论煤矿地质勘探技术及其重要性

论煤矿地质勘探技术及其重要性

张百忠

230903197406010819 黑龙江 七台河 154600

摘要：结合当前煤矿勘探技术的应用，在信息时代发展的背景下，对技术进行了有效的升级，可以保证地下开采具有较高的经济效益和安全效益。在勘探技术的应用上，随着综采设备的应用，在煤矿核心技术水平的不断提高下，对应地质勘探技术的多样性及数字化程度也在不断提高，能增强生产安全的技术水平和环保效果。不过多样性的地质勘探技术需要矿企做好应用选择。因此，有必要进行各勘探技术原理和适用性的分析，确保矿企在合理应用勘探技术后，能够发挥其重要性价值。

关键词：煤矿地质；勘探技术；重要性

引言

我国煤炭资源广袤而丰富，但随着开采深度的逐渐增加，生产安全风险也随之增大。传统的煤矿地质勘查模式已经不能满足现代采矿的要求，往往导致地质信息采集不完整、不准确。因此，需更新勘探技术和工作方法，在勘探过程中应根据煤矿开采工程情况编制专项方案。下文就综合地质勘探法在煤矿地质勘探中的应用进行论述。

1煤矿地质勘探技术的价值

对于地质勘探而言有着较多的价值，具体表现在以下几个方面:①可以探测矿床范围、煤分布、矿体关系和埋藏深度。②可以探测到矿体的空间分布和地质构造特征。③可以对煤质中的物质成分、结构特征和其他成分含量进行探测。④可以对矿区中的水文地质条件、瓦斯含量进行探测。目前，地质勘探的技术有遥感地质调查、地质填图、钻探工程和地球物理勘探等方面。其中，地球物理勘探技术是利用岩石、煤层等物质在电阻率、磁性、放射性、密度和弹性波传播速度等方面物理性质的不同，实现对煤层的圈定、含煤炭区域地质构造的了解。下面主要进行电法勘探的分析。

2地质勘探发展现状

目前，国内高校除了为国内地质勘探技术引进国外先进设备外，还针对煤矿的实际生产条件和地质构造开展了设备的研发，并推广使用，为煤矿企业的安全生产提供了技术支持。现在常用的地质勘测技术有：定向钻探技术、槽波反射法地震勘探技术、瞬变电磁法及无线电磁波透视法等。这些先进地质勘探设备对煤矿地质构造的探明工作带来了极大的便利，可通过对矿井地质构造、巷道周边地质体进行精确探测，指导煤矿的巷道掘进作业以及综采工作面的有序推进，对煤矿的安全高效生产提供了技术支持。

3煤矿地质勘探技术要点

3.1地面地震勘探技术

地面地震勘探技术是利用地表的振动来测量岩石结构。在勘探过程中，利用炸药等人工震源对地表进行震动，并在地表多个位置安装专用高精度机械设备，监测点即可收集地表震动信息，如地震波信号、震源特性、检波点位置、地震波等。经过地震波信号的分析，可知地下岩层的性质和形态，勘测深度可达数十千米。根据地震勘探结果可直接构建岩层地质相关的三维模型，但是模型与实际情况会存在一定差异，而地面地震勘探技术的作用仍不可忽视。在可持续发展背景下，煤炭开采需注重现场生态环境的维护，显著提升生产效率，为煤炭工业化生产体系的确立奠定基础。

3.2瞬变电磁勘探技术

瞬变电磁勘探技术的原理可以看作是在时域内进行电磁感应测量，将脉冲电磁波发射到地下，作为激发场源。此时，地下导电介质在激励场的作用下会产生感应涡流。在基于对涡流电流所具有的时间及空间特性的判断分析后，了解对应的地质信息。结合导水通道、富水区和其他导电介质的电性差异，可以借助涡流电流的空间时间特点，对导电介质含水情况进行有效分析，进而了解具体区域位置的含水情况。需要注意的是，含水采空区、裂缝和断层也可能出现局部低电阻率异常区的现象。瞬变电磁法主要对采空区和富水区进行勘测，在富水区的勘测中，落实有效的施工布置、数据处理、资料解释、断面分析和平面分析后，可以帮助矿企了解井下的水文地质信息，能降低水害的影响[1]。

