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矿业科技 华东科技 20205 391 煤矿地质勘探技术及其重要性探析煤矿地质勘探技术及其重要性探析 向丰志 （重庆能投资产运营有限公司，重庆 400039） 摘要煤炭是我国重要的化石能源之一，在国民经济中起着举足轻重的作用，煤炭生产开采的前期工作是煤地质勘探矿，利用煤矿地 质勘探技术探明矿藏数量、目标地质体和煤矿特征结构，煤矿地质勘探技术决定着煤矿行业的整体发展水平，极大的促进了煤炭事业的发 展，目前，我国的煤矿地质勘探技术已经逐渐成熟，本文简单阐述了我国煤矿地质勘探技术，并分析了煤矿地质勘探技术的重要性。 关键词煤炭；地质勘探技术；重要性； 煤矿地质勘探工作是煤炭生产开采工作的前提，让工作人员了 解煤矿的基本地质情况，预测可能出现的问题，及时做出科学合理 的防范措施，就能降低发生安全事故的概率 [1]。随着煤炭资源开采 技术的不断进步，利用高精准度、高效率的煤矿地质勘探技术，有 助于煤矿勘探理论的完善。精准的煤矿地质勘探资料，有助于企业 获取更高的经济利益，高效的资源利用和良好的社会评价是煤矿地 质勘探技术创新的重要体现，为提升我国国民经济水平起着举足轻 重的作用。 1 煤矿地质勘探技术 随着地质勘探技术的不断进步，用于煤矿地质勘探的手段也越 来越多，最常见的技术有一下几点。 1.1 地震勘探技术 地震勘探技术是由地震波原理发展而来的，运用地震波原理判 断地下岩层所处的性质和形态，探测深度可以从几十米到几千米， 适应多种工作环境 [2]。针对地震勘探区域内密度不均的物体比如水 体、矿物等介质，能够准确勘探出其中的差异，具有良好的测量精 度和分辨率。是煤矿地质勘探工作中最重要的技术之一。在实际工 作中，在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质 性质不同的岩层分界面，地震勘探地震波将发生反射与折射，在地 表或井中用检波器接收这种地震波。 收到的地震波信号与震源特性、 检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对 地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。 1.2 瞬间变磁技术 瞬间变磁技术是一种特殊的煤矿地质勘探技术。利用电磁波的 回线波和发射波，同时结合断面的具体情况来完成井下勘探工作， 不需要和煤矿进行直接接触就可以完成勘探工作。瞬间变磁技术具 有工作效率高、勘测结果准确等特点。在实际工作中，需要根据具 体的实际情况调整回线波和发射波。例如较深的探测深度，就需要 加大接收回线波的匝数和电磁波的工作效率，这样探测结果才能够 准确，探测工作才能顺利完成。 1.3 高密度电阻率法 高密度电阻率法是一种阵列勘探方法，以土、岩导电性为差异 为基础，对得到的数据进行观测，研究人工施加稳定电流场的作用 下地中传导电流的变化情况和分布信息等，并且可以达到分析煤矿 地质条件和寻找煤矿资源的目的，与其他的电阻率技术相比较，高 密度电阻率法的电极布设是一次完成的，减少了因电极设置而引起 的干扰和故障。实现采集数据的半自动化和全自动，避免因手工操 作出现的错误。可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态，脱机 处理后可以自动绘制和打印各种成果图件， 不仅可以提高工作效率， 还可以通过各自的测算结果相互验证提高勘察结果的准确性 [3]。 