煤田地质勘探前沿的发展趋势分析

黄红兵

（安徽省煤田地质局第一勘探队 安徽 淮南 232052）

从整个世界的能源格局来看，煤炭的在整个能源体系中的都十分重要。进入新时代以来，从各新兴能源的飞速发展中，依然可以看见煤炭的身影，可见煤炭资源依旧是我国能源的基础。随着经济的飞速发展，能源成为了制约我国经济发展的主要问题，作为我国重要能源的煤炭资源，对促进我国国民经济稳定、快速的发展作用是十分重要的。因此，为了保证我国煤炭的供应，就需要加强对我国煤炭资源的勘探和开发（先进的地质勘探技术在这个时候就起到了支撑作用），这也是保证我国国民经济的稳定、快速发展的基础。本文就如何促进我国章煤田地质勘探事业的发展，探讨了煤田地质勘探的前沿问题。

1 我国煤田地质勘探前沿问题

我国作为煤炭资源大国，我国煤田地质勘探的前沿问题从技术角度来看，主要从以下几个方面谈起：

1.1 从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看

我国东部地区蕴藏着很多煤炭资源，这里的煤矿虽然很多，但地质条件复杂，有很多煤矿埋藏的很深，这给开采带来很多安全隐患，突水事故就是其中危害最多，也是最容易发生的。由于这些煤田挖掘的很深，地质也很复杂，再加上缺乏对突水的治理的相关经验，给开采人员的安全保障带来了很大的威胁。这就需要我国对突水事故的预预警以及相应的应对措施进行研究探讨，这也预示着深部岩溶水形成的研究是现在我国煤矿水害治理技术发展的方向[1]。

1.2 从开展动态地质研究方面来看

在煤矿井下开采中瓦斯、透水事故的发生很多都是地质问题带来的的，这和岩体的应力场有着密不可分的关系。开采煤炭的过程中，因为深度的挖掘，使原有的地质平衡被破坏，地质条件也随之改变，在重新建立平衡的过程中，就会出现地质条件的变化，而空旷的矿井很可能出现瓦斯、透水等事故。为防止这些灾害的发生，我们就应该探索导致这些灾害发生的地质方面的原因如何进行防止和预警，及时的掌握地质方向的变化，实现对矿井灾害的预警，可以有效避免或者减少这些灾害的发生，从而避免或者减少这些灾害给国家以及人们带来的危害。

1.3 从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看

煤矿的开采过程中，伴随着矿井深度的增加，对周边环境的破坏也就随之增加。地面大面积的下陷，就是因为煤矿开采过程中地下被挖空导致的。挖空后的地表如果面临暴雨，就有可能引发泥石流，破坏原有的地质结构，地表植物也难逃厄运，更甚者可能引发地震，这些都对煤炭资源的可持续利用有着不可磨灭的负面影响。这就需要相关的制度和体制来督促煤矿在煤田开发的过程中，既要保障煤矿的开采，还要保障环境不被破坏，使煤炭资源的开采得到持续的发展。

1.4 从提高勘探精度来看

现代化的煤炭生产基本都是连续作业的，这也是现代化开采的一大亮点，即保证了煤炭的产量，也促进了煤炭开采技术以及相关设备的发展，只需要煤炭在进行开发之前，详细的掌握整个煤层（如煤层的厚度、结构等）的整体情况就可以了。但是当前我国的煤炭勘探出现了一个误区，在煤炭勘探时，重点勘探了储量，而忽视了对煤层的整体情况的勘探。这也就要求我国必须建立建全现代化的煤炭勘探制度，对全国煤炭储量的信息进行整合，形成一个系统，同时还要补全每个煤层的详细信息，为以后开采过程中机械自动化采煤的进驻提供详尽的信息支持[2]。

1.5 从攻克煤层气开发难关来看

煤层之间还蕴含着一种十分优良的能源，那就是煤层气，已经有很多国家开始研究对煤层气的开采技术。由于煤层气的开采过程中生产效率低下，且密度较低，很难规模化的开采。这就需要加大投入力度对煤层气的渗透率进行详细的研究，从而使对煤层气的开采能够规模化、效率化，这项开采技术可以使煤层气成为可实用的能源，缓解我国的能源危机，这也是现阶段对煤层气研究的重点。

2 煤田地质勘探技术发展趋势

从长远方向来看，钻探仍将是近年来获取“第一性”地质资料的主要技术。各种探测仪器逐步向高性能、高精度、高灵敏、计控化方向发展。特别是计控化，能够有效的分析、处理数据，还能使其呈三维图形显现；物探方法的发展逐步转变为多参数测量、多方法、多维组合；地质勘探的各个作业单元、各个专业和整个勘探系统的管理逐渐被信息和计算机技术所替代。接下来，本文将介绍近年煤田地质勘探技术发展趋势。

2.1 发展水平钻进技术

自上世纪八十年代以来，先进的水平钻进技术被越来越多的采煤所重视。水平钻采用的方法是沿煤层钻进，并通过随钻测斜技术协调，受控定向钻是水平钻进技术的由来。从这几年来看，这种钻进技术逐步得到推广，这种钻进技术即可以在地下沿煤层钻进，还能在通过地面采用水平线轨迹或弧形钻进煤层。八十年代后期煤炭部门才从石油部门引进了地面水平钻进这项技术[3]。

