時間:2022-04-10 11:38:17
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了一篇地質勘探方法論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
[摘 要]煤礦地質勘探中,通常以鉆探工程和坑探工程為主,輔以地球物理勘探和地球化學勘查。本文作者主要重點闡述如何綜合運用多種方法進行煤礦地質勘探。
[關鍵詞]煤礦 地質勘探方法 技術方法
1 煤礦地質勘探的可行性與比選性工程方案
煤礦地質勘探是煤礦開采的前提,搞好地質勘探,可以有效地防止煤礦開采時地質災害的發生,保證生產的安全進行,保護人民群眾的生命財產安全。地質勘探方法有多種,但是每種方法都有一定的局限性,因此在使用中應該將多種方法綜合起來使用。
煤礦地質災害危害巨大,它不僅嚴重影響煤礦企業的經濟效益,而且還會帶來很壞的社會效應,嚴重威脅煤礦周邊人民群眾生命財產安全。目前,我國煤礦的主要地質災害有瓦斯突出、礦井突水、采空區塌陷災害和陷落柱與斷層。由于煤礦地質勘探的可行性和比選性工程方案能為常見的地質災害的防治提供必要的地質資料,從而避免災害的發生,因此,煤礦地質勘探對于煤礦生產必不可少。
地質勘探主要應用地球物理方法,其中用得最多的是以下幾種:
①地質雷達法。該方法是近年來發展起來的新興地學技術,不論是在環境、工程還是煤礦地質等的探測中,都有廣泛的應用。該技術的原理是:首先發射高頻電磁波,并用一定的接收裝置接收返回的電磁波,然后通過分析接收到的反射波的時間與位置等參數來研究地質結構。近年來微電子工藝迅速發展,地質雷達探測法將逐漸向便攜化和高精度化的方向發展。
②瞬變電磁法。瞬變電磁法簡稱為TEM法,是一種時間域人工電磁感應方法,也是近幾十年迅速發展起來并廣為應用的一種新的電磁法。
③直流電測深法。該探測法是一種以地下介質間的導電性差異為基礎來研究巖石及其視電阻率的方法。除了以上三種外,其他用得較多的地球物理方法還有大地磁電阻率法、高密度電率法、重磁勘探法和三維地震勘探法等方法。
若單獨使用,任何一種地質勘探方法都有其局限性,只能獲得煤礦的某一個或幾個方面的地質信息,而不能把整個煤礦開采范圍的地質結構都探測清楚。因此,為了能夠更好的了解煤礦的地質信息,為煤礦開采中減少地質災害打下基礎,應該盡可能地聯合使用多種探測方法。下面本文就對該問題進行一點淺顯的探討。
2 煤礦綜合地質勘探方法
將多種勘探方法結合起來,充分應用多種物探,地面測繪乃至鉆探等方法的優點進行地質勘探的方法,就是綜合地質勘探方法。顯然,綜合利用多種方法可以充分利用每種方法的優點,并克服每種方法單獨使用的不足,達到點、線、面結合,立體化、多參數、多層次地綜合勘探的目的。應用多種方法綜合勘探時,應該遵循以下原則:①先地面后井下;②地面勘探時,先鉆探后物探;③井下勘探時,應該物探與鉆探相結合。
2.1 采區地面的地震勘探
在地質勘探的最初階段,煤礦企業一般應該采用地面地震勘法,對準備開采的礦區進行詳細的勘探,取得第一手資料。主要任務是斷層發育規律、地質構造形態等。摸清楚底板起伏形態和煤層賦存狀況,準確判斷含水巖層的富水性,并相應地制定出礦區發生水害的預防策略。此外,在采區范圍內的小構造(譬如采空區的空間分布形態、落差5m左右的斷層、陷落柱等等)也是地面地震勘探階段需要勘探清楚的對象。地面物探法探測效率高、操作施工簡單,但是受到地表條件的限制因素的影響很大,適用范圍受到了一定的限制。
2.2微動測深勘探
該勘探技術是一種比較新型的探查地質構造的地球物理勘探技術,該技術的原理是:一般通過天然場微動信號與數據處理和分析手段來提取面波信號,然后利用反演來獲得地下S 波速度結構。根據不同的觀測形式,微動測深探查通常分為下列幾種形式:
(1)單點勘探。單點探測需要布置觀測臺陣,這也是單點勘探的最大特點,臺陣由兩個大小不一、內部接有正三角形的同心圓組成。在兩個圓的圓心以及圓周上內接正三角形的頂點處,均布置有微動觀測儀。在單點勘探中,臺陣的大小與勘探深度成正比關系。如果勘探要求的深度大,可以增加同心圓,使觀測臺陣的觀測點增多。
(2)測線勘探。單點勘測指適用于小面積的勘探,當需要進行大面積的勘探時,這樣單點勘探就不適用了。這時候要想獲得S波速度剖面成果圖,該怎么辦呢?答案是:可以采用測線(剖面)觀測系統。測線勘探具體方法為:根據一定的間距,在煤層的測區內設置測線,達到二維微動測深勘探的目的,同時能夠反演測區三維S 波速度結構。
(3)平面探查。該法一般用于非常精細的勘探。煤礦企業應該根據自己的需要,結合企業實力等考慮是否采用該方法。如果資金充足,儀器數量較多,并且企業對勘探的結果要求比較精確,則可以采用此法。
2.3綜合物探法與井下鉆探
井下鉆探優點眾多,如不受地面條件限制,投資少、經濟合理、針對性強、工程量小、工期短、水壓水量直觀等。正因如此,井下鉆探成為礦井防治水的重要手段之一。在勘探放水試驗時,利用這種方法可以對主要含水層的富水性達到宏觀控制。具體做法如下:第一步,利用各種物探方法探明礦區局部導水構造、局部富水帶和隔水層變薄帶;第二步,用少量的鉆探手段來驗證探測結果是否正確。重點布置注漿改造、疏水降壓等治水排水工程。具體有下四種方法地震層析成相技術(也稱為彈性波CT)、瞬變電磁法(也稱作TEM 法)、井下直流電法透視法和瑞利波法。在有些煤礦礦區,底板巖溶水害對煤礦的威脅尤為嚴重,針對這種情況,應該采用各種規模的放水試驗來探查其水文地質條件,同時利用多種物探及鉆探的手段對局部水文地質異常區加大勘探力度,這樣一方面各種勘探方法可以相互驗證,提高勘探的準確性,另一方面,也可以獲得更為詳細的地質資料,提高勘探的精確度。
結束語
煤礦地質勘探方法的使用范圍是有限的,煤礦企業在對礦區的地質勘探中,必須將多種勘探方法結合起來使用,才能取得滿意的效果。為了能夠充分掌握地下煤層的深度和厚度、斷層分布以及巖溶裂隙發育帶的分布等地質信息,應該大力運用礦井物探、地面鉆探、井巷工程、三維地震、瞬變電磁等勘探技術,取得多元數據并進行綜合分析。此外,還應將基礎地質勘探手段與地理信息系統技術充分結合起來,建立起礦區的預測與評價的模型,從而更好地服務于后面的煤礦采掘工作,保證煤礦生產的安全進行,提高企業的經濟效益。
【摘要】目前我國在物探方面已經有強大的力量,陸上石油開采實力已經排在世界前列,地震勘探技術也是處于國際領先水平,盡管這樣還是面臨著我國供不應求的現狀,使我國油氣資源勘探工作壓力不斷增大,油氣資源能力的提高任務巨大。為保障我國經濟持續健康發展和改變向外購買石油現象,必須要大量發展石油物探新方法新技術研究、加強石油地質勘探創新與研究,全面提高石油勘探的能力和水平,全面提高石油資源開采率。關于石油地質勘探的理論和技術創新以及面臨的形勢和對策,還有現階段的儲層評價方法的不同和創新都將在此作詳細的探討。
【關鍵詞】石油 地質勘探 儲層 評價
1 石油地質勘探現狀
(l)新理論、新方法和新技術不斷涌現: 一方面我國石油工業的形勢面臨越來越嚴峻的挑戰,而且面對“三面受擠、多期破壞、相變劇烈、復雜多變”的中國地質國情,面對石油短缺給國家安全帶來的日益嚴重的隱患,迫切需要石油地質勘探理論的進一步創新。近年來在科學理論方面有以下七方面取得了較為突出的進展:板塊構造理論、含油氣盆地動力學、含油氣系統、層序地層學、儲層橫向預測、儲層流體地球化學、天然氣地質學等板塊構造理論的進展與含油氣盆地分析密切結合,使得人們對克拉通盆地、前陸盆地、裂谷盆地、大陸邊緣盆地等不同類型含油氣盆地的地質特征及其含油氣關系的認識有了更深入的了解。另一方面計算機信息技術廣泛應用于地質勘探領域,為傳統工作方式和思想觀念的轉變及新理論、新技術的產生提供了良好的創新環境。近年來新的地質勘探理論與新的地學分支不斷出現,新的研究方法和研究成果也相繼問世,這些都大大促進了石油地質勘探的發展。
(2)地質勘探研究更加實用化: 現在,研究部門紛紛在地質勘探科研項目方面進行重大調整,尋找與油。氣效益有直接銜接的項目。改變了以往地質勘探科技研究著重于風險大的、長遠性的、基礎性的研究的做法,加強對中、短期需要的研究和發展工作。
(3)地質勘探科技在石油勘探中發揮更大的作用: 行業競爭日趨激烈,科技對石油勘探的影響日益增加這些因素的出現,各大石油公司越來越重視科技的作用,加大科技投人,立足于擁有一流技術和開發具有競爭優勢的技術,把綜合應用地質勘探技術作為提高勘探效益、降低成本的最重要的手段。
(4)合作研究的趨勢不斷增長: 合作研究是當前和今后科技發展的一大趨勢。通過合作可以優化資源、技術和能力的配置,減少研究人員,緊縮機構,開辟一些難以解決的問題。
2 石油地質勘探面臨的新的形勢與對策
(1)勘探環境日趨復雜。勘探區域繼續向深海、沙漠、叢林和極地發展,勘探目標轉向深層和隱蔽圈,加大了勘探難度;
(2)各大石油公司的競爭加劇;
(3)環境要求更加苛刻,環保費用大幅度增加。
(4)新發現的規模趨小,豐度偏低;
(5)勘探費用增加,投資回報率減少;
面對以上挑戰,發達國家常常采取以下對策:
(1)組織多學科綜合勘探和多學科工作組作為現代石油勘探的最佳工作方法;
(2)廣泛采用高精度三維地震、成像測井及小井眼鉆井等新的勘探手段,利用現代信息技術進行資料采集、處理和解釋,達到減少風險,提高鉆探成功率的目的。
(3)公司雇傭權威人士對面臨的各種形勢進行系統分析,建立核心運作系統;
