综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用研究

综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用研究

刘波

山东能源 新汶矿业集团有限责任公司鄂庄煤矿， 山东省济南市 271100

摘要：煤炭资源是煤矿企业的支柱，地质勘探在煤矿生产中起着举足轻重的作用，因此地质勘探工作变得更加的重要，重视程度也在不断提高；现如今，在“大众创业，万众创新”的潮流下，煤矿企业也正朝着高科技、智能化方向逐步迈进，地质勘探方面的研究创新也在不断地加强。本文主要针对煤矿生产中综合地质勘探方法的运用研究展开了讨论，希望能够带给大家更多的帮助。

关键词：综合地质勘探；煤矿生产；结合应用

引言

我国是一个煤炭大国，煤炭资源丰富，有关煤炭地质勘探研究历史久远，但是受到多方面因素的限制，我国煤炭勘探工作还存在着诸多问题，尤其是传统地质勘探模式在实际应用过程中所收集的地质信息不全，导致无法满足现阶段煤矿生产的实际要求，因此我国煤矿行业将煤炭勘探工作纳入到重点工作中去，通过先进科学技术的应用，创新勘探手段，丰富勘探技术，为煤矿生产活动的顺利进行提供坚实的保障。

1综合地质勘探方法概述

顾名思义，综合地质勘探方法综合了多种勘探方法，并且利用多种勘探技术，取长补短，实现勘探工作的效益最大化。相较于传统的勘探方法，综合勘探方法可以发挥各种勘探方法的优点，并且适用于多种类型的勘探环境，因此，效率更高，适用范围更广，而且可以达到多层次勘探的效果。从当前综合勘探方法的发展现状来看，需要将物理方法、基础地质勘探方法以及GIS技术结合起来，探查清楚矿区的煤炭分布情况，比如煤层厚度、煤层深度、煤层走向、煤层顶底板富水性等等，从而为煤炭的安全、经济、高效开采提供数据支持和相应的技术资料。此外，利用综合勘探方法进行煤矿开采还可以有效预见可能发生的地质灾害。因为大多数的煤矿事故都存在隐蔽致灾的现象，常见的诱因包括采空区、导水裂隙带、自燃、老窑破坏区、煤尘爆炸、冲击地压、火区以及未探明地质条件等等。另外，综合勘探方法还可以为煤矿企业提供相应的预防措施，从而在一定程度上避免发生地质灾害。

2煤矿开采中地质勘探存在的问题

煤矿开采常常会引起地质灾害，危害性非常大，影响到煤矿正常开发和生产，容易出现事故，安全生产无法有效落实，进而产生经济损失，不利于煤矿企业现在和将来发展。煤矿生产中瓦斯爆炸概率高，一旦发生会造成人员伤亡，开采了地下煤炭以后形成老空区，这样就会产生塌陷、冲击地压的风险，有时亦会有采矿期间大量地下水涌入，这些都会给煤矿开采带来巨大威胁，也是煤矿生产最常见的地质灾害。地质勘探在煤矿生产中作用重大，结合矿井的特点选择合适地质勘探方法，全方位的获取准确的地质数据和信息，这样就能控制和减少因煤矿生产而引发地质灾害，保障煤矿安全生产效益。现在煤矿生产采取的方法过于单一，综合性不够强，大多数情况下使用的是地球物理法，而根据矿石和围岩物理性质差异，比如导电性、密度差异、磁化性等，同时联系物理学原理，获取煤矿地质信息和对变化进行观测，有助于更高效精确的获取煤层信息，指导煤矿企业做好安全生产工作，采取措施降低地质灾害的发生率。物理法主要是在地质构造基础上做出判断，并不是直接的地质勘探办法，准确性不是很高，想要得到最为可靠的地质勘探结果则需要多种方法配合。

3综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用

为了保证煤矿企业安全可靠生产，需要对矿井的地质条件分布情况有明确的了解，在地质勘测工作中采取多种勘探方法相结合和的方式开展工作。在实际工作中，将地面探测、井下探测和物理探测等多种方式有效结合，完成了对矿井地质条件的高质量探测。

