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浅析煤矿矿区的综合地质勘探与煤炭资源的开发

2013-05-06 18:02

　　关键词 勘探　煤矿　开发

　　论文摘 要 简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种地质勘探方法,采用综合的地质勘探方式可以有效的探查煤矿矿区的地质情况,为煤炭的后续开发提供依据。
　　
　　煤炭是中国的第一能源,煤炭生产在中国国民中具有举足轻重的地位。中国东部许多老矿区的开采深度均在-800m以下,一些新建矿井的覆盖层厚度便达600m,开采深度为-1000m左右。因此,中国东部煤矿已经进入深部开采阶段。深部开采矿井均为高产高效矿井,对煤田地质工作提出了更高的要求,包括查明煤层中落差5m左右的断层、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布形态,同时查明与水文地质条件与瓦斯突出条件密切相关的煤层顶、底板岩性。
　　目前,煤矿深部开采中的地质勘探技术是以地球方法为先导,其它基础地质手段加以配合,依托技术实现地质工作的动态是煤矿深部开采地质勘探的特点。其工作模式可分为三个层面:1)井田范围主要可采煤层开采地质条件评价;2)采区地质条件勘查;3)综采工作面地质条件超前探测。
　　而从现今的发展方向来看,煤矿深部开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。 大学排名
　　煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响,造成生产接续紧张,单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律,采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用,地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷,配合钻探及井下物探等手段,针对影响生产的地质因素开展各项专题研究,不断进行资料的动态综合分析,取得了较好的地质效果,为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。
　　合理选择勘探目的层,充分利用井下巷道,以大流量、大降深的井下放水试验为主,钻探与物探相结合,多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法,是查清类似矿井水文地质条件,解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。
　　1 传统水文地质勘探
　　1.1 方法
　　受岩溶承压水威胁的矿井,底板突水是各类因素综合作用的结果,突水机理主要包括:1)岩溶裂隙水网络的发育情况,是发生底板突水的物质基础;2)隔水层的厚度及岩性特征,是突水的制约因素;3)采矿活动造成底板的破坏,是底板突水的诱导因素;4)断裂构造及原生构造裂隙的发育程度,是导致底板突水的关键因素;5)水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。因此,水文地质条件的探查范围包括了岩溶裂隙水网络发育规律、隔水层的厚度及岩性变化、断裂构造及底板裂隙的发育规律及发育程度、含水层水位变化规律等。
　　1.2 传统方法的局限性
　　而任何一种单一的勘探方法,只能大致探明某一种突水因素,如:采用传统的地面钻探、抽水及注水试验,只能探明某一点的岩溶发育及富水情况,对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外,矿井突水是一个十分复杂的问题,不可能用一个统一的规律进行描述,也就是说,随着空间的变化,水文地质条件发生变化,各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化,如:断层导水型突水,构造的突水机理起到了主导作用,而底板破坏型突水,采矿动压是突水的关键因素。因此,要防止底板突水,就必须对各类突水因素进行全面探查,有针对性的实施综合治理,才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查,采用单一的探查方法显然是不够的。

（转载自中国科教评价网www.nseac.com ）

　　2 采用综合方式进行地质勘探
　　2.1 采区地面地震勘探
　　采区设计前,通过采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
　　同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。因此,在地表条件允许的前提下,三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。