煤田地质与勘探技术浅析
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摘要：地质勘探技术在煤田勘探以及开采中的有着极其重要的地位和作用，其勘探技术的好坏直接关系着煤炭资源勘探、开发的有效性和合理性。对煤田地质勘探中普遍存在的问题、煤田勘探中地质勘探技术应用的必要性、地质勘探技术在煤田勘探中的应用等问题作了详细的分析和系统的阐述。
关键词：煤田；地质勘探技术；研究
煤炭资源是重要的能源物质，其在国家经济发展中有着极其重要的作用。煤炭资源储量未知，但社会发展对煤田资源的需求量却在不断上升。科技的发展推动着煤田勘探技术的迅速发展，勘探技术应用的好坏不仅会影响地质勘探的结果，还会对勘探的有效性和社会经济的发展产生严重影响。随着科技进步，煤田地质勘探和开采应用的技术也在不断创新和改进，为更好的实施地质勘探工作奠定了基础。
1煤田地质勘探中普遍存在的问题
1.1环境污染问题
煤炭资源的勘探和开采会对资源开采所在区域的环境造成一定破坏和污染，而煤炭资源开采的环境问题会对煤炭行业的发展产生直接的影响，因而需不断强化煤炭资源开采地区的环境综合治理措施。虽然我国煤炭储量丰富，但人均量较低，在煤炭资源勘探及开采中，倘若技术使用不当必将会面临更大范围的生产效率低下、资源浪费问题，因而在实际工作中，需要解决历史遗留的问题，如采煤沉陷问题、地下水流失导致的农作物干旱，见图1。扩大和优化生产规模，形成统一的产业化经营模式。
1.2地质平衡破坏问题
在进行煤炭资源开采时，通常会由于安全和防护工作不到位而引发系列安全事故（如透水、瓦斯爆炸、冒顶等），这些事故不仅会对矿产开采人员的人身安全造成严重威胁，还会破坏开采区域的自然环境，极易引发各种地质灾害。通常在煤田地质勘探开采之初地质平衡破坏问题还不太严重，而开采量的不断增加会使得该问题日益突出。
2煤田勘探中地质勘探技术应用的必要性
煤田地质勘探中，勘探技术的运用会对勘探的信息（地质情况、地层及煤田储备等）产生直接的影响，倘若不能很好的完成勘探工作，必将会对后续的资源开采产生严重的影响。以往的煤田地质勘探工作中应用的主要勘探技有钻探和坑探工程，辅助勘探技术有地球化学和地球物理勘探技术。随着科技的发展和技术的进步，现今的煤田地质勘探已获得了更为广泛的发展，其中涉及各行业、各专业及各工种，具有较强的综合性，包含岩心钻探、地球物探、煤质化验、遥感测量、工程地质测量等[1]。现阶段，我国的煤炭资源勘探开发中仍然存在较多迫要解决的现实问题，如勘探技术落后、勘探有效率低、地质条件复杂等。想要提升整体的勘探水平和勘探效率，就需要根据以往成功的地质勘探经验，依据现代的科技技术对勘探技术进行优化，逐渐形成完整的勘探技术体系，建立适合勘探行业发展的勘探理论，为地质勘探的发展奠定基础。具体的措施为一是积极运用先进的技术和设备对煤田勘探的数据信息进行综合分析和采集处理；二是优化勘探技术，使其能够在地质找煤，确定煤层稳定性等方面发挥重要作用；三是煤田的勘探、开发应注重与社会效益和经济效益相联系，在煤田的开发、煤层气评价等方面兼顾取得双效益，以促进煤田勘探技术的发展。
3地质勘探技术在煤田勘探中的应用
3.1地质岩心钻探技术在煤田地质勘探中的应用
（1）绳索取样岩心钻探技术绳索取样岩心钻探技术就是在钻进过程中，当岩心充满岩心管后，在不提出钻杆的情况下，以钻杆为通道，借助于绳索和专用打捞工具，将钻进过程中贮存在内岩心管中的岩心提升到孔外。该技术的优点是采样较为准确，可靠性较高。目前，绳索取样岩心钻探技术在我国地质煤炭资源勘探中已应用了几十年，且在使用过程中不断对其技术进行优化和改进，使其优势更为明显，缺点有效规避。（2）反循环连续取样岩心钻探技术反循环技术的工作原理是将用于循环的介质（一般常用的循环介质有空气和液体）压入套管和钻杆之间，或是压入钻杆内外杆间的环状空间内，以此来实现钻杆中心孔内循环。实际使用过程中，为了增加循环介质的阻力以及维持高效循环，可通过适当减小环状空间与双臂钻杆间的横截面积来实现。进行岩石钻探时，循环介质的阻力是通过作用在钻具上来实现打孔和取样的目的。反循环连续取样是通过介质的不断循环来实现的，循环介质可将被切割段的样本及时反循环到地表，用于研究和分析。该种钻探技术一般应用在地质条件不稳定、地质较为坚硬的地区，能够大大提升采样效率，应用效果较好。就目前来看，绳索取样岩心钻探技术与反循环连续取样岩心钻探技术均称为地质煤炭资源勘探的重要组成部分，其在以后的勘探工作中将会得到更为广泛的应用[2]。