3.3微动测深勘探技术

随着信息时代的发展，地质勘探技术也得到了升级和完善，微动测深勘探技术也在新技术的支持下得到了研究和应用。具体原理是结合自然微动测深探测信号，通过反演得到地下横波的速度结构。一般结合观测形式的不同，可以将微动测深勘探技术划分为以下三种：第一，测线勘探。该技术可以实现大范围的勘探工作，提高勘探的效果，具体在测线观测系统的应用中，可以更好地获得S波速度剖面图，实现对井下地质的有效勘察了解。在技术的实际应用中，需要对应技术人员在煤矿勘探区进行测线设置，要在过程中关注测线的间距控制，确保可以通过天然微动测深勘探信号实现井下速度结构的反演，实现二维微动测深勘探。第二，单点勘探。该勘探方法区别于测线勘探所具有的大面积勘探范围，常用于小范围的勘探工作，一般需要进行观测台阵的建立，同时也是该勘探方法的基础。针对观测台阵而言，由大小不一的同心圆构成，具体在观测仪的位置设置中，是由两个同心圆接近正三角形顶点的位置。需要注意的是，观测台阵的大小和勘探深度呈现正相关性，因此需要结合实际勘测情况决定同心圆数量，且勘测勘探点数量的增加需要随着勘探深度的增加进行。第三，平面探查。该勘探方法有着精度高的特点，不过也存在一定的不足，需要过于依赖专业的设备，在资金投入量上较大，一定程度影响煤矿企业的发展

[2]。

3.4地质雷达勘探技术

地质雷达探测技术是一种基于电磁波信号的回收和数字再现的地质勘探技术。地质雷达的工作原理是通过宽频带发射天线向地表深部发送高频短波脉冲电磁信号，诱导电磁波在地表的横向和纵向传播。当电磁波遇到不同电性介质的界面会产生反射波信号，再通过一定距离外的接收天线捕捉回波信号，经计算机数字-信号变化装置可以得到地表深处地质成像。利用电磁信号探测地质的优点是，具有非破坏性、抗干扰能力强、装置携带和运输方便、工作周期短且效率高。地质雷达勘探技术不仅能够应用在煤田地质探测，还能应用在石油勘探、地下水探测等资源探测方面。地质雷达探测技术在煤矿采空区、异常风洞、含水断裂带地质探测具有独特的优势，可以让煤矿工程技术人员更好地了解矿区地质构造，编制井下开采、掘进工作方案，为后续煤矿地投产和达产工作提供良好的技术支撑。

3.5GPS定位勘探技术

GPS定位技术是一种将定位与空间测距相结合，为全球用户提供连续、高效、实时的三维位置、三维速度和时间信息的精密导航技术。GPS定位技术在煤矿地质勘查中的应用，就形成了GPS定位勘探技术。与传统测量技术相比，GPS不用在事前调试测量等级，不用考虑测量点误差、测量点通视、选取测量基准坐标等问题，能够在实地定点、放线，为测量工程提供施工方向和具体位置，方便快捷得到技术勘探参数指标；同时精确定位的探勘坐标和范围，为编写地质调查报告提供详细的测绘数据支持。GPS定位勘探技术通常与计算机技术结合，实现卫星数据的实时捕捉、数字信号在线转化、智能形成勘探地图并在存储器保存数据，最大限度降低人为采集数据的误差，保障地质数据测量的准确性和精度[3]。

结束语

目前，中国对煤炭资源的需求量仍然很高，地质勘探工作是煤矿安全生产保障的前提，确保有效的地质勘探工作能够为煤矿的正常工作和生产提供技术支持，并指导煤矿的生产，这极大地提高了煤矿工作面的生产效率及掘进巷道的掘进作业，也为煤矿生产带来了巨大的经济效益，避免了因地质灾害造成的经济损失及人员伤亡。

参考文献：

[1]颜华鑫.煤矿地质勘探技术及其重要性探究[J].企业技术开发,2016,35(14):169-170.

[2]李峻.浅析煤矿地质勘探技术及其重要性[J].科技风,2015(04):170.

[3]罗文宣.浅谈煤矿地质勘探技术及其重要性[J].民营科技,2015(01):18.