1.4 雷达勘探技术 地下不同深度岩石的介质性质不同，雷达勘探技术主要利用雷 达功能进行电磁脉冲的反射来探测目标体，通过发射天线向地下或 目标提发射脉冲电池波，经过目标体的表面和地下层的界面返回地 面，为接收天线所接收。不同的岩石电阻率存在差异，因此当雷达 探测到岩石时，其探测的结果也一定会有差异，可以通过探测的结 果分析出煤矿的地质情况和分布情况等 [4]。 1.5 井下直流电法透视 水沉积、突水透水等问题一直是制约煤矿生产的难题，同时也 对工作人员的生命安全造成威胁。井下直流电法透视的原理和矿井 无线电波透视法类似， 它把供电电极 A 和测量电极 MN 分别布置在采 煤工作面两相邻巷道中，采用直流供电，通过测量 MN 的电位差，研 究两巷道间工作面及围岩中的电场分布规律，用于探测工作面内部 及其顶板岩层内的含水、异水构造异常，从而掌握井下移动水的结 构，分析出影响水影响的因素，采取有效的解决对策，确保煤矿开 采工作的安全进行。 1.6 重力勘探技术 重力勘探技术使用地球物理在勘察过程中运用的重力勘查法， 能够准确的掌握矿产、地质构造等地质资源信息，并能够提供出专 业性的解释，主要用于横向发展差异的着力点和岩石密度变化的研 究，重力勘探技术主要优势是数据精度高的特点。 2 煤矿地质勘探技术的重要性 2.1 有效防治瓦斯事故 煤矿事故中比较常见的是瓦斯事故，以往的瓦斯事故时刻带给 我们安全警示，煤矿井下难免会存在瓦斯。瓦斯的出现和地质构造 中周围断层情况、上下顶地板岩层的岩性和含水性紧密相关。要想 避免瓦斯出现，就必须了解地下的地质构造情况，掌握煤矿井下的 瓦斯情况。通过采用煤矿地质勘探技术，让工作人员了解煤矿井下 的变化情况和地质情况，全面掌握地质资料，提前分析出瓦斯浓度 的变化，为可能发生的瓦斯事故做好防治措施，减少瓦斯事故的发 生 [5]。 2.2 有效防治煤矿水灾事故 煤矿井下的突水、透水等水灾水患，严重影响着煤矿生产工作 的顺利进行，对于突发的水灾没有采取有效的办法解决煤矿水害， 对煤矿企业的财产造成损害，甚至威胁到工作人员的生命安全。在 我国有些地区，煤矿底层中顶底板和岩石比较薄弱，很容易出现围 岩无法支撑地下水量压力的现象，造成矿井突水，给煤矿企业带来 巨大的损失。因此，合理的利用煤矿地质勘探技术，可以准确勘探 出地下水位的变化情况和分布状况，全面了解地下水量信息，对于 可能出现的问题采取科学应对方法。同时，还可以通过煤矿地质勘 探技术找出板岩薄弱位置，从而能够精确的进行板岩加固，防治矿 井水害的发生。 2.3 有效防治煤矿顶板事故发生 煤矿顶板事故也是煤矿开采过程中常见的事故之一，造成煤矿 顶板事故发生的原因有复杂的地质条件、工人操作失误、开采环 境恶劣、技术水平不高等。其中最主要的原因是不清楚地质条件， 就会出现工作不到位的现象，从而导致顶板事故发生。合理的利用 煤矿地质勘探技术，可以准确掌握矿井岩层、煤炭赋存等地质情况， 对可能出现的断层、岩层破碎带的现象采取应对措施，这样就能降 低顶板事故发生的概率。 2.4 有利于提升经济效益 随着科技的进步， 煤矿地质勘探技术应用在煤矿勘探和开采中， 减少开采过程中的危险系数和资源损失，为煤矿企业提高经济效益 奠定良好的基础，我国对煤矿资源的需求迫切，煤矿地质勘探技术 对于提高煤矿企业的竞争力和国民经济都非常重要。 3 结语 随着经济的发展，我国对煤矿的需求量不断增加，因此，为了 提高煤矿企业的安全保障能力和经济效益，煤矿企业应高度重视煤 矿地质勘探技术，按照矿井生产需要选择合适的地质勘探技术，充 （下转第 397 页） 学术论坛 华东科技 20205 397 的，使招投标的信息化技术运用得到进一步提高，极大程度之上遭 受阻碍与制约。 