地质勘察技术在煤田勘探过程中的应用研究

李 磊

山东省煤田地质局第二勘探队 山东 济宁 272000

对于我国的煤田开发来说在开发的过程中不仅需要完善的系统，还要具备整体的工作流程。所以，针对这些复杂的工作流程，仅靠人力是无法准确掌握各项数据的，只有利用先进的科学技术才能获得精确的数据，提高煤矿生产的安全保障。目前我国使用最多的技术是地质勘察技术，其主要作用是可以对煤岩体赋存做出准确的认识。所以，加深对地质勘察技术的研究，可以促进我国煤田业的良好发展。

一、煤田勘探的技术分析

我国幅员辽阔，物产丰富，其中较为突出的是矿物资源数量比较多，且分布较广。通过以往的开采数据显示，我国绝大多数的煤矿整体集中分布在平原地区和低山丘陵地区，这些地区的特点是地势险峻且环境恶劣，所以在开采前经常需要对该地进行地质勘察，检查是否具备开采条件，要对当地的地质结构及水文条件进行一个充分的了解，只有这样才能确保开采工作的安全[1]。

(一)水文地质条件。我国煤矿分布整体处于南高北低的情况，所以想要知道煤层的含水情况，需要先对煤炭岩层的含水量进行分析。例如，矿区中含水层是基岩风化带裂隙或残破积层，对矿床的充水影响比较低。其中还有很多闭合面的断裂带，这些闭合面的含水性比较弱，导水性能也不强，所以会对矿坑的充水有一定的影响，无法满足矿坑的冲水量。但煤系碎屑具有质地坚硬的特点，其可以作为矿区的隔水层，虽然这些碎屑也存在裂隙，但仍然可以阻挡地下水与地表水进入矿坑。所以为了更好的保证煤层的含水量，在开采前，工作人员需要制定科学的排放计划，安置排水沟，有助于地下水或地表水排出矿区[2]。

(二)工程地质条件。在地质勘察的工作中，其中比较重要的一项流程是勘察岩石构造。通过对岩石构造的分析，开采人员可以结合矿区的地理条件制定开采方案。岩石构造基本分为三种情况：松散软弱岩层、半坚硬岩层、坚硬岩层。一般来说，半坚硬岩层最为适合开采，因为其是通过泥岩、粉砂岩等组成煤层顶底板，其特点是比较坚硬，不容易出现裂缝，所以稳定性较强，可以承受开采过程中外界的压力，保护矿床开采作业。因此，在开采前需要勘察这些岩层的位置，并对其进行保护，确保开采过程中保障安全性和稳定性。其次，在勘察地质结构的过程中，还需要根据勘察信息，综合制定科学、有效的开采方案，在确保煤矿安全性的基础上保障矿床的工作稳定性[3]。

二、煤田勘探过程中地质勘察技术的应用

(一)深井钻探技术。技术是目前我国在煤田勘探工作中比较常用的一种技术。该技术的作用是可以对煤田的地质状况及周围的环境做出详细的勘察。通过细线将想要勘察的位置进行固定，然后将钻机以垂直的角度钻入固定的位置，通过滑车和天车等与孔口联合工作，保证勘察位置的精确。这里需要注意的是，在运用深井钻探技术时，需要选用刚度比高强的材料作为钻具，例如金刚石，因为很多煤岩层都比较坚硬，所以利用硬度比较强的可以达到钻探效果。由此我们可知，深井钻探这项技术，能够在勘察煤炭体情况的前提下，还可以对岩层、水样等其他条件进行检测，确保煤矿开采的安全性[4]。

(二)地震法煤田勘探技术。地震法煤田勘探技术的工作原理是根据煤田岩石自身的弹性和密度来对其进行震波检测。因为不同煤田岩石的弹性和密度各不相同，所以通过震波的频率等数据来判断地下岩层的分布及形态。其具体工作流程是，首先工作人员要将人工震波从地表发出，然后向地表深处传播。震波在传播的过程中，会根据不同的介质折射出不同现象，工作人员在接收震波后，通过检波器来对信息进行分析和判断，继而得出煤岩体的分布情况。如果工作人员接收到一些异常的震波反射，则很有可能是地下的煤岩层情况存在一些其他特殊介质，或者煤岩层过于坚硬。一般出现这类现象，则应该停止对该地区的开采工作[5]。

(三)重力法煤田勘探分析技术。应用重力勘察的办法对煤田进行勘探，其主要工作原理是利用煤田地下岩层的密度及横向的重力差异来对煤田的结构进行判断，通过密度还能够判断出煤田的储量，所以该技术可以达到较为精确的煤田勘探。重力法是依托于地表位置所产生的重力变化来进行勘探工作，通过重力发生的变化程度及面积规模来计算勘探物体的密度变化，最终将二者结合，综合分析煤田情况。由此可知，重力法煤田勘探技术一般应用于煤田区域的地下水勘察和煤层位置的环境勘察等[6]。

(四)遥感技术。遥感技术，主要分为两部分组成。一部分是利用飞行设备或卫星作为信号载体来进行传感，然后通过反射或者辐射电磁波来对想要勘察的内容以图像的形式进行获取。另一部分是在飞行设备或卫星上面增加电磁波，利用电磁波对目标的获取进行直接反射，由此来获取信息。这种遥感技术更多的是科技感比较高，可以形成一个清晰的图像，为煤炭的开采人员提供数据支撑。通过将遥感技术与传统的勘探技术进行有机的结合，最终形成全新的煤田勘探技术。这种全新的勘探技术不仅可以提高勘探的准确性，还能够对煤岩层进行实时的监测，目前还可以将这项技术与计算机相结合，计算机可以自动接收勘测的各项数据，然后对数据整合分析，在通过图像来详细的分析煤田周围的自然环境及矿区环境，为开采前的规划工作提供了便利[7]。

结束语

综上所述，随着我国社会经济的发展，科学技术的不断进步，目前在煤田的开采过程中，经常会用到地质勘察技术。通过地质勘察技术可以对煤田的分布情况及周围环境的状态做出分析，最终制定科学、合理的开采方案。目前在地质勘察的过程中主要运用深井钻探技术、地震法煤田勘探技术、重力法勘探技术和遥感技术来对煤田进行勘探，其中应用最为广泛的是深井钻探技术，因为该技术的操作性不强，其成本也比较低。所以，煤田的勘探工作不仅可以为开采工作提供信息，还能够促进我国煤炭行业的发展，促进我国经济的发展。