(4)把技術應用與勘探風險的經濟評價作為公司進行戰略決策和財務預算的一項重要內容;開展技術革新,加大技術投入,積極采用新技術新方法,
3 儲層評價
3.1 低成本的高效隨鉆儲層評價方法--- 欠平衡鉆井技術
在石油鉆探過程中,為了更好的指導勘探開發,通常對儲層的及時動態進行評價。現階段的隨鉆評價技術,主要是依靠隨鉆監測工具來實現,或是在停鉆狀態下采用鉆柱測試完成。但是這些技術費用高,時效長,延長了鉆井周期。因此,探尋一種低成本的高效隨鉆儲層評價方法是人們一直以來尋找的。隨著欠平衡鉆井技術的發展與應用,不僅大大地提高了鉆井效率,而且給隨鉆儲層評價提供了一種新的思路。欠平衡鉆井技術的運作方式是當欠平衡鉆井方式打開產層時,井底處于欠壓狀態,地層流體會源源不斷地涌入井內,地層產量數據會及時反映相關儲層信息,所以可以通過對流入地層產量數據的分析來評價儲層。在欠平衡鉆井過程中,地層與井筒是一個統一的整體,相互影響,因此,采用系統分析的方法,把地層和井筒注入參數、返出參數的變化,代入所建立的數學模型,解答出儲層信息,就能夠實現儲層評價。
3.2 儲層綜合分類評價方法
一般認為儲層綜合分類評價是在選取儲層評價參數的基礎上,對儲層多個影響因素做綜合評價,最終得到一個綜合評價指標,從而進行儲層評價分類。在這個過程中最關鍵的是確定各項評價參數的權系數,通過應用層次分析法確定研究區評價參數的權重系數,可以客觀地反映出所選指標在綜合評價中的合理性及其重要性,解決了使用單因素評價過程中常常出現的評價結果不唯一的問題,從而有效地提高了儲層綜合評價結果的準確性,結果更加真實可靠。
3.3 儲層綜合定量評價方法
影響儲層地質特征的因素是復雜而多面的,儲層綜合評價是在沉積巖、成巖、儲集特征等綜合研究的基礎之上,對儲層進行分類并分段、分區塊地進行評價、確定不同層段、不同區塊儲層質量的相對差異,進行相對分類。能夠用于儲層分類評價的指標涉及到巖性、巖相、成巖作用、等多項內容,而且每個項目中常常又包括幾個甚至十幾個參數。這些龐大而又復雜的參數使得對儲層進行合理的分類評價變得十分困難。儲層綜合定量評價就是在儲層評價參數選取的基礎上,對儲層的多個影響因素進行綜合評價,最終得到一個綜合評價指標,并依據它來對儲層進行分類。其關鍵是確定各項評價參數的權系數。這種方法不僅適合儲層評價研究,對于其它油氣資源評價問題也同樣適用,尤其是對權系數求取問題,具有廣泛的適用性,擁有廣闊的應用前景。
4 結語
在全球資源日益枯竭,世界經濟社會發展對能源的依賴越來越大的今天,強化石油地質勘探技術研究具有十分重要的意義。隨著經濟和科技的不斷進步與發展,新的勘探理論,新的勘探技術和更完善的應對嚴峻形勢的措施都會一一出現。更為低成本和高效的儲層評價方法也將會誕生。必須要進一步加大科技投入,強化石油地質勘探創新研究,有助于提高石油勘探的質量和水平,提高油氣產量,保護國家能源安全,確保經濟社會健康發展。
摘要:本文作者結合實際工作經驗,對煤礦地質勘探方法進行了分析探討,提出了自己的見解。
關鍵詞:煤礦;地質勘探方法
煤田勘查活動要獲取細致深入的地質資料,這樣才能便于在后期的勘探工作中根據實際情況選擇提高煤炭品質的手段。在礦場設計階段,要根據勘察人員提交的報告書討論下述問題。(1)含煤地層的結構和厚度,地層之間含煤量的變化趨勢,含煤地層各層之間的距離變化趨勢。(2)含煤地層的傾斜角度改變趨勢。(3)所在地區地質結構特性、巖溶、火成巖及其分布與變化趨勢。(4)煤礦物理特性。(5)圍巖及夾矸層的物理特性。(6)所在地層含水情況。地下水所在地層深度及位置,透水層所在位置、厚度以及滲透系數等。
1 煤礦地質勘探找礦方法
煤田地質勘探又稱煤炭資源地質勘探,是尋找和查明煤炭資源的地質工作。其目的是尋找煤礦床、圈定煤炭儲量,為煤礦設計、建設提供科學依據。地質勘探是運用地質科學和技術來分析、研究、探測煤礦床。其目的是為煤礦設計、建設和生產提供可靠的地質資料,保證煤炭資源合理、順利開發。其主要任務是運用各種地質理論、選擇相應的技術手段和工作方法,查明地層、地質構造、煤層、煤質、儲量及開采技術條件等因素,正確評價煤礦床及與含煤巖系伴生和共生的其它有益礦產。
1.1地質填圖法。地質填圖法是運用地質理論和有關方法,全面系統地進行綜合性的地質礦產調查和研究,查明工作區內的地層、巖石、構造與礦產的基本地質特征,研究成礦規律和各種找礦信息進行找礦。
1.2礫石找礦法。礫石找礦法是根據礦體露頭被風化后所產生的礦礫(或與礦化有關的巖石礫巖),在重力、水流、冰川的搬運下,其散布的范圍大于礦床的范圍,利用這種原理,沿山坡、水系或冰川活動地帶研究和追索礦礫,進而尋找礦床的方法。
1.3重砂找礦方法。重砂找礦方法是以各種疏松沉積物中的自然重砂礦物為主要研究對象,以實現追索尋找砂礦和原生礦為主要目的的一種地質找礦方法。
2 同位成礦理論
同位成礦的理論被應用至今,已發現多處重要礦產,該理論中闡明重要的、巨型的成礦區帶的形成,規模大的礦床特別是超大型、巨型礦床的形成,均具有同位成礦的特征。這就是在同一空間范圍內、同時代與不同時代、同類型與不同類型、同礦種與相關的不同礦種,均可出現相對穩定的大規模的同位成礦作用,明顯地反映出同位成礦的客觀規律。因而國內外有色金屬礦產,大部分或絕大部分就集中在上述的重要成礦區帶和礦床、礦體中。
同位成礦這是需要有一個相對較穩定的中心的,這里礦熱活動集中,不管是不是同一個時期成礦的都是會有著比較穩定的,不會隨機跑掉的活動的中心,這是基礎的方面;這個方面相互需要的就是整體的富裕的礦物質的來源;重要的是有一定范圍的流體的運動;有著不同的礦物質的不同的流體會沿著一個方向遷移;在地殼變動中依舊相對的穩定、先后成為巖石和礦通道;有一個適合礦物質形成的條件;更有形成礦后的各種保存很好的條件等。只有上面說的這些有利于礦形成的條件最好的配置和協作下才可能出現同位成礦,最終產生重要的礦產。而同位成礦有自己的特征:成礦集中,且中心有一樣的穩定性和相對的統一范圍內;不同的類型分化明顯、范圍很大,那么就有可能類似的不同的礦種大范圍的礦床共生出產的特點;成礦的巖脈有著自己的演化和不斷等特點,這些的特點就是說明整體的自然界是總體的不平衡的狀態,而局部處在平衡的一種狀態,這是有利于同位成礦的這種成礦的方式的產生的。
3 地質勘探找礦技術分析
3.1對于區域地質研究分析地質環境
對于工作的區域的地殼的變動和整體地質環境的研究,更要明確的記錄相關的地質事情的時期表,從而研究成礦的時候和主要的這個時期的地質事件在時間上的各個時間點的匹配的工作,使用相關的資料來研究探討成礦時候的地質的實際的環境,找出這樣環境下的地質的構造,從而找到地質原因構造與成礦之間的聯系。
3.2沿著有利成礦區帶找礦,更能夠得到好的結果
要對區域的大的斷裂和它的地質構造等方面深入的研究,找到這樣區域成礦和這樣的地質構造之間的關系和不同分布的研究,從而能夠找到管制礦田礦床分布的次級斷裂的那些構造的形成和發展特征。常出現的情況是:控制礦田、礦床的斷裂構造多與控制區域或礦帶的深大斷裂呈大角度相交產出,并可以一定的間距行排列出現,這就是所稱的橫向礦帶規律;同時,在不同構造應力場的條件下,還產出與區域深大斷裂帶近于平行或斜交的次級斷裂構造控制的礦田、礦床成礦帶,并也以一定的間距行排列產出。因此,沿不同級次與成礦關系密切的斷裂追索,對比成礦地質條件,易于取得好的找礦效果。
3.3找礦信息是最直接的依據,尤其是礦化信息應引起重視
要深入研究找礦信息,充分運用好這些信息指導找礦。在找地表礦、半隱伏礦時,遙感地質、化探找礦信息,具有找礦開路的先鋒意義,結合其他找礦信息綜合研究評價,易于快速收到好的找礦效果。找隱伏礦,進行礦產深部評價時,必須要有相關的物探找礦信息作為依據;要重視所獲得的找礦信息反映的剝蝕程度,有的地表信息好但已剝蝕較深找礦前景不大,然而一些情況表明,上部出露的礦種類型已剝蝕深,而深部可出現相同礦種不同類型,或不同期次、不同礦種、不同類型、不同層位的隱伏礦床;要認真研究找礦信息產出特點、空間展布及其分帶規律,這對指導主要礦種類型的找礦,尋找共生礦產和相關成礦系列的礦產,確定礦區自然邊界與劃分礦區礦化不同產出特征的類型等均有重要意義。
圈定礦區自然邊界是根據礦化及相關信息產出特點與分帶、地質構造特點的差異和深部大巖體(巖基)產出狀況等條件予以圈定。在礦區內按礦化產出的特征不同,可分為多中心成礦礦區、主單中心成礦礦區和介于這兩者之間主多中心成礦礦區。在注意礦區不同類別的情況下,努力尋找不同成礦中心,特別是其中的主要成礦中心,這對取得找礦突破至關重要。進而要根據主要礦體的自然形態、產狀與展布特點,主礦體中礦化富集部位的分布和主要礦化地段、礦點異常與構造、建造等之間的關系,研究地質構造控礦條件及其展布規律,結合有關找礦信息,預測找礦部位和找礦前景。
3.4礦產勘查工作的部署
要按照由面到點、點面結合、落實到點的要求進行。也分三個層次工作:⑴是成礦區帶小比例尺礦產地質多信息綜合研究,初選出找礦有望的礦點異常,圈定找礦遠景區;⑵是在找礦遠景區進行1:5萬左右比例的化探、遙感、地質、重、磁等工作,進一步篩選出找礦有望礦點異常,并做好檢查評價,圈定找礦靶區;⑶是在找礦靶區內進行有針對性的工作,選出找礦靶位,對找礦靶位要做好地表系統揭露和大比例尺地、物、化等工作。擇優進行深部驗證、找礦,提出礦產概查和普查基地。
4 結束語
