简述煤炭的形成过程 [简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种地质勘探方法]

时间：2019-04-05 03:13:36　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】我国是世界上耗能大国，在能源消耗中，煤炭为主要的基础能源之一。煤炭是我国的第一能源，在国民经济的大战中有着重要的地位。在当前，人们对各种物质需求不断提高的过程中，对能源的要求也在不断的增加和变化，使得能源在开发和开采中，各种开采技术手段不断的更新与完善。
　　【关键字】煤炭资源；开发；地质勘查
　　煤炭是我国第一能源，但是由于各种技术和开采方式的限制，使得煤炭在开采和利用的过程中其开采手段不够完善，技术不够达标。由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响，使得当前在煤炭开发的过程中，技术手段和设备不断的进行探索和更新，是当前社会发展的过程中利用相应的科学手段进行提高和完善的主要方式。采用综合勘探方法，多种勘探手段结合并用，地面施工的时候利用三位物探的手段进行开采前期的测量与计算，提高施工中井下施工措施和管理技术水平。针对影响生产的地质因素开展各项专题研究，对各种相关的动态进行分析，结合社会发展过程中的各种技术设备进行综合的应用，在开采过程中以地质效果和手段进行管理和利用取得了较高的成果，为当前井下开采提供了有力的地质保证和安全保障。
　　1 传统水文地质勘探
　　1.1 方法
　　在煤炭开采的过程中，由于我国各种个地理因素的影响和制约，使得在开采的过程中，受到很大程度的影响。受岩溶承压水威胁的矿井，是在钻进的过程中由于各种底板突水是各类因素综合作用的结果，其在开采的过程中主要的影响因素包括：1）岩溶裂隙水网络的发育情况，是底板在进行挖掘的过程中出现吐水的主要依据，更是影响当前开采的前提和主要方式。2）隔水层的厚度及岩性特征，是突水的制约因素；3）在采矿的过程中，由于开采中施工的不够完善和管理技术措施的不健全，使得其破坏了底板，是底板突水的诱导因素；4）断裂结构是影响当前水温地质勘查的主要因素，更是当值底板突水的关键手段。5）水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。在水文地质条件之下进行勘查和开采是当前矿产开采的重点和难点，也是当前社会发展过程中必然要解决的问题和手段。其在勘查的时候要结合当前的水质和底板变化情况进行分析与总结。
　　1.2 传统方法的局限性
　　在传统勘查方法是用的过程中，其具有一定的局限性，是在当前勘查的过程中利用传统的总结方法进行分析，然而对各种吐水因素出现的原因和方式的利用不够完善的准确。而任何一种单一的勘探方法，只能大致探明某一种突水因素，另外，矿井突水是一个十分复杂的问题，不可能用一个统一的规律进行描述，也就是说，随着空间的变化，水文地质条件发生变化，各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化，如：断层导水型突水，构造的突水机理起到了主导作用，而底板破坏型突水，采矿动压是突水的关键因素。因此，要防止底板突水，就必须对各类突水因素进行全面探查，有针对性的实施综合治理，才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查，采用单一的探查方法显然是不够的。
　　2 采用综合方式进行地质勘探
　　2.1 采区地面地震勘探
　　采区设计前，通过采用地面地震勘探手段，查明采区构造形态和断层发育规律，查明煤层赋存状况及底板起伏形态，对影响开采的含水层富水性进行评价，并提出水害防治措施，为采区设计提供可靠的地质资料。
　　同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造，包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态，根据采区衔接的要求，应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单，探测效率也高，但受到地表条件的限制。因此，在地表条件允许的前提下，三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
　　2.2 微动测深勘查
　　微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。根据波动理论，微动记录既包含有体波也包含有面波。由于在大多数情况下，微动的震源是在地表面或海底面，在微动中的面波成分相对于体波成分来说占绝对优势，微动测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来反演地下地质结构的方法。单点勘查方式观测台阵，一般由两个不同半径的同心圆（内接正三角形）组成，在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求，可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵。
　　2.3 井下钻探及综合物探
　　在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制（矿井、采区）的基础上，对富水区的每一工作面，针对不同的条件，采用各种物探手段，探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带，再用少量的钻探手段进一步验证，有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。
　　1）井下直流电法透视：从大的范畴来说，井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明，井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。2）TEM探测：瞬变电磁法（简称TEM），它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈（或称发射框）发送双极性大电流，在电流开启和关断时，由于电磁感应作用产生电压脉冲，电压脉冲的衰减产生感应磁场（即一次磁场）。一次磁场随着时间的推移，在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场，由于不同地质体其电性特征存在差异，其二次场的衰减亦存在差异。因此，通过研究二次场的衰减规律，可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区，以便有针对性的采取防治水措施。3）弹性波CT:即地震层析成相技术，可以推测主要构造的发育情况，但由于该项技术起步比较晚，还有待于进一步完善提高。4）瑞利波：利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体，特别是断裂构造进行超前探查，预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。
　　3 结论
　　煤炭开采和勘查技术是当前社会发展过程中利用物理学基础和信息技术进行综合探究的方向，是通过各种信息技术进行有机结合和统一发展的前提手段。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探，是采用多元化数据手段进行管理，提出其在开采的过程中所需要注意的问题和控制措施，是利用相关的技术手段进行管理和控制的过程。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统，通过社会发展中的三维技术，电磁波技术和各种物质手段和信息方法进行综合反复的利用，建立完善的地质信息资料和数字化管理手段，利用可视化方式和数字化措施进行总结，为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害提出相应的应对措施和技术支持理论，为日后煤炭资源的开采和勘察奠定依据。

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