2.2 加强综合勘探据

有资料表明，三维地震勘探这项技术虽然在英煤矿区中使用，但钻孔研究依旧被英煤矿公司所重视。近年来，一种岩层显微扫描仪被他们所掌握，可以通过人机联作这种方式解释几十厘米落差的裂隙、断层、沉积和构造特征，甚至于其应力方向。有专用软件的辅助，岩石强度、岩石类型、孔隙度或渗透率、孔径、倾角、烃和分析水等用都可以被组合测井所确定下来。据说，有了这套方法，“可提供一份详细、实用的构造及应力场图”，“从而使矿山设计切实可行”，最佳施工方向和合理地选定开采方法将不再是难题。这说明了选用合适多样化的手段来进行综合勘探，是深部煤矿勘探的发展的必经之路。

2.3 研究动态地质勘探技术

综上所述，采掘活动的动态特性造成地质动力应力出现偏移，从而危害到矿井的安全。因此，分析原始地质条件的静止数据的同时，还应该物性随时间变化的动态特征或岩煤层应力，这样才能预测动力地质现象的形成及其强度。采掘期间持续的勘探采区的物性或应力随时间的变化，是高效高产采煤的必要条件。

2.4 开发井下勘探技术

沿煤层钻进技术和矿井物探是煤矿开采前必须要用到的技术，以便及时了解井下开展工作面勘探或采区勘探的信息，以弥补地面勘探方法所造成的误差。因为上下围岩密度比煤层大，所以低速槽是煤层的主要特征，利用槽波地震勘探技术对井下煤层构造进行探测的使用是从三十年前开始的。由于探地雷达技术发展十分迅猛，在南非一些地段的成就尤为显著，已经成功开发出一种能准确确定巷道周围裂隙带、定量研究岩体以及断裂带深度特征的Rock雷达系统。由此可以看出，煤矿井下物探这项技术将作为煤田地质勘探前沿得到重大发展。

2.5 加快发展信息技术计算机和信息技术

煤田地质勘探的各相关专业的推广应用现如今已得到飞速的发展。一些新技术的引入及延伸，可以使我们在现场通过人机对话的方式显示、解释、分析并进行预处理，还可以通过各工作站、人工智能、分布式处理来控制质量和进行各项操作，并对相关参数进行选择[4]。

2.6 努力开展煤炭资源综合利用研究

研究重大地质科技攻关难题和重矿地带地质问题，探讨如何有效加强煤炭资源的供给研究，评价出煤炭资源的潜力，应该加强在新技术和新理论方面的研究，煤化工、煤层气等方面应做好进一步开发和利用的准备。通过对各种科技的利用，使矿山地测信息的三维动态得到有效的监测，形成一种全新的系统科技，对缺煤区和隐伏区的找矿研究也要得到加强，为煤田地质勘查提供缺煤区深度找矿和隐伏区找煤技术。

3 煤田地质勘探技术发展几点建议

3.1 加大国家支持力度

为维持煤炭工业的可持续发展，我国应该根据煤炭资源的开发和勘探现状以及分布特点，通过国家相关的优惠政策和条件，增加融资渠道，增进勘探力度，探明煤炭总量，使煤炭工业得到长远的发展。

3.2 要依靠科技进步，促进煤田地质可持续发展

加强研究煤炭及相关领域的技术方法和地质理论，探明煤田地质基本情况，为煤田地质勘查、煤炭资源调查以及相关的水资源、煤层气评价提供了着实有效的专业化理论知识和相对应的技术支撑。

3.3 加强煤田地质勘查设备更新改造和人才队伍的建设

通过促进国际国内技术的交流与合作，使高新科技技术代替传统地质勘查，煤田地质的勘探开采由传统向科技方向发展。

3.4 加强煤炭资源的勘查开发规划

已经探明的煤矿应在不破坏环境的前提下进行合理的开发和利用。对我国国民经济和社会发展有深远影响的矿区基地要做出合理规划。加强对小型煤矿的整改，使其成为有规模、有效率、可持续发展的新型煤。同时，对缺煤地区的煤炭资源还要加强勘探开发，通过对煤的推广，使农牧民开始使用煤，减少对植被的依赖，从而保护环境。

3.5 加强矿业权市场建设

通过多渠道的融资，进行煤炭资源的开发，及时纠正和整治那些占着煤矿而不开发或拥有大型煤矿却去开发小煤矿的现象。

3.6 加强煤层气勘探开发

新型能源煤层气作为一种清洁能源，理应加强研究并合理的开发利用，这可以有效降低矿难事故的发生，降低矿井中瓦斯所带来的污染和危害，有效的缓解了温室气体的产生，是洁净能源的总量得到了质的增加。

4 结语

自上世纪八十年代以来，除少数的发展中国家以外，煤田地质勘探工作量在各主要产煤国逐渐减少，这些主要产煤国明显增多了对工作面勘探、开发勘探的工作量和工作内容，很大程度的提高了勘探精度。现在，我国煤炭现代化生产中煤田地质勘探技术还远远不能和世界先进技术相比。因此，必须跟紧时代的脚步，把握好时机，让我国煤田地质勘探技术发展日新月异，这样才能满足内需，高产高效。

［1］孙振涛.浅论煤炭地质勘探前沿的趋势[J].中国煤炭地质，2008(2).

［2］肖明辉.煤炭地质勘探前沿的发展趋势研究[J].中国城市经济，2010(12).

［3］包艳琴.煤炭地质勘探前沿研究[J].经营管理者，2010(6).

［4］范飞.论煤炭地质勘探前沿发展趋势和对策[J].山西煤炭，2011(1).

［5］秦永继.煤炭地质勘探前沿研究[J].城市建设，2011(5).