總的來說,經濟的進步也在不斷刺激著礦產需求的不斷增加。所以必須要提高礦產勘查的技術,要擁有創新的能力,對技術的提升要在原有的基礎上做出提高。在理論知識方面,更加要努力提高理論的可實踐性,有堅定的理論基礎,才能不斷的提高創新技術的可行性。要學會理論和實際相結合,理論和實際不能分離,提高對新型礦產的開發與利用。有利于國家資源的總體可利用性。提高礦產資源的經濟利益,更好的帶動整個產業的發展,這樣更加有利于經濟的進步。
[摘要]:煤炭資源不僅在世界能源中占據重要地位,而且在我國經濟發展過程中也起著舉足輕重的作用,特別是飛速發展的市場經濟令煤炭需求量日益增加。當然,在市場競爭激烈的今天,為了提高煤炭企業的核心競爭優勢,技術創新尤為重要,這就需要采煤工作更加安全、經濟、高效。因此,本文將進一步探討我國煤炭地質勘探所面臨的形式和處理方法,同時展望了我國煤炭地質勘探的發展趨勢。
[關鍵詞]:煤炭 地質勘探;技術;趨勢
當前,我國煤炭地質勘探技術發展很快,如水文地質、工程地質等領域,可以說是一種綜合性的地質勘探。關于煤碳地質勘探技術,指在煤礦地質勘探工作中,為了探明礦體地質體的礦物儲存量、形態、規模、深度以及結構的技術總和。隨著科學技術的進步,煤炭地質勘探水平不斷提高,盡管現有煤炭勘察技術存在一些問題,但是它在我國煤炭行業中所做出的貢獻不可低估。對于煤炭地質勘查而言,只有不斷地進行科技創新,充分應用新技術,并且圍繞煤炭企業的發展而不斷進行,建立具有新型高科技的煤炭地質勘察體系,這樣有利于我國煤炭事業的可持續發展,更能促進國民經濟水平的提高。
1、概述煤炭地質勘探的發展狀況
1.1地形比較復雜
目前,在煤炭地質勘探過程中,常常遇到的地形比較復雜,資源勘探技術難度較大。此外,由煤炭地質勘探所引起的水資源、環境資源也比較常見,需要引起重視。
1.2生態環境政策
由于我國煤炭資源開采條件非常復雜, 煤礦資源與水資源表現為逆向分布現象,在某種程度上講,我國生態環境政策制約了煤炭資源的開發與利用。與此同時,在煤礦開采過程中,一部分煤礦公司沒有建立科學合理的煤炭資源和生態環境系統評價體系,從而出現了部分礦區地面塌陷、煤矸石自燃、煤田自燃火災,甚至出現煤礦瓦斯爆炸等一系列事故的發生,嚴重影響區域水文地質條件。
1.3地質勘探質量
在煤炭工程地質勘探過程中,發現許多勘探的側重點比較含糊,勘探的針對性也不強,方法不恰當,而且整個工程地質的相關計算公式與實際施工存在很大差別,最后往往會存在誤差的勘探結論,嚴重影響了煤炭地質勘探的質量。
1.4勘探技術管理
在煤炭工程地質勘探過程中,由于許多工程提交的勘探設計報告不是地質師新自編寫的,甚至沒有編制地質專業負責人,報告內容錯誤較多。因此,從煤炭地質勘探技術管理方面分析,不科學的勘探技術管理不但增加了總院審查的難度,而且還在一定程度上延誤了工程的報批時機。
2、我國煤炭地質勘探面臨的形式
據調查可知,由于中國的基本國情具有特殊性,所以其煤田基礎地質工作非常滯后,地質勘探程度不足,煤炭資源供需矛盾非常突出等,這一系列問題已經成為制約我國煤炭安全供應和煤炭工業可持續發展的主要因素。由此可見,在煤炭工業快速發展的過程中,煤炭地質科技工作也面臨著新的挑戰,即我國煤炭地質勘探面臨的形式具體表現在以下幾個方面:其一,東部煤礦區資源接替、深部開采等地質問題有待解決;其二,中部能源基地復雜地區煤炭資源綜合勘探問題、開發煤炭造成的水資源和環境問題有待解決;其三,需要加強西部聚煤盆地地質研究,提高資源勘查評價程度;其四,需要加強潔凈煤技術的地質研究,努力實現煤炭潔凈利用和環境保護;其五,煤礦現代化開采和安全生產地質問題探明的程度有待提高,提供高產、高效、安全的煤礦生產服務;其六,需要加速煤炭地質主流程信息化,提高煤炭資源信息化水平,滿足煤炭規劃和國民經濟的宏觀決策。當今社會,機遇與挑戰往往同時存在,對于我國煤炭地質勘探企業而言,急需要明確目標,不斷推進科技創新。
3、煤炭地質勘探問題的處理方法
針對我國煤炭地質勘探面臨的具體問題,我國煤炭地質企業在科技發展方面提出了幾條行之有效的處理方法,具體表現為幾點。第一,強化煤炭地質基礎研究,不斷探討最新的優質煤炭資源;第二,加大煤炭資源綜合勘探技術創新力度,提高勘查精度、質量和效率,在一定程度上滿足煤炭資源需求;第三,根據高產礦井建設,完善礦井安全制度,拓展煤炭地質服務領域,確保煤炭開發和環境協調發展;第四,堅持以“現代地質理論”為依據,充分應用高科技,不斷提高創新能力,同時從整體上提升地質勘查能力和服務水平;第五,改革煤炭地質科技體制,創立新型人才機制,開拓煤炭地質科技創新平臺,努力培養一支精干高效的煤炭地質科技隊伍和勘查隊伍。
4、我國煤炭地質勘探的發展趨勢
4.1開發井下勘探技術
現階段,許多國內外學者一致認為,在采區開采前,應當在井下開展采區進行勘探,或者在工作面上進行勘探,像礦井物探;沿煤層鉆進。具體地講,由于煤層密度比上下圍巖較小,煤層又是一個低速槽,隨著探地雷達技術的迅速發展,煤礦井下物探技術將是一項重要的發展方向。
4.2加強綜合勘探技術
經過研究發現,有一種三維地震勘探,表現為網度布、無心孔,而且應用組合測井法進行勘探。有一種先進的掃描儀,通過人機聯作,可以解釋幾十厘米落差的斷層、裂隙、沉積和構造特征,甚至也可以解釋應力方向。同時,通過借助專用軟件,利用組合測井的方法,可以確定巖石類型、強度、傾角、孔徑等。實際上,通過加強綜合勘探技術,能夠得出一份詳細、實用的構造及應力場圖,最終能夠使礦山設計行之有效。不僅如此,綜合勘探技術還可以提供最佳施工方向,并且科學地選擇開采方法。
4.3煤炭資源評價方法
對于煤炭地質勘探的發展來說,可以組織開展新的煤炭資源評價。首先需要運用新的地質理論和資源評價方法,科學地制定一套煤炭資源評價理論和方法,而且要盡量多開展一些基礎評價,正確認識煤炭資源的基本用途,以及了解我國煤炭資源的發展潛力,進而建立煤炭資源的信息系統,實現煤炭地質勘探的技術革新,不斷推動煤炭地質勘探技術的發展。
4.4加強清潔煤炭技術
當前,通過對煤炭地質勘探技術的研究,其核心技術應當屬于潔凈煤技術,需要與煤巖學、煤化學等相結合,同時從地質地球化學的角度分析,進而為煤炭勘探技術的改進提供可靠的理論依據。
4.5動態地質勘探技術
歷史以來,在煤炭開采過程中,常常會出現井下地質災害現象,經過分析,發現這種類型的災害在本質上屬于動力地質現象,即具有動態特性。因此,在煤炭勘探過程中,預測動力地質現象預測的時候,不但要以原始的靜止數據為依據,而且還需要對巖煤層應力變化的動態數據進行監測,同時分析動態地質勘探技術工作。
4.6加快建設信息技術
當今社會是信息時代,各行各業都離不開信息技術的應用,特別是計算機信息技術已經廣泛應用于煤田地質勘探中,這是我國煤炭行業的一大進步。此外,伴隨著科技的不斷發展,更加先進的信息技術將不斷涌現,像大容量存儲多媒體人工智能煤炭勘探,或者是神經網絡煤炭勘探,都可以應用人機對話的方式來分析并處理勘探數據,不斷向自動化操作方向轉變。
5、結束語:
綜上所述,在我國煤炭地質勘測中,技術應用是重點,抓好技術是煤炭地質勘探工作的關鍵。在科技創新體制建立的基礎上,需要大力投入科技,結合產學研究,不斷創建科技化的煤炭地質平臺,從而加強人才培養,努力為我國煤炭事業的發展貢獻技術力量。因此,促進煤炭地質探技術的進步,不僅能夠使煤炭事業合理有序地發展,而且還能保護人類家園,確保煤田的健康發展,最終實現煤炭市場經濟的可持續發展。
摘要:最近幾年,我國投入大量的人力物力資金到地質找礦勘探中,針對當下的礦產地質調查結果,本人覺得最具有代表性意義的是將科學的地質成礦理念為指導,運用地質物理、地質化學、地質特征等相關知識總結出一些地質勘探找礦標志,這將推動我國礦產地質勘探事業獲得更大的發展和進步。
關鍵詞:礦產;地質勘探;找礦標志
通常我們所講到的地質勘查是地質勘探工作的又一稱為,是依據現有的經濟發展。科技進步及國防建設的準求,對特定空間中的礦產、地質構造、地下水等地質實際狀況進行深入的調查。以能夠通過調查結果,找出所需要的礦產資源。本文針對礦產地質勘探找礦標志進行相關論述。
在不同目標的前提條件下,對礦產地質勘探有著不同的要求。譬如,為了發掘找礦標志的勘探工作成為礦產地質勘探,在進行礦產地質勘探工作的過程中一定要以地質勘查探究為根基,爭取在最短的時間內找出礦產資源所具有的特性,運用先進的科學技術方法,為開采礦產資源提供先決性條件。
1. 約束深層礦產地質勘探找礦的基本型因素——成礦理論
人們對礦產能源的勘探研發運用有著較為久遠的歷史,世界上有關成礦的理論探究正在趨于成熟的狀態,礦產地質勘探也取得了一定的成果,隨著全新的科學技術不斷出現,同時慢慢的在地質找礦工作中得以運用。伴隨著近幾年來國家對礦產資源勘探研發投入了大量的人力、物力及財力,各方面都取得了較大的成果。也形成了一整套比較成熟的成礦理論,現就深部流體作用理論、礦床成礦系列理論對于深層找礦的意義淺述如下:
1.1 深部流體作用成礦理論
深部流體成礦理論通常指的是礦產的形成與地殼流體運動相互之間的聯系性,它大多數是受到最近幾十年所發生的地殼流體運動的影響。經過對地殼探究可以發現,在地殼的深層部位潛在大規模的地殼運動,而礦產資源的形成通常是在大規模發生流體活動之后所形成的。在流體活動比較強烈的地區許多勘探結果表明:Au、Zn、Ag、Cu、Hg、Sb、Sn等比較重要的稀有金屬資源都跟流體運動有著緊密的聯系,所以就可以理解為,在一些深部流體作用活動強烈的區域是Au、Zn、Ag、Cu、Hg、Sb、Sn等金屬資源的關鍵性地區。深部流體活動是地質找礦的重要性標志之一。
1.2 礦床成礦系列理論