3.1 地面地震勘探

大部分煤矿企业在地质勘探初期通常以地面地震勘探为主，同时这一阶段的勘探工作也十分的重要，它可以为准备开始进行开采的矿区提供重要的基础地质资料，其主要内容包括断层发育规律、地质构造形态等，这将为后续煤矿安全高效开采的顺利进行提供基础保障。另外，即使是隶属于采矿区的小构造也是地质勘探的重要目标，对此在地面地震勘探工作中应当给予高度的重视。在地表环境影响作用下，地面地震勘探方法在实际应用过程中受到了一定的影响，但并不妨碍其在煤矿地质勘探工作中的重要性，尤其是我国煤炭安全绿色开发、实现清洁安全高效生产大背景下，构建稳定的煤炭工业化生产体系是当前的主要任务，同时对生态工业发展具有积极的影响。基于此，煤矿企业在今后的工作中必须加大对地面勘探工作的重视力度，加大技术研究工作，为地质勘探活动的顺利进行提供保障，同时也为绿色能源开采目标的实现创造良好的基础环境。

3.2微动探测勘探

这是一项比较新颖的勘探技术，基本原理是：通过天然场的微动信号来获取面波信号，并且利用反演来获取地下 S 波的速度结构。一般来说，微动探测探查的形式有三种，即单点勘探、测线勘探、平面探查。单点勘探最大的特点是需要布置观测的台阵，台阵一般是由两个同心圆组成，这两个同心圆大小不宜，并且内部会有一个正三角形，在正三角形的顶点位置布置微动观测仪进行勘探。一般来说，台阵大小和勘探的深度成正比关系，也就是说当勘探的深度大的时候可以增加同心圆，这样可以使得观测点增加，勘探的深度也就会增加。测线勘探的最大特点就是可以获得 S 波速度剖面图。具体方法是在一定的间距下，在煤层的采集区内安置测线，使其达到二维微动测探的目的。并且在这同时还可以反演探测区的三维 S 波速度结构。平面探查一般都是用于一些非常精细的勘探。一般来说，如果企业的资金充足、用来探测的仪器数量也比较多的话就可以采用平面探查的方法。总的来看，这三种方法各有所长，因此，煤矿企业需要根据自己的需要来选择适宜的探测方式。

3.3井下综合勘测方式

在针对煤炭开采区域的地质勘测工作中，需要有效运用已经掘进完成的煤矿巷道，运用多种不同的勘测方法，将开采区域的地质条件和煤矿巷道周围的水文地质状况进行科学的探测和分析。在实际的掘进工作中，采取综合地质勘探法有效实现了一边掘进一边探测的联合工作，在很大程度上提高了整个煤矿开采工作的效率。整个煤矿开采工作和地质勘探工作有序开展的过程如下：（1）根据采区设计的工作面布置情况，先在位于该区域设计中间位置的工作面煤层结构中掘进出一条运输巷道，然后在煤层开采区域周边设置出边界通道。中间工作面运输巷道和该区域边界通道的有效设置，不仅可以兼顾整个区域的勘测范围，提高了煤层地质勘测工作的便捷性，为后续的煤炭资源开采工作打下了良好的基础，同时也提供了更多的数据参数支持。（2）事先对地下排水巷道进行超前掘进。在针对煤矿巷道的综合掘进工作中，需要直接沿着煤层设置相应的巷道结构，并且在每一个工作面正式开始掘进之前，均要事先设置好相应的排水通道，以此来保证整个煤矿巷道开采过程中涌出的地下水可以快速排出，保证整个煤炭开采工作的正常稳定进行。在煤矿巷道及工作面的地质勘测工作中，综合运用地下物探、化探、检测、钻探等方法，对整个煤炭开采过程中周围的地质环境进行有效的勘测分析和判断，充分保证了整个煤矿开采工作的安全性和稳定性。

结语

煤矿地质勘探工作是煤矿生产工作的重要环节，为预防地质灾害以及煤炭资源的安全稳定开采奠定了坚实的基础。运用综合勘探方法进行科学、有效的地质勘探，可以为煤矿开采工作提供真实可靠的地质及水文地质资料，是煤矿安全生产重要的技术保障。

参考文献

[1]许崇宝, 王晶, 曾爱平. 地震勘探技术在煤炭勘查中的应用与展望[J]. 山东国土资源, 2019, 32(1):1-8.

[2]于磊. 山西煤矿资源地质勘探存在的问题及改善措施探析[J]. 西部探矿工程, 2019, 28(6):102-104.

[3]常晓波, 曹伟. 煤矿矿区的综合地质勘探与煤炭资源的开发问题研究[J]. 技术与市场, 2020, 23(6):209-210.

[4]周小雨.综合地质勘探方法在地质勘探中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(11).

[5]钱者东, 秦卫华, 李道进. 陕北风沙区大保当煤矿开采的生态影响分析[J]. 西部资源, 2019(1):84-86.