3.2遥感技术在煤田地质勘探中的应用
遥感技术具有成本低、效率高、综合性强等优势，是煤炭资源评价和调查中运用的一种重要技术手段。现今的地质勘探中已形成了较为完整的煤炭遥感技术体系，遥感技术因其自身特有的功能特点在各个领域中被广泛应用，其在煤矿区环境测评、煤炭资源分布调查、水害监测和防治以及煤层气资源评价等方面均获得了较好的应用。煤炭遥感技术体系主要包括地面遥感测试技术、航空遥感技术以及航天遥感技术等，通过该技术的运用，调查地下可能存在的煤炭资源并获取资源开发以及利用的相关信息。随着技术的进步，遥感技术中使用的遥感传感器种类也呈现出多样化，遥感数据的信息提取及处理更快，遥感图像分辨率更高，其必将在以后的煤田地质勘探中获得更为广泛的应用。
3.3地理信息系统在煤田地质勘探中的应用
地理信息系统在地质煤炭资源勘探中的应用主要体现在：数据收集、逻辑推理、可视化表达、数据整理等方面，获得了较好的应用。在实际应用中首先需创建一个独立的空间数据库，对此数据库进行系统研究，得出变量，创建模型，在对找矿进行预算的前提下提高远景区视觉效果，利用科学有效的方法评测地质勘探到的资源。一般情况下用来评测的手段主要有侦查数据、矿化地质信息以及组合信息等。通过利用地理信息系统技术实现对空间数据的提取和研究，通过系列基础空间以及信息处理等得出相应的空间信息，并通过对取舍和研究创建各种标准化制度以及合成信息，形成空间信息库。通过该技术在地质煤炭资源勘探工作中的运用极大的提升了勘探效果。
3.4物探技术在煤田地质勘探中的应用
物探技术是煤田地质勘探中不可缺少的重要手段，该技术主要是利用物理方式分析地壳上部的岩石构造，依据研究对象的物理性质差异，使用专门的测量仪器和设备确定其物理量的分布规律。具体的勘探手段有：地震勘探、地球物理测井、地磁勘探等。（1）地震勘探地震勘探是地球物理勘探中重要的技术手段之一，是通过利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法，目前采用最多的是高分辨地震勘查技术。高分辨地震勘查技术通过采用高分辨二维地震、三维地震、多波多分量震等方法，来查明断层落差，圈定煤层分叉合并区、岩浆岩对可采煤层的影响范围及陷落柱分布情况等。（2）地球物理测井地球物理测井技术煤田地质勘探中的重要手段，其是运用相关的物理学方法和原理，运用专门的测量仪器沿钻孔剖面对岩石物性参数进行测量，通过此种方式对井下地质情况进行充分了解，从而发现煤层、金属、非金属、放射性等矿藏场产资源（如煤层、放射性物质、非金属及金属等）。根据岩石和矿物物理性质的不同（如放射性、声波、导电性等），测井方法也多种多样，如放射性测井、声波测井、电法测井等[3]。（3）地磁勘探技术地磁勘探技术是目前应用的一种较为可靠、先进的资源勘探手段，其主要包括卫星磁测、陆地磁测、海洋磁测以及航空磁测等几个重要部分。地磁勘探技术的工作原理是时空变化对地磁场产生影响时专业仪器接收到的数据进行分析和研究，用来判断某一区域的地质煤炭资源含量。实际勘探工作中，应用地磁勘探技术进行地质煤炭资源勘查时，可根据勘查精度和目的差异将该种勘探技术分为区域性勘探、地方性勘探、以及全球性勘探几种方式。
4结束语
我国社会经济的快速发展，推动着各行各业对煤炭资源需求量的不断提升，煤炭资源作为重要的经济发展推动因素，对人类社会发展进程和经济的发展具有重要的推动作用。随着科技和经济的发展，煤田勘探技术也获得了迅速的发展，例如数字化遥感技术、地理信息技术，传统的物探技术以及改进后的地质岩心钻探技术等，这些勘探技术在煤田地质勘探中的应用，促进了勘探工作的高效率、信息化、可视化发展，基本满足了社会发展对煤炭资源的需求。
参考文献
[1]王金香,陈华飞,赵蕻.浅议煤田地质与勘探技术[J].价值工程,2012,10:33.
[2]徐伟瑜.煤田地质与勘探技术浅议[J].河南水利与南水北调,2012,20:100-101.
[3]阚绪岩.淮北煤田地质与勘探技术浅析[J].科技资讯,2010,04:128.
作者:李朋宇 单位:重庆能科工程勘察有限公司