礦床成礦理論是指的是在特定的地質時期內,地質成礦通常跟特定的地質構造單元有著密切的聯系。不同類別具備因果聯系的礦產資源、不同的地質構造將有可能產出不同的礦產資源。按照地層層次的區別可以將礦產系統劃分為:成礦系列組合、成礦亞系列、成礦系列類型、成礦系列等序列,該種形式的礦床組合使得礦產資源產生了一定的變化,需要運用成礦序列理論進行淺析。該理論同樣是進行礦產地質勘探中的找礦標志之一。
2. 對地質找礦開展革新,促使礦產地質找礦勘探得到長足的進步
在地質勘查工作中首先要對工作區域進行深入了解,然后進行全面部署,這樣才能夠促使找礦工作得以突破。全世界范圍內的重大的礦產地質找礦往往是以全面總體部署之后來進行的,是需要具備多工種、多學科有效的結合來進行地質找礦工作的。最近幾年,我國地質礦產勘探工作逐漸進入了制度轉變、調整隊伍、投入資源不夠、大風險的現狀之下,地質礦產找礦工作在整體合理的布局和規劃問題上存在嚴重欠缺,都是自我開展、分散進行的。這種現狀會造成我國整體的礦產地質勘查工作無法有一個巨大的突破和進步。所以,繼續強化對礦部進行嚴密的部署,革新找礦布局,使得礦產資源勘探能夠有一個很好的發展。
為了能夠探索出更多的找礦標志,需要對找礦工作進行全方位革新及部署。首先,確保探究隊伍的穩定性,掌握市場發展準求,有效的汲取國內外相關經驗,強化對礦產勘查部署的探究;其次,推行我國地質工作統一化,切實頒布有關礦產資源勘查總計劃,合理對公益性地質勘探和商業性地質勘探進行安排,誘使找礦工作趨于正常化,預防分散、相重的情況出現。再次,著重對重點礦產種類資源、重點成礦地帶進行著重勘探,引導對其進行礦產勘探整體布局。針對那些孕育潛藏礦產資源的空間創建重大工程,進行集成性作業,綜合勘探。第四,對有關地質勘探準則加以完善,加強對礦產資源勘探的監管和指導,進行科學合理部署,為保證在有找礦標志的情況下,使得礦產資源得到最大程度的開發。
3. 運用
3.1 目前礦產勘探的未來走向是運用有效的勘探科學技術對找礦標志的挖掘及找礦預測,在這個工作當中則需要各類手段緊密配合,這樣才能夠避免多解性,如果只是采用一種勘查手段則對那些隱藏的礦產資源所形成的找礦標志是很難發現的。
3.2 物化探方法的運用一定是在工作區域成礦地質背景為基礎的,物化探信息是需要有效的將工作區成礦地質條件結合在一起來分析。在開展物化探勘查工作當中要自始至終將地質—物化探(結合地質理論進行合理分析、解釋)—地質的思路,而不可以與成礦地質條件相脫離,單獨運用一種方法,唯有如此才能夠處理地質與找礦的現實問題。
4. 礦產地質勘探找礦科技方法探究
4.1 針對特定空間內地質的探究。淺析相關地質條件。對于空間內的地殼運動及總體地質客觀因素進行探究,一定要對相關地質活動做出一個詳細的時間表格,這樣在今后進行成礦標志的形成起到一定的參考性的建議,運用有關資料對成礦時期的地質現實狀況進行探究,找出在此客觀條件中的地質構造,找出地質構造與成礦之前的密切關系。
4.2 在成礦有利地區尋找各類礦床,通常會取得良好的成果。區域較大的斷裂地帶加上獨特的地質構造通常是礦產地質找礦標志之一。因為在這種區域當中,通常是由于地質的一些活動促使地質構造產生一系列的變化,形成各類礦產資源的可能性就較大。
4.3 找礦信息是重要性的找礦標志。特別是礦化信息是特別關鍵的,需要相關工作人員對其加以注意。這就需要對找礦信息加以探究,有效運用相關找礦信息來為找礦工作服務。針對不同種類的礦區,需要探尋不相同的成礦重點,尤其是其最為關鍵性的成礦地點,這樣才能夠在找礦上有一個重大的突破。
4.4對礦產勘探進行全面部署:成礦地帶找礦勘查的開展需要按照從面到點、點面結合、落實到點的準求進行的。
5. 結束語
伴隨著社會經濟水準的不斷提升,對礦產的各方面需求也在隨之增加,然而看眼礦產科學技術及運用形式就需要進行不斷的革新,才能夠適應于當下地質礦產勘探的變化。這就需要以成礦理念為指導,有效的結合當下的地質特征,才能夠將地質勘查工作做好,以在未來找到大型的礦產資源。
如果僅僅是運用一種找礦方法就會出現很多方面的矛盾,有的時候甚至是會對一個區域有可能有礦產出現而做出錯誤的決定,這樣就會對礦產資源的的勘探將會是一個重大損失。所以在此警醒有關單位一定要注重這一問題,在以后的找礦工作當中一定要做到多種找礦方式有效結合,這樣才能夠在預期內獲取最好的經濟效益。為此,在開展今后的地質礦產勘探工作當中一定要運用有關勘探理論,運用全新的科學技術及新方法,總結前期勘探經驗,以爭取提升挖掘礦床的能力,獲取最大化的經濟效益。
摘要:水文地質勘探是針對水資源進行的勘探活動,它是對某一區域的地質構造、地下水的發育、地表水的補給等水文特征作出科學判斷的過程。本文旨在探討在水文地質的工作概況及水文地質勘探的過程、對相關資源的評價。
關鍵詞:水文地質;勘探技術;方法
一、水文地質勘探工作概況
1.水文地質勘探的目的
水文地質勘探(hydrogeologicalsurvey)是水文勘探技術工作者為了了解某區域的水文地質環境以開發利用相關資源而進行的科學探究工作。出于不同目的和要求,水文地質勘探又可以進一步劃分為普查和勘探,普查是綜合性的,用以表達普查結果的水文地質圖的比例尺為1:20萬,而水文地質勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后對特定區域水文資源的深入調查,服務于專門目的,如從居民健康考慮,對區域內供水水文的調查,采礦時對礦床水文地質的勘探等。
2、我國水文地質勘探工作的發展概況
我國水文地質勘探工作從50年代開始,經過半個多世紀的發展,取得了舉世矚目的成就,相比前蘇聯、美國以及其他國家,我國水文地質勘探工作的特點是起步晚、發展迅速。50年代,首次建立起全國性的水文地質工程隊伍;60年代,在東部大平原和西北缺水地區這些特殊的地理區域進行了水文地質的普查;70年代,全國三分之二以上的地區完成了水文地質的普查工作,水文地質勘查技術更加完善,地下水動態觀測站在各省市自治區陸續建成;80年代,我國的水文地質勘探工作過程中,開始重視水文環境,加強環境立法;水文勘探發展到當前,數字地球建成,地理信息中的3S(GIS、GPS、RS)應用于處理水文地質的空間數據,以及專業性軟件隨著計算機的發展廣泛應用于水文地質的勘探,為水文地質工作的發展提供了技術上更加有力的支持。
二、水文地質勘探方法
1.水文地質測繪
水文地質測繪(hydrogeological mapping)是指在被測地區,首先觀察水體的地質現象,經過科學的分析整理后,用專業術語或者圖表描述。在水文地質的勘探中,勘探工作者對探測區域的水文環境,有必要先根據相關資料進行大致的了解,掌握基本情況不僅可以減少工作量,技巧性的開展勘探工作,也有利于保障勘探過程的安全。水文地質勘探工作常常涉及山區的水文地質測繪,范圍大且受地形影響難以進入的山區環境成為水文勘探棘手的問題,針對這種情況,利用拍攝的航空攝像片、衛星圖片對區域內的地質環境作出基本判斷,利用電子技術分析資料,在對水文地質作出測繪后得到能夠反映水文信息的圖表,達到調查水文環境的目的。由此可見,水文地質測繪中,勘探者面對的難題是大面積的山區無法通行,這一問題的解決,需要充分利用已經發展完善RS、GIS等地理科學技術,在實踐中不斷提高應對艱難環境的能力。
2.地球物理勘探
為了了解水文地質條件,也可以通過對地球物理相關屬性的考察。根據地球物理的整體性原則,各地理現象是相互作用、影響的,地球物理勘探是現有的水文地質勘探的技術中唯一一個間接的勘探方法,聯系測區的自然條件和勘探所需要解決的具體問題,勘探可以選用地面物探、水文測井、遙感技術這三種具體的方式。與其他的勘探方法相比,地球物理勘探是通過探究水文地質的成因來推斷業已形成的水文環境,獲取了更多的地理信息,它對平原地區含水層的深度、淡水界面,甚至地熱異常區域的界定,都有精確而不可替代的作用。
3.水文地質鉆探試驗
水文地質鉆探(hydrogeologic drilling)和水文地質試驗(hydrogelogic experiment)都是為了獲取地下水資源的相關資料而進行的地理科學技術手段。它們可以涉及地下水埋藏的地理環境,通過鉆探,理清區域內地下水流動的方向和水量的規律,對地下水的水文條件進行精確的表述。鉆探采用的探孔,由于不同的作用,分為普查、勘探與探采結合孔三種類型,鉆探在水文地質探測中的發展為水文地質調查活動提供了直接的技術支持,探測活動對水文探測設備的要求相比其它的探測高,其中,回旋、沖擊、沖擊——反循環是不同探測設備基本的探測方式,在探測水文地質的過程中,也能夠通過鉆探區域內地熱資源以開采利用。與水文地質鉆探相同,水文地質試驗也是在野外,通過對水文地質的直接調查以獲取區域內的水文資料,利用抽、注、滲等方式,可以明確水文特點,達到調查區域內水文地質資料的探測目的。
4.地下水動態觀測和試驗分析
地下水動態監測是對一個地區或者水源地的地下水動態要素(水位、水量、水質和水溫)等物理化學性質進行定時測量、記錄和存儲整理的過程,依托中國移動公司GPRS網絡在監測中心查看地下水的水位、溫度、電導率等數據,將所有數據導入數據庫生成各種報表和曲線,它由監測中心、通信網絡、微功耗測控終端、水位監測記錄儀四部分組成,通過對地下水動態觀測和試驗分析,得到與地下水有關的數據資料。
三、水文地質評價
1.地下水水量計算
計算地下水的水量,是評價水文地質的一個重要標準,也是對地下水資源能否開采的判斷依據之一。可用的地下水是在計算出補給量與排出量的差值,結合地下水的基本儲存量的結果,其中,能夠對地下水進行補給的水量來源包括河水補給、降雨補給與地下水平衡量的補給,地下水的流出是地下水側向流出、潛水蒸發等因素作用的。經過計算與分析,獲取地下水能夠允許的最大開采值進行地下水的開采活動。
