斷層收稿日期:2016-01-14作者簡(jiǎn)介:盧德芳(1983-),男,河南林州人,2007年6月畢業(yè)于解放軍信息工程大學(xué),2015年6月獲得河南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位,工程師,現(xiàn)在河南省三門(mén)峽義馬市大有能源股份有限公司耿村煤礦地測(cè)科工作。以及3m以?xún)?nèi)的小斷點(diǎn)都可以準(zhǔn)確查找出,對(duì)于各類(lèi)工作環(huán)境的適應(yīng)性也比較強(qiáng),如山區(qū)、沙漠、黃土地區(qū)、水中、沼澤等等區(qū)域,勘查不僅能體現(xiàn)斷層,同時(shí)還能描述陷落柱、煤層等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及厚度變動(dòng)。

2.2信息化與“3S”技術(shù)普及

信息化和“3S”技術(shù)是近代我國(guó)信息化產(chǎn)生的新技術(shù),即通過(guò)收集野外的信息數(shù)據(jù),以計(jì)算機(jī)將地質(zhì)報(bào)告編寫(xiě)完成,同時(shí)以電子報(bào)告形式進(jìn)行反饋,這些流程都是信息技術(shù)的體現(xiàn)。而且GIS系統(tǒng)平臺(tái)逐步完善,也收集了包含國(guó)內(nèi)各類(lèi)的地質(zhì)勘查流程數(shù)據(jù),如水資源、煤層氣、煤礦環(huán)境評(píng)估等等,這些領(lǐng)域采用遙感技術(shù)煤田地質(zhì)填圖,可以采用分辨率極高的圖形體出現(xiàn)填圖的精度,同時(shí)在此基礎(chǔ)上還能有效提升填圖工作的效率。另外,高光譜和遙感信息快速提取等技術(shù)手段也逐漸形成一定體系[1]。

3未來(lái)煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1資源評(píng)估科學(xué)化

對(duì)于目前我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查的資源評(píng)估體系,還存在較大的不足,特別是缺乏一套完整、合理的資源評(píng)估系統(tǒng)。而隨著未來(lái)媒體地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展評(píng)估也會(huì)根據(jù)科學(xué)合理。如評(píng)估全面化發(fā)展不局限于單一對(duì)煤炭資源進(jìn)行評(píng)估,同時(shí),對(duì)資源新的運(yùn)用方向也進(jìn)行了相應(yīng)的拓展。最后,還需要強(qiáng)化多元化的評(píng)估,如煤炭基地周邊的生態(tài)環(huán)境、水資源等評(píng)估,并且構(gòu)建全面的煤炭信息管控平臺(tái),從而達(dá)到動(dòng)態(tài)管理的目標(biāo)。

3.2提升潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)是源自于國(guó)內(nèi)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求以及時(shí)代的發(fā)展需求,也是國(guó)內(nèi)煤炭地質(zhì)勘查的主要技術(shù)之一,在國(guó)外也是十分常見(jiàn)的。而且技術(shù)本身對(duì)煤炭地質(zhì)情況分析需求比其他技術(shù)都要高,即包含液化用煤、氣化用煤等一些技術(shù),同時(shí)還注重技術(shù)本身融入液化用煤、氣化用煤的技術(shù)研究,完整展現(xiàn)煤這種資源的構(gòu)成,從而有效了解其物理化學(xué)反應(yīng)情況,以為資源開(kāi)發(fā)利用奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

3.3促進(jìn)現(xiàn)代化的開(kāi)采

現(xiàn)代化的開(kāi)采普及最先要基于煤炭與地質(zhì)研究,然后基于以上科學(xué)依據(jù),評(píng)價(jià)相應(yīng)的開(kāi)采條件,另外,煤炭開(kāi)采還需要推行相應(yīng)的三維地震勘察技術(shù),同時(shí)研究技術(shù)的拓展;接著是對(duì)相關(guān)設(shè)備的更新,即如礦井物探測(cè)儀,同時(shí)構(gòu)建全面的測(cè)試評(píng)估體系;再者,應(yīng)當(dāng)針對(duì)瓦斯等地質(zhì)規(guī)則進(jìn)行分析,對(duì)于一些安全隱患做好緊急預(yù)案與處理工作;最后,還需要拓展瓦斯勘查評(píng)估系統(tǒng),保證資源的有效利用[2]。

3.4根據(jù)地域差異研究

根據(jù)地域差異研究可以要依靠地質(zhì)研究理論,同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)采工作改革。如在東部地區(qū)的地質(zhì)勘查,需要研究理論中的煤層、地應(yīng)力場(chǎng)、水文地質(zhì)還有工程地質(zhì)特點(diǎn),對(duì)影響煤層地質(zhì)環(huán)境的因素進(jìn)行分析;而在西部地區(qū),則需要以地球的系統(tǒng)作為主要研究目標(biāo),分析煤炭資源的分布情況,同步拓展水資源以及環(huán)境的綜合評(píng)估工作。

3.5強(qiáng)化技術(shù)改革普及

3.5.1地、物、化三場(chǎng)異常制約技術(shù)改革

推行相應(yīng)的綜合技術(shù),即如地、物、化三場(chǎng)異常制約法,地是地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng);物是地球物理化;化則是代指化學(xué)場(chǎng)。而三場(chǎng)技術(shù)互相制約互相影響,也在我國(guó)傳統(tǒng)的煤炭地質(zhì)勘查工作中體現(xiàn)巨大價(jià)值,但是技術(shù)本身還存在一定的不足。如勘查深度不夠、勘查設(shè)備過(guò)于落后、勘查精準(zhǔn)度不足等等。而且線圈缺乏定性,特別是到達(dá)一定的地下深度范圍時(shí),就不能確定線圈的邊緣以及細(xì)密線圈的精度。而且勘探技術(shù)本身對(duì)于煤礦位置只能進(jìn)行初步確定,而無(wú)法提供精確的區(qū)域信息,進(jìn)而導(dǎo)致勘查難度也逐步提升[3]。

3.5.2X射線熒光技術(shù)普及

這類(lèi)技術(shù)比較先進(jìn),因?yàn)橐话闱闆r下,煤礦資源都處于距離地表較深的位置,若運(yùn)用X射線熒光就能對(duì)其參數(shù)影響,然后短期內(nèi)可以獲取另外一類(lèi)射線的反饋,這類(lèi)射線類(lèi)似于激光波。而相關(guān)人員接收到反饋射線后則可以準(zhǔn)確判斷煤礦資源在地下的具體區(qū)域。若地下礦藏除了煤礦還包含其他資源,技術(shù)的效果則更加明顯。另外,該技術(shù)還能具體估算出煤礦資源的儲(chǔ)量,保證針對(duì)性開(kāi)采,減少盲目開(kāi)采的情況,這樣也能有效保護(hù)自然的生態(tài)環(huán)境,所以根據(jù)該技術(shù)的生態(tài)價(jià)值以及效率價(jià)值,則應(yīng)當(dāng)?shù)玫綇V泛普及與運(yùn)用。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展,我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)也在不斷的改革和完善,特別是結(jié)合諸多信息化的內(nèi)容,可以有效提升勘查的效率,同時(shí)準(zhǔn)備了解地下煤層的信息,讓勘查工作更加科學(xué)化。

作者:盧德芳 單位:河南大有能源股份有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]劉國(guó)云.淺談我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用發(fā)展[J].科技風(fēng),2012,06:64.

[2]蘇豪亮,龔秀容.地質(zhì)找礦勘查的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].江西建材,2013,08:256-257.

[3]陳立,王深.淺談我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息,2013,08:117.