4.2 信息数据资源共享较少 工程招标投标为社会生产活动当中的一方面，有着极强社会属 性，因此不可以只是依靠着个人或者独立团队就能完成，需社会资 源进行支撑。而现行招标投标因为管理与隶属不同因此使招投标的 管理工作当中有地域不同、行业不同以及发展不同等问题产生，再 加现行资源信息体系是独自构成的，因此是互相独立存在，不具有 统一性与完整性特征，不可以及时获得有效反馈与应用，而且存有 资源浪费以及重复建设问题。相应单位需对于相应规范制度进行健 全进而进一步强化政策方面指导，并得到有着统一标准、互相关联 以及共享的招投标共享制度，推动信息数据共享标准化的建设，强 化竞争秩序的完善，使行业业务间是互相疏通与关联的，进而对于 资源的共享制度进行建立与完善。 5 结语 综上所述，工程的招标代理工作为中国市场经济向前发展，并 逐渐规范化的关键方式，强化工程招标代理当中信息技术管理工作 的应用，可以在最大限度之上使得工作效率得到提升，并且成本得 到有效降低。 参考文献 [1]陈战营.信息管理在工程招标代理工作中的应用[J].科技向导, 20132778-80. [2]米特特.探讨工程招标代理中信息管理的具体运用[J].科技创新导 报,201415112-116. [3]高延华.探析工程招标代理中信息管理的具体运用[J].四川水泥, 2015. [4]吴鑫炀.论信息管理在工程招标代理中的具体运用[J].价值工程, 201030. [5]陈战营.信息管理在工程招标代理工作中的应用[J].科技致富向导, 20132744. （上接第 387 页） 3.6 煤层对比的可靠程度 煤层对比工作是在充分综合分析、总结归纳已有地质成果的基 础上，综合利用煤岩层所处的层位（沉积旋回） 、标志层、层间距、 岩煤层组合特征、岩煤层测井曲线特征等进行的，所建立起的煤层 对比格架依据较为充分，对比方法多，对比手段齐全，主要可采煤 层对比标志较明显。因此，综合对比结果认为K8、K4、K1 煤层对 比可靠，其余煤层对比基本可靠。 4 结语 地质勘查中要对煤层层位、结构变化、构造形态、资源量估算 进行推断和解释最直接的方法就是煤层对比工作，正确的煤层对比 工作在煤田地质勘查中具有重要的作用， 其对比结果直接影响到煤 层、煤质的评价， 煤炭资源量估算的可靠性。煤层对比又是一项较 为复杂的工作， 有时采用某一种对比方法难以准确地确定煤层层位, 需要多种方法共同使用，有时针对某一地层采用其中一种方法更为 有效。在实际的煤田地质勘探工作中，我们不能只靠一种方法来进 行岩煤层对比工作，而是要结合各种方法，相互印证、相互结合， 才能得到最具参考价值的煤田地质报告，才能更加正确指导指导矿 井开发生产。 参考文献 [1]陈润,尚冠,包悦芳,席书娜.四川省大竹明月峡矿区城门洞井田煤炭 普查报告[R].川评审,2011. [2]吴艳,贾建称,杜志强.煤炭地质勘查中煤层综合对比方法研究 以永陇矿区老爷岭普查区为例[J].中国煤炭地质,2012. （上接第 390 页） 一般为 28 至 30 度） ，说明煤层倾角足够大，矸石不但沿煤层倾向下 滑而且沿支架下放移动方向下滑并从上述两个方向充满整个采空 区，支架下滑时所受推力 P 推很大，支架下滑容易，不需要采取任 何辅助移架措施。 （2）当满足关系式 α﹥θ 且 φ﹤ω≤θ 时（φ 为工作面的 底板下滑摩擦角， 一般情况下 φ 为 26 至 28 度） ， 煤层倾角大于 θ， 顶板跨落矸石能够沿工作面真倾斜方向下滑充满采空区；支架下放 移动角 ω 未超过矸石的自然安息角， 矸石不能沿支架下放移动方向 下滑充满采空区，但 ω 大于 φ，矸石能够沿支架下放移动方向的 工作面底板下滑使支架下放方向上有一定的充填，作用在支架上的 动载荷小，因此移架时需要采取一定的辅助移架措施。 （3）当满足关系式 φ﹤α﹤θ 且 φ﹤ω≤θ 时，煤层倾角太 小，矸石不能沿工作面真倾斜方向和支架下放移动方向下滑充满采 空区，矸石体对支架作用的静载荷 P 静为零。由于矸石体能够沿工 作面真倾斜方向和支架下放移动方向的底板下滑，有部分矸石充填 在支架上，有一定的动载荷 P 动但很小。这种情况支架的推力最小， 放架困难，必须采取可靠的辅助移架措施。 由于掩护支架在放架时所受推力与支架下放移动角 ω 成正比， 而 ω 又与工作面伪斜角 β 成反比。因此在第 2、3 条的条件下，以 降低工作面伪斜角的方式来提高支架所受推力 P 推的方法尤为重 要。 9 急倾斜煤层推广的主要途径 9.1 架型选择与设计 设计的基本思路使掩护支架的重心高于中心，支架顶端可以 绕底端旋转；避免掩护支架扎底；减少掩护支架下放移动时的摩擦 阻力。我公司经过几年的实践逐步完善使掩护支架定型为多边形， 完全适应于大倾角中斜煤层和倾斜煤层。 9.2 降低工作面的伪斜角 β 在煤层倾角 α 一定的情况下，降低工作面的伪斜角 β（25～ 30 度） ，不仅可以使很低的支架下放推力 P推得以提高，还可以减少 工作面掩护支架向下坠的力量，有利于防止皱架和防止支架扭斜。 9.3 辅助移架措施 在大倾角中斜煤层和倾斜煤层伪斜柔性掩架工作面，由于采空 区充填较差，矸石体对支架产生的载荷小，架头及其以下地带相对 于工作面其它地点来说，支架所受载荷最小，支架下放最困难。通 常借助风巷回柱绞车牵引或放上部采空区矸石压架等方法使支架移 到规定位置。在工作面其它地点主要采用单体液压支柱以迈步式的 方法移架。 参考文献 [1]王安生.伪倾斜柔性掩护支架采煤法[J].黑龙江科学,2018,913 122-123. [2]张景龙,魏永东.伪倾斜柔性掩护支架采煤法的应用[J].山东煤炭科 技,2016,625-26,28. 作者简介 李红英，男，汉族，贵州省六盘水市人，学士学位，助理工程 师，毕业于中国矿业大学，现为贵州天润矿业有限公司六枝黑塘矿 区新华煤矿的主管技术员，主要从事煤矿生产、设计方面的工作。 （上接第 391 页） 分发挥煤矿地质勘探技术，以便最大程度地获取有利的地质资料信 息来为矿井的安全生产服务，从而提升企业的安全保障能力和经济 效益。 参考文献 [1]张鹏,刘亮,江辉,等.煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理探析[J]. 山西冶金.2019,0262-63 [2]程建远,李淅龙,张广忠,杨辉煤矿井下地震勘探技术应用现状与发 展展望[J].勘探地球物理进展.2009,0296-10011179 [3]冯中贵.高密度电阻率法在金凤煤矿水文地质探测中的应用[J].宁 夏工程技术.2011,04362-364 [4]张开伟,赵海超,王世淼.多种物探技术在煤矿采空区探测中的应用 研究[J].山西建筑.2017,0960-61 [5]李志斌.煤矿地质勘探技术及其重要性[J].内蒙古煤炭经济.2013, 1221-22 作者简介 向丰志（1965.12-）男，汉族，四川岳池人，工程师，煤矿安 全生产技术管理。