2.地下水資源評價
對地下水資源的評價是一個綜合的過程,評價內容包括水質好壞,即是否受到污染與污染程度是否在可修復的范圍,地下水資源開發的經濟價值、社會價值,具體的資源評價過程是對勘探工作的完善,水文地質的分析人員根據調查數據做出水文地質模型,利用相關的理論如數值法等方法進行水質、水文上具體的測評。地下水資源的評價普遍認同以下兩種評價方式。一、首先進行水體取樣,進而花樣以調查水質,是否含有超標的元素,與人體的適應性對比來決定相應地下水資源的開采價值。二、如果在水質勘察過程中發現水質已經受到污染或者有受到污染的可能,應查清污染物質及來源、途徑與規律,提出地下水資源的防護措施,地下水的開發應力求費用低廉、方案優化、效益顯著。這些必須以查明水文地質條件和正確評價地下水資源為基礎,在對地下水資源作出評價后進行開采時,應注意做到不過量開采,不能造成海水或者高礦化水入侵到淡水含水層,不能引起大量的地面沉積和坍塌,進行全面的規劃。為了合理使用地下水資源,必須進行有效的管理,建立水資源的統一管理機構,優化分析的方法進行水資源的數字模型管理,在經濟方面要明確地下水有償使用的原則,征收水資源管理費。
地下水水文的探測是隨著國民經濟的發展,對資源的了解與利用的需求增加的基礎上發展的,我國的水文探測工作從50年代正式開始受到關注,水文地質的普查滲透大江南北,具體的水文勘探技術如測繪、鉆探、試驗等,在水文普查探測和專門探測中,都發揮了重要的作用,對水文地質探測工作者,掌握這些技術并與時俱進的鉆研新方法以適應不同的探測環境,是十分重要的。探測的最終目的是對資源的利用,獲取資料后,判斷地下水的開發價值并進行規模化的開發,也成為新形勢下水文地質工作者的責任。
【摘要】深部開采對煤田地質勘探工作提出了新的要求,本文主要介紹煤炭資源的開發過程中所采用的幾種地質勘探方法,采用綜合的地質勘探方式可以有效的探查煤礦礦區的地質情況,為煤炭的后續開發提供依據。
【關鍵詞】煤礦;地質勘探;深部開采
目前,煤礦深部開采中的地質勘探技術是以地球物理方法為先導,其工作模式可分為三個層面:(1)井田范圍主要可采煤層開采地質條件評價;(2)采區地質條件勘查;(3)綜采工作面地質條件超前探測。
而從現今的發展方向來看,煤礦深部開采地質勘探技術的發展方向是將地球物理方法、基礎地質勘探手段與地理信息系統技術進行有機結合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數據,查明采區內斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統作為平臺建立礦井多元信息集成系統,把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構造地質、水文地質等多元信息進行復合、綜合分析后建立預測與評價模型,實現地質資料的信息化、數字化和可視化,為開采地質條件的快速評價、生產地質工作的動態管理、突發性地質災害應變對策的制定提供技術支撐。
1.傳統水文地質勘探
1.1方法
受巖溶承壓水威脅的礦井,底板突水是各類因素綜合作用的結果,突水機理主要包括:(1)巖溶裂隙水網絡的發育情況,是發生底板突水的物質基礎;(2)隔水層的厚度及巖性特征,是突水的制約因素;(3)采礦活動造成底板的破壞,是底板突水的誘導因素;(4)斷裂構造及原生構造裂隙的發育程度,是導致底板突水的關鍵因素;(5)水壓與礦壓的偶合作用也是導致底板突水的重要因素。因此,水文地質條件的探查范圍包括了巖溶裂隙水網絡發育規律、隔水層的厚度及巖性變化、斷裂構造及底板裂隙的發育規律及發育程度、含水層水位變化規律等。
1.2傳統方法的局限性
而任何一種單一的勘探方法,只能大致探明某一種突水因素,如:采用傳統的地面鉆探、抽水及注水試驗,只能探明某一點的巖溶發育及富水情況,對于整個開采范圍的富水規律難以有效的探明。另外,礦井突水是一個十分復雜的問題,不可能用一個統一的規律進行描述,也就是說,隨著空間的變化,水文地質條件發生變化,各類突水因素在突水過程中的作用相互交替變化,如:斷層導水型突水,構造的突水機理起到了主導作用,而底板破壞型突水,采礦動壓是突水的關鍵因素。因此,要防止底板突水,就必須對各類突水因素進行全面探查,有針對性的實施綜合治理,才能有效的防止水害事故的發生。對水文地質條件的探查,采用單一的探查方法顯然是不夠的。
2.采用綜合方式進行地質勘探
2.1采區地面地震勘探
采區設計前,通過采用地面地震勘探手段,查明采區構造形態和斷層發育規律,查明煤層賦存狀況及底板起伏形態,對影響開采的含水層富水性進行評價,并提出水害防治措施,為采區設計提供可靠的地質資料。
同時本階段的主要工作也是進一步查明采區范圍內的小構造,包括落差5m左右的斷層、陷落柱和采空區的空間分布形態,根據采區銜接的要求,應提前布置實施。現已成熟的探測技術包括三維地震勘探、瞬變電磁法、礦井直流電法和鉆探。地面物探方法較礦井物探方法施工簡單,探測效率也高,但受到地表條件的限制。因此,在地表條件允許的前提下,三維高分辨率地震勘探技術是首選方法。
2.2微動測深勘查
微動是一種在時間域和空間域都極不規則的震動現象。根據波動理論,微動記錄既包含有體波也包含有面波。由于在大多數情況下,微動的震源是在地表面或海底面,在微動中的面波成分相對于體波成分來說占絕對優勢,微動測深勘查方法就是利用這一占絕對優勢的面波來反演地下地質結構的方法。同時,依據觀測形式的不同微動測深探查主要分為一下幾種形式:(1)單點勘查。單點勘查方式觀測臺陣,一般由兩個不同半徑的同心圓(內接正三角形)組成,在圓心和圓周上內接正三角形頂點處各設置一套微動觀測儀。這種觀測方式勘查深度與臺陣的大小成正比。根據勘查深度的要求,可采用由3個或3個以上不同半徑的同心圓組成觀測臺陣;(2)測線勘查。在煤田勘查這種大面積勘探中,單點勘查已經不能滿足生產要求。可采用測線(剖面)觀測系統,獲得S波速度剖面成果圖。在測區內按一定間距布置這樣的測線,可實現二維微動測深勘探,并反演測區三維S波速度結構,結合鉆孔及其它地質資料,可進一步解釋速度異常區域的地質意義;(3)平面探查。在礦區或者要求更精細的勘探,在儀器數量足夠多的情況下可采用平面觀測,并反演測區三維S波速度體,從而圈出速度異常體或者面。
2.3井下鉆探及綜合物探
在放水試驗對主要含水層的富水性達到宏觀控制(礦井、采區)的基礎上,對富水區的每一工作面,針對不同的條件,采用各種物探手段,探明局部導水構造、隔水層變薄帶及局部富水帶,再用少量的鉆探手段進一步驗證,有針對性的重點布置注漿改造、疏水降壓等治水工程。
(1)井下直流電法透視:從大的范疇來說,井下直流電法透視仍屬于礦井直流電法。其目的是探測采煤工作面內部的導水構造、底板含水層的集中富水帶。許多礦區的研究和試驗證明,井下直流電法透視是探測水文地質異常區最為有效的物探方法之一。(2)TEM探測:瞬變電磁法(簡稱TEM),它是利用大功率的發射裝置向鋪設在地面的矩形線圈(或稱發射框)發送雙極性大電流,在電流開啟和關斷時,由于電磁感應作用產生電壓脈沖,電壓脈沖的衰減產生感應磁場(即一次磁場)。一次磁場隨著時間的推移,在地下介質中產生渦流。地下渦流的變化又生產二次磁場,由于不同地質體其電性特征存在差異,其二次場的衰減亦存在差異。因此,通過研究二次場的衰減規律,可達到推測、分析地下地質異常體的目的。TEM探測可以探測不同高程的相對富水區,以便有針對性的采取防治水措施。(3)彈性波CT:即地震層析成相技術,可以推測主要構造的發育情況,但由于該項技術起步比較晚,還有待于進一步完善提高。(4)瑞利波:利用瑞利波探測技術可以對掘進巷道前方的地質異常體,特別是斷裂構造進行超前探查,預防突遇斷層出水。該項技術對于探測前方構造效果較好。
另外,通過坑透、槽波、脈沖干擾試驗等手段,也可以探測地質及水文地質異常區。綜上所述,對于受底板巖溶水害威脅的礦區,對水文地質條件的探查,應以各種規模的放水試驗為主要探查手段,以此為基礎,采用多種物探及鉆探手段,對局部的水文地質異常區進一步查明,達到相互補充、相互驗證,充分體現多種勘探方法的綜合效應,可取得十分顯著的技術效果。
3.結論
煤礦開采地質勘探技術的發展方向是將地球物理方法、基礎地質勘探手段與地理信息系統技術進行有機結合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數據,查明采區內斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統作為平臺建立礦井多元信息集成系統,把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構造地質、水文地質等多元信息進行復合、綜合分析后建立預測與評價模型,實現地質資料的信息化、數字化和可視化,為開采地質條件的快速評價、生產地質工作的動態管理、突發性地質災害應變對策的制定提供技術支撐。
摘要:隨著我國市場經濟的發展,煤炭要有競爭力才能在市場上站住腳,經濟、安全、高效采煤就成為煤炭工業發展的關鍵。因此,我們需要繼續開展煤田地質勘探工作,而且,煤田勘探技術要迅速發展才能滿足生產要求。本文就當前煤炭地質勘探的主要技術方法作出簡要的分析。
關鍵詞:煤炭工業;地質勘探;勘探技術
隨著我國國民經濟的發展以及環境保護意識的增強,國內煤炭需求量將逐步增長,煤炭出口量將大幅攀升,需要優質環保型資源,需要進行煤炭資源經濟評價和資源資產化管理,需要開展煤礦區生態環境和環境地質評價,需要高集成度、高有序度數字化的資源信息。煤田地質勘探就是在開發煤炭資源前,通過各種技術手段了解煤層埋藏的具體情況,為開采設計、礦井建設和生產提供地質依據。在煤田地質勘探工作中,為了更好地揭露煤系,認識煤巖體賦存狀態及沉積環境變化規律,完成不同勘探階段的目的任務和滿足工作精度要求,需要各種技術手段和一定的施工方法。隨著以數字化和電子化為特色的新技術革命開展,中國煤田地質勘探技術和方法也有了質的飛越。
1 煤炭資源綜合勘探方法
根據地形、地質和物性等條件,合理選擇勘探手段,統籌布置各項工程,嚴格工程施工順序,綜合研究各種地質信息,提交高質量地質報告,這就是近年來逐漸完善的煤炭資源綜合勘探方法。通過采用遙感掃面、物探掃線、鉆探及測井掃點的工作部署,在具體勘探區,采用重磁資料確定煤系分布范圍和基底深度、用高分辨率數字地震控制斷層、褶皺和其他異常體的發育;用鉆探結合測井方法驗證地震勘探結果,并重點控制煤層的變化。通過地震、鉆探和測井資料的綜合解釋研究,可獲得高精度的地質勘探成果。在構造上,能夠控制落差10-15m的小斷層和落差5-10m 的小斷點、主采煤層的底板等高線能控制在1%-2%以內。在煤層上,能夠控制煤層的發育特征,并可利用地震波組的波形、多元參數特征和變化趨勢,解釋典型煤層的厚度和宏觀結構類型。在經濟上,大幅度節約了鉆探工作量,鉆孔數減少50%-80%,縮短了勘探周期,勘探成本降低30%-50%,具有明顯的技術經濟效益。
2 煤田鉆探新技術
傳統的巖芯鉆探仍將是煤炭資源勘探的最直觀手段,只不過隨著綜合勘探方法的采用,鉆探工作量相對減少。伴隨著新技術革命,鉆探將會在自動化程度、操作的靈活性和機械效率等方面有大的進展和提高。
一是全面推廣繩索取芯技術。繩索取芯技術就是在不提出鉆桿的情況下,采用內套管的結構,以繩索提出內套管的方式,將鉆進中收集到內套管的巖芯提取到地面后取出。使用該技術,能夠大大減少工人勞動強度,提高效率、提高各項經濟技術指標。該技術在煤田地質系統推廣已有數年的歷史,今后還將繼續推廣普及,并逐步解決推廣應用中出現的技術問題,完善該項技術。
二是推廣鉆進參數探測技術。在鉆探施工時,有許多鉆進特征是依靠工人的感覺和經驗獲得的,鉆工是依靠對鉆進狀態的判斷采取措施來調整操作。這種方式人為主觀性大、不易掌握,難以形成標準化操作。通過近年來的科技攻關和對外技術合作,鉆進參數探測系統正在被越來越多的煤礦企業應用,因為它可以通過各傳感儀實時掌握到下列鉆進參數:鉆桿旋轉速度、鉆進進尺速度、鉆桿扭矩、鉆進壓力、進水量、返水量、泵壓、孔深、泥漿粘度、密度和pH值等。鉆工依據這些參數,可及時、準確地調整操作。這可大大降低工人勞動強度,提高鉆進質量和工作效率。
3 高分辨率數字地震勘探技術
高分辨率數字地震勘探就是一整套以數字方式記錄高質量的地震信號,并經數字處理而獲得高分辨率地震勘探效果的技術方法,它包括在數據采集上采用四小(小藥量、小道距、小采樣間隔和小組合基距)、兩高(高頻檢波器、高頻低截濾波)、合適的井深及準確點位(炮點、檢波點);在數據處理上強調噪聲衰減、子波長度壓縮及精確的疊加和偏移,最終獲得高信噪比、寬帶的高頻信號,使得小型煤田構造和異常清晰的顯出。從1985年開始至今,高分辨率數字地震勘探技術在地質綜合勘探和地震補充勘探實踐中得到不斷完善和發展。通過地震補充勘探,查明規模較小的斷層、褶皺及其他異常體,以使得設計部門能夠及時優化、修改設計,包括:改變開拓方案,調整井筒位置和生產能力;修改采區設計,如工作面位置、走向及長度;修改主要巷道位置,調整礦井邊界等。
這些成果保證了高產高效礦井的高速高質量建成,避免了因地質資料而帶來的直接經濟損失。目前,該項技術已得到廣泛承認,并被越來越多的煤礦業主,包括虧損煤礦和地方煤礦業主的承認和采用,一場全國性的地震補充勘探和采區地震已經興起。近年來,隨著用戶要求的逐漸提高和大容量高速計算機的發展,使人們能夠對海量的地震勘探數據進行處理,這才使得三維地震勘探技術得以提出和飛速發展。三維地震勘探技術能夠將探測小構造的程度大大提高。由于那些條件較好、啟用三維方法較早的礦區大受益處,從而使其他一些煤礦或待開發井田的業主開始要求進行三維地震勘探工作,由二維轉向三維的大趨勢已不容置疑。在二維地震勘探技術推廣中,目前正在進一步通過增大主頻波來提高分辨率以探測更小的斷層,完善山區地震勘探方法,研究總結勘探方法和地震勘探成果解釋等方面,進一步發展和拓寬二維勘探技術,以期更好的為煤炭生產用戶服務。三維地震勘探由于工作量大、成本高、技術成熟度低等因素,近幾年已經通過推廣體積解釋技術、深度域代替時間域、模型技術的廣泛使用、約束反演的使用、山區三維地震問題的解決、縱橫波聯合勘探的推進、多道三維地震勘探技術的開發、現場實時處理的應用等一系列方法和手段,得到逐步完善和發展,進一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度滿足用戶的需求。
4 重磁電及地質雷達勘查技術與測井勘查技術
重磁電及地質雷達勘查技術:采用瞬變電磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流電法勘探(含高密度電法勘探)、地質雷達探測、頻率域電磁法勘探等方法進行勘探。廣泛應用于煤田地質勘探、石油地質勘探和地下水勘探等資源勘探領域。進行斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質構造的探測;圈定巖溶發育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質體或地質構造;礦山采空區和空洞等異常體的工程勘查。
測井勘查技術:采用電、聲、核系列物理參數測井,水文測井及煤層氣測井等技術。可精確為煤層定厚、定深;非煤系地層定厚、定深。常應用于煤巖層定性、定深、定厚;煤巖層力學性質分析,煤層炭灰水分析,煤層沙泥、水分析等。
5 煤炭遙感技術
煤炭遙感技術是一項將空間遙感應用于探測與煤田地質和煤炭工業有關方面的高新技術,具有實時、準實時、快速、客觀、整體性強的特征。近年來,伴隨著計算機軟硬件的飛躍有了突破性的進展,逐步形成了較為完整的煤炭遙感科學體系,在煤田自燃環境監測、煤礦區環境監測、煤礦區水資源調查、煤炭資源調查、中小比例尺填圖和區域地質研究等方面取得成功,并逐漸同物探、鉆探一樣,成為煤炭資源勘探的一種手段。
遙感是通過空間傳感器接受地面目標反射、散射外來電磁波或者目標自身發射的電磁波而獲得目標物理參數的技術方法。遙感技術徹底改變了地球科學中傳統的點測量狀況, 從像元到像元獲取地物信息,進而發展為三維立體測量,這一信息獲取方式的改變對地質找礦有重要的促進作用。遙感找煤是以煤炭遙感理論為基礎,成礦理論為指導,采用遙感手段對找煤標志、控煤因素及煤田分布規律進行研究, 從中提取煤礦床賦存信息的過程。
目前,煤炭遙感正在繼續沿著和GIS及GPS有機結合的方向,在計算機支持下,建成準實時性、半自動化、半智能化的中國煤田地質和煤炭資源調查信息系統,中國北方煤田自燃環境監測信息系統,中國煤礦區環境監測信息系統,煤礦區水資源調查信息系統,煤炭生產控制與土地復墾監測信息系統,并形成網絡化、可視化和社會化的信息產品,為煤炭工業的可持續發展提供科學決策依據。
6 結語
煤炭地質勘探是一項多學科的綜合性科技工作, 它不僅僅是探明煤炭資源儲量和開采技術條件, 而且還應為煤炭資源的綜合利用、合理利用提供充分的依據。目前我國煤田地質勘探技術與世界先進技術相比尚存在較大差距。因此,必須把握時機,加快我國煤田地質勘探技術的發展,才能滿足我國高產高效采煤的需求。我們堅信,今后的地質勘探其科技含量會更高、更新,更講求經濟效益,創造或總結出更多既方便又行之有效的地質勘探技術。
【摘 要】我國是世界上耗能大國,在能源消耗中,煤炭為主要的基礎能源之一。煤炭是我國的第一能源,在國民經濟的大戰中有著重要的地位。在當前,人們對各種物質需求不斷提高的過程中,對能源的要求也在不斷的增加和變化,使得能源在開發和開采中,各種開采技術手段不斷的更新與完善。
【關鍵字】煤炭資源;開發;地質勘查
煤炭是我國第一能源,但是由于各種技術和開采方式的限制,使得煤炭在開采和利用的過程中其開采手段不夠完善,技術不夠達標。由于受礦井地質條件差、斷層發育、煤厚變化大等地質因素的影響,使得當前在煤炭開發的過程中,技術手段和設備不斷的進行探索和更新,是當前社會發展的過程中利用相應的科學手段進行提高和完善的主要方式。采用綜合勘探方法,多種勘探手段結合并用,地面施工的時候利用三位物探的手段進行開采前期的測量與計算,提高施工中井下施工措施和管理技術水平。針對影響生產的地質因素開展各項專題研究,對各種相關的動態進行分析,結合社會發展過程中的各種技術設備進行綜合的應用,在開采過程中以地質效果和手段進行管理和利用取得了較高的成果,為當前井下開采提供了有力的地質保證和安全保障。
1 傳統水文地質勘探
1.1 方法
在煤炭開采的過程中,由于我國各種個地理因素的影響和制約,使得在開采的過程中,受到很大程度的影響。受巖溶承壓水威脅的礦井,是在鉆進的過程中由于各種底板突水是各類因素綜合作用的結果,其在開采的過程中主要的影響因素包括:1)巖溶裂隙水網絡的發育情況,是底板在進行挖掘的過程中出現吐水的主要依據,更是影響當前開采的前提和主要方式。2)隔水層的厚度及巖性特征,是突水的制約因素;3)在采礦的過程中,由于開采中施工的不夠完善和管理技術措施的不健全,使得其破壞了底板,是底板突水的誘導因素;4)斷裂結構是影響當前水溫地質勘查的主要因素,更是當值底板突水的關鍵手段。5)水壓與礦壓的偶合作用也是導致底板突水的重要因素。在水文地質條件之下進行勘查和開采是當前礦產開采的重點和難點,也是當前社會發展過程中必然要解決的問題和手段。其在勘查的時候要結合當前的水質和底板變化情況進行分析與總結。
1.2 傳統方法的局限性
在傳統勘查方法是用的過程中,其具有一定的局限性,是在當前勘查的過程中利用傳統的總結方法進行分析,然而對各種吐水因素出現的原因和方式的利用不夠完善的準確。而任何一種單一的勘探方法,只能大致探明某一種突水因素,另外,礦井突水是一個十分復雜的問題,不可能用一個統一的規律進行描述,也就是說,隨著空間的變化,水文地質條件發生變化,各類突水因素在突水過程中的作用相互交替變化,如:斷層導水型突水,構造的突水機理起到了主導作用,而底板破壞型突水,采礦動壓是突水的關鍵因素。因此,要防止底板突水,就必須對各類突水因素進行全面探查,有針對性的實施綜合治理,才能有效的防止水害事故的發生。對水文地質條件的探查,采用單一的探查方法顯然是不夠的。
2 采用綜合方式進行地質勘探
2.1 采區地面地震勘探
采區設計前,通過采用地面地震勘探手段,查明采區構造形態和斷層發育規律,查明煤層賦存狀況及底板起伏形態,對影響開采的含水層富水性進行評價,并提出水害防治措施,為采區設計提供可靠的地質資料。
同時本階段的主要工作也是進一步查明采區范圍內的小構造,包括落差5m左右的斷層、陷落柱和采空區的空間分布形態,根據采區銜接的要求,應提前布置實施。現已成熟的探測技術包括三維地震勘探、瞬變電磁法、礦井直流電法和鉆探。地面物探方法較礦井物探方法施工簡單,探測效率也高,但受到地表條件的限制。因此,在地表條件允許的前提下,三維高分辨率地震勘探技術是首選方法。
2.2 微動測深勘查
微動是一種在時間域和空間域都極不規則的震動現象。根據波動理論,微動記錄既包含有體波也包含有面波。由于在大多數情況下,微動的震源是在地表面或海底面,在微動中的面波成分相對于體波成分來說占絕對優勢,微動測深勘查方法就是利用這一占絕對優勢的面波來反演地下地質結構的方法。單點勘查方式觀測臺陣,一般由兩個不同半徑的同心圓(內接正三角形)組成,在圓心和圓周上內接正三角形頂點處各設置一套微動觀測儀。這種觀測方式勘查深度與臺陣的大小成正比。根據勘查深度的要求,可采用由3個或3個以上不同半徑的同心圓組成觀測臺陣。
2.3 井下鉆探及綜合物探
在放水試驗對主要含水層的富水性達到宏觀控制(礦井、采區)的基礎上,對富水區的每一工作面,針對不同的條件,采用各種物探手段,探明局部導水構造、隔水層變薄帶及局部富水帶,再用少量的鉆探手段進一步驗證,有針對性的重點布置注漿改造、疏水降壓等治水工程。
1)井下直流電法透視:從大的范疇來說,井下直流電法透視仍屬于礦井直流電法。其目的是探測采煤工作面內部的導水構造、底板含水層的集中富水帶。許多礦區的研究和試驗證明,井下直流電法透視是探測水文地質異常區最為有效的物探方法之一。2)TEM探測:瞬變電磁法(簡稱TEM),它是利用大功率的發射裝置向鋪設在地面的矩形線圈(或稱發射框)發送雙極性大電流,在電流開啟和關斷時,由于電磁感應作用產生電壓脈沖,電壓脈沖的衰減產生感應磁場(即一次磁場)。一次磁場隨著時間的推移,在地下介質中產生渦流。地下渦流的變化又生產二次磁場,由于不同地質體其電性特征存在差異,其二次場的衰減亦存在差異。因此,通過研究二次場的衰減規律,可達到推測、分析地下地質異常體的目的。TEM探測可以探測不同高程的相對富水區,以便有針對性的采取防治水措施。3)彈性波CT:即地震層析成相技術,可以推測主要構造的發育情況,但由于該項技術起步比較晚,還有待于進一步完善提高。4)瑞利波:利用瑞利波探測技術可以對掘進巷道前方的地質異常體,特別是斷裂構造進行超前探查,預防突遇斷層出水。該項技術對于探測前方構造效果較好。
3 結論
煤炭開采和勘查技術是當前社會發展過程中利用物理學基礎和信息技術進行綜合探究的方向,是通過各種信息技術進行有機結合和統一發展的前提手段。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探,是采用多元化數據手段進行管理,提出其在開采的過程中所需要注意的問題和控制措施,是利用相關的技術手段進行管理和控制的過程。利用地理信息系統作為平臺建立礦井多元信息集成系統,通過社會發展中的三維技術,電磁波技術和各種物質手段和信息方法進行綜合反復的利用,建立完善的地質信息資料和數字化管理手段,利用可視化方式和數字化措施進行總結,為開采地質條件的快速評價、生產地質工作的動態管理、突發性地質災害提出相應的應對措施和技術支持理論,為日后煤炭資源的開采和勘察奠定依據。
摘要:在未來以后的幾年,將是我國社會經濟發展的重要戰略機遇期,也是礦產資源供需矛盾的進一步凸顯期。本文結合了實際主要對地質勘查與找礦技術進行分析。
關鍵詞:地質勘探;找礦 ;技術創新
根據經濟建設、國防建設和科學技術發展的需要,對一定地區內的巖石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行重點有所不同的調查研究工作。接不同的目的,有不同的地質勘查工作之分。例如,以尋找和評價礦產為主要目的礦產地質勘查,以尋找和開發地下水為主要目的水文地質勘查,以查明鐵路、橋梁、水庫、壩址等工程地區地質條件為目的的工程地質勘查等。地質勘查還包括各種比例尺的區域地質調查、海洋地質調查、地熱調查與地熱田勘探、地震地質調查和環境地質調查等。地質勘查必須以地質觀察研究為基礎,根據任務要求,本著以較短的時間和較少的工作量,獲得較多、較好地質成果的原則,選用必要的技術手段或方法,如測繪、地球物理勘探、地球化學探礦、鉆探、坑探、采樣測試、地質遙感等。這些方法或手段的使用或施工過程,也屬于地質勘查的范圍。狹義地說,在我國實際地質工作中,還把地質勘查工作劃分為5個階段,即區域地質調查、普查、詳查、勘探和開發勘探。
一、地質勘查技術原則
(一)統籌規劃.適度超前按照以人為本、全面落實科學發展觀的要求,統籌公益性地質調查與商業性地質勘查,統籌礦產勘查與環境地質調查。統籌中央與地方地質勘查工作,統籌各類規劃區地質工作,統籌國內地勘事業發展與地勘領域對外開放,充分發揮地質勘查基礎性先行性作用,提前10-15年規劃部署地質勘查工作。
(二)遵循規律,合理布局根據我國地質條件和資源分布特點,按照國民經濟和社會發展宏觀布局要求,結合人口分布、國土利用、基礎設施建設和城鎮化格局,統籌地質勘查工作區域布局,引導商業性地質勘查工作的有序發展。
(三)突出重點.拓寬領域立足于我國地質條件、資源基礎、環境基礎、工程基礎,突出重要礦種和重點成礦區帶的勘查工作,努力創造有宏觀影響的大成果,不斷提高地質勘查的精度、深度和廣度。根據經濟社會發展需要,積極拓寬地質勘查工作的服務與應用領域。
(四)創新科技,增強能力實施"科技興地"戰略,加快地質勘查工作現代化步伐。突出重大地質理論問題研究,把地質區位優勢變為科技創新優勢。大力推進成礦理論和地質勘查技術發展,加快信息化建沒,完善地質科技創新體系。推動科研與勘查的有機結合,發揮科技的支撐和引領作用。加強隊伍建設和人才培養.注重創新基地建設。
(五)立足國內.擴大合作利用"兩種資源、兩個市場",充分挖掘國內資源潛力。加大礦產資源領域對外開放,適應經濟全球化和資源全球化發展的需要,鼓勵與國外企業合作開展境內礦產資源勘查開發,扶持、鼓勵和引導有條件的企業"走出去",提離礦產資源供給能力和保障程度。
(六)完善體制。理順機制
健全中央和地方政府各負其責、相互協調的地質勘查管理體制。充分發揮各方面的積極性,促進地質勘查多渠道投入新機制的形成,完善商業性礦產勘查機制,注重發揮財政資金對社會資金的引導和拉動作用。
二、實現地質找礦重大突破需要創新整體部署
只有大的找礦部署,才有可能促成大的找礦突破。國內外的找礦重大突破,大多建立在統一部署、集中突破之上,有些還是多學科、多工種綜合集成的結晶。近年來,我國地質工作正處在體制轉換、隊伍調整、機制變化、投入不足、風險加大等復雜的環境當中,地質找礦缺乏統一的規劃和部署,各自為戰,分散布局,找礦項目多、小、散的問題比較突出,從布局上就很難形成重大突破。因此,迫切需要加強找礦部署研究,創新找礦整體布局,引導礦產資源勘查工作有序發展。創新找礦整體部署,一是穩定研究隊伍,把握發展需求,跟蹤市場動態,借鑒國外經驗,切實加強礦產勘查部署研究。二是加快推進全國地質工作統一規劃,盡早出臺礦產資源勘查規劃,統籌安排公益性地質勘查與商業性地質勘查,正確引導找礦布局和結構調整,避免重復、分散現象。三是突出重點成礦區帶、重點礦種,遴選重點勘查區域和項目,引導和調控礦產勘查布局;對有潛力的成礦區域,設立重大工程和項目,多學科、多工種集成作業,進行會戰式綜合勘查研究。四是強化探礦權采礦權登記發證和動態監測,合理布局勘查開采,支持重大勘查項目,嚴格制止邊探邊采,嚴查無證勘探開采。五是完善地質勘查行業標準規范,強化礦產資源勘查市場準人,加強業務指導和監督管理,合理部署找礦過程中的區域地質調查、區域物化探和普查、詳查、勘探等工作。
三、地質勘查實例分析
某地,以往曾進行過大量的地質勘查工作,僅對淺部礦體予以驗證,但是深部礦體的勘查資料很少。現將該區的地質特征介紹如下:
(一)地層
地層自西向東自老而新呈走向NE、傾向SE、傾角70~300的單斜狀展布。探礦工程揭露地層自老而新為奧陶系中統峰峰組(02f)、石炭系中統本溪組(C2b)、上統太原組(C3t)、二疊系下統山西組(Pls)。地表零星出露有二疊系下統下石盒子組(Plx),上統上石盒子皇且(P2s)、石千峰組(P2sh);三疊系下統劉家溝組(T11)、和尚溝組(Tlh);第三系及第四系松散層廣泛出露。
(二)構造
區內構造以斷裂為主,其中尤以高角度正斷層較為發育,這類構造主要為北東向,并有多次繼承和發展,在構造復合位置,是巖漿巖入侵的良好通道。
(三)巖漿巖
區域內中生代燕山期巖漿活動強烈,分布廣泛,巖性以中性巖為主。根據已有地質勘查資料,巖漿巖侵入部位自古生界中奧陶統(02)至中生界三疊系(T)地層,產狀呈多分枝的巖床狀,形態復雜。巖漿巖是本區磁鐵礦成礦母巖。
(四)磁異常
磁異常曲線規整圓滑,呈近似等軸狀橢圓形態。以150y值圈定異常,其走向長6000m,寬5500m,以300y值圈定異常等磁力線,其走向長約3600m,寬3500m。由此看出。異常規模比較大。
(五)成礦條件分析
根據以上地質資料分析.本區具備邯邢式鐵礦的基本成礦地質條件。礦區內淺部雖是煤系地層,其下則是奧陶系地層,北東向斷層構造控制了巖漿巖的入侵及礦田的分布,經鉆探驗證,本區在深部揭露閃長巖,同時也見到了接觸帶和磁鐵礦。綜上所述,本區具備接觸交代條件,奧陶系中統含膏角礫巖地層為巖漿的侵入提供了空間,對其接觸交代起了催化作用,故而在該地層中有可能形成多層厚大礦體。
(六)以往地質工作
該區過去曾施工一鉆孔,在孔深700多米處見有1m厚的磁鐵礦,礦石品位較高,未繼續進行深部及外圍的勘查工作,以致于本工作區深部鐵礦礦體的產狀、厚度、延伸情況等缺乏詳細的資料。
(七)勘查結果
根據地磁異常分析,有可能為一大的巖體引起,但是結合過去施工的鉆探資料分析,該異常可能由一深部礦體引起,推測這個礦體埋深比較大,并且規模也較大。到底是礦體異常還是巖體異常。經過專家們的反復論證,也難以確定異常性質,不好下結論,因為除了淺部鉆探資料和磁異常外,沒有其它資料可以利用,最終決定驗證一個鉆孔。實際鉆探成果反映也有1m左右的鐵礦。為此判定該磁異常為一巖體異常。
(八)存在問題
如此,只用一個驗證孔否定了該異常未免有些太草率,至少沒能完全查明該異常。在如此大的異常中心只布置一個鉆孔,畢竟也有它的局限性。若是利用其它物探手段如重力、電磁測深技術或激電中梯測量等進一步工作予以解釋分析,結合已知的兩個鉆孔地層資料對比,定會收到事半功倍的效果。另外根據不同物探測量方法獲得的異常,總體上具有良好的可比性、交互印證性和地質可解讀性。
結語
總之,近年來隨著科學技術的發展,還出現了不少勘查方面的新理論,因此我們應重視新理論、新技術、新方法的利用,同時結合以往多種勘查手段,以期提高礦床發現能力,取得顯著的經濟效益。
摘要:現代建筑工程地質勘探可以說是一項復雜、系統的工程技術活。本文主要從公路工程地質勘探的工作任務著手,分析了地質勘探工程所要研究的工作重點,以及常用的地質勘探方法,并探討了施工過程中的地質勘探所應當注意的一些問題。
關鍵詞:地質勘探;工程;公路;問題;方法
公路工程是現代技術工程,而地質勘探作為其中必不可少一項技術活,在公路建設中必不可少的要對各種地質因素加以考慮。總體來說,工程地質條件會因公路工程的建設而導致建筑結構因素失衡,至此會產生諸多地質作用,對公路工程建設和正常運作會帶來不利影響。因此,公路施工也是一個長期復雜的工程,需要經歷一系列過程,而各個環節的施工質量好壞都對項目起著至關重要的作用。
正常而言,公路工程中的土木工程往往占據工程建設總造價和總工期的30%―75%左右。作為公路工程的重要施工技術環節的組成部分,即地質勘測,它關系到路基、橋梁、隧道等的建筑結構安全。因此,對于地質勘探,在施工建設中我們要高度重視。也只有這樣,才能使地質勘探具備現實意義與深遠價值。
一、地質勘探的工作內容、任務研究重點
現代公路工程地質勘探的工作任務重點,或工作內容重點,就是指用現代技術理論及其各種手段,先要對實地進行調查、研究現場施工環境、地質條件。一般情況下,工程勘探的重點內容,包括以下幾點:1、探查周圍施工場所的地質條件,即沿公路施工路線對周圍地形、地貌、地質結構等條件因素進行勘察。2、在現場施工路線的范疇內,結合工程所需的地質條件,落實明確的施工方案,同時要對可基本布線的區域內展開初步勘探。3、在定線范疇內的區域,包括沿路線內各路段的地質條件,進行定量與定性的綜合評價。4、路線施工范疇已經明確后,進行測設、施工,并結合不同路段內的公路項目地質條件,對橋涵、路基等基本工程的建筑結構、項目施工類型、以及施工方案,提出相應實際可行的建議。
二、工程地質勘探方法及其施工原則
公路工程地質勘探的方法有許多,其中工程測繪、地質勘測、地質試驗、地質階段性長期觀測等,值得說明的是,這些勘測方法都要能夠保證要與公路基本項目建設的流程、工序相協調,并且勘探工程的技術資料要能夠符合其施工各階段的深度需求。另外,在勘測的方法方面,應當要保證在作業階段能夠合理、高效,根據施工路線、以及結合地質條件等,由點到面的深入,恰當運用遙感、地質調查、測繪、物探、鉆探、原位測試,水文地質試驗等方法,即全面深入、細化工作,為設計、施工提供第一手地質資料,同時視具體情節,合理運用新方法、新技術等。
三、地質勘探所應當注意的幾點主要問題
(一)外業調查。在地質勘探外業調查過程中,應事先探查對應路線附近區域范疇內的周圍環境、地質條件,并收集周圍建筑物的相關建筑施工技術資料等,以便能夠及時獲取周圍地層狀況。
(二)工作量內容。對于布孔設置應當充分結合周圍地形、地貌、以及地下管道、管線預埋情況等因素,鉆孔一般布置在結構線外緣3―8m,鉆探完成后必須進行回填封孔:首先,勘探點數量、包括其勘探間距要掌握好,具體依據要以設計方案的相應需求、技術資料為準,同時還要考慮工程地質水文地質條件、結構形式、基礎深埋、基坑結構、降水要求等,并結合施工方法進行綜合評價,最后確定下具體方案。初勘階段勘探點間距一般為l00m―200m,并可根據地質條件復雜程度及設計需要確定;勘探孔深度初勘階段,因地鐵線路縱坡不穩定,勘探孔可適當加深,避免浪費勘探工作量。
控制鉆孔的深度,應當結合現場施工區域內的施工區間以及辰戰的埋深、給排水、地層設計要求與施工方案等情況確立出來,正常而言,可鉆深度一般為六到十米。如,基巖地區在有風化帶存在的情況下,應當以三米到五米為基本標準,但是其每個站、段必須要保證能夠進入基低下一米到三米的鉆孔;中等風化帶環境下,應保證三到五米的鉆孔。另外,要根據具體施工環節的具體情況,去認真推敲、考慮,制定出詳細的勘探工作內容、任務書,其內容要涵蓋工點名稱、勘探目的、孔數、其具體結構位置、相應作業需求等;在兼做其他試驗作業的勘探孔,要提前準備,避免施工作業工序脫節,造成試驗漏項,進而導致工期耽誤。
(三)外業管理與檢查。在項目開展的外業管控階段,對于作業工程的技術人員,要經常到現場展開檢查,了解勘探進程,保障工程質量,確保作業情況能夠與方案達成一致。在檢查階段中應當注意的幾點問題主要有:鉆孔結構作業方法、工藝等是否能夠滿足其技術標準;換徑深度能否滿足地層條件等,取樣直徑的要求是否又能夠滿足設計孔深的需求等;地層分層又是否能夠按不同地層去控制回次進尺;區段內的地層深度是夠合理,要仔細查看是否有漏層現象;是否按順序排列好巖心等;能否做好日志、筆錄;樣品采取、保管與運送取樣數量及位置是否符合技術要求,巖心采取率是否達到鉆探質量標準規定的要求;是否按規定做好巖心樣品的存放和保管,樣品標簽是否正確以及樣品是否及時蠟封;及時做土工試驗,樣品保留時間不能太長;在土樣運送過程中應采取保護措施,防止樣品被人為及其他因素擾動。巖心照片每個鉆孔鉆探結束后都要進行巖心照相,巖心照片作為附件附在勘察資料中。另外,水文觀測方面也非常重要,要在實際外業管理檢查過程中,要看其水位是否穩定,能都達到測量需求。
結語:
總之,地質勘測工程是一項技術工程,作為其工程實施的主要載體巖土,其極易受到自然因素、以及外物條件影響,具備時空變異性,所以,在實際工程勘探作業中,尤其是外業管理檢查中,也應當要格外注意。另外,除了做好各個環節所展開的相應作業,還要盡量保證作業的實際效果能夠與技術資料相吻合,進而提升地質勘探的實際作業質量。
摘 要:隨著社會的快速發展,物探技術已經被廣泛的應用到地質資源勘查工作中。物探技術是地質科學中比較新的、相對活躍的、有重要價值的勘探辦法,明顯的提高了地質勘查的進度與質量,也提高了生產力,是地質勘查現代化水平的標志。
關鍵詞:地質勘探;綜合物探;技術
對于綜合物探技術來說,現階段的發展還有很大的提升空間,很多的工作人員都反映在應用的過程中,需要對其進行一定的改進,這并不是對技術持有否定的態度。而是地質勘測中的綜合物探技術能夠在應用的過程中,通過不同的方式達到不同的要求,現階段的社會進程較快,我們需要根據實際的情況進行一定的改良,這樣才能達到一個較為理想的效果。從現階段的應用來看,效果還是比較積極的。本文就地質勘測中的綜合物探技術應用進行一定的分析。
1 綜合物探基本原理
對于地質勘測中的綜合物探技術來說,在實際的應用中,很多的工作人員之所以沒有得到理想的效果,原因之一在于不了解綜合物探的基本原理。現階段的眾多工作人員和科研人員比較注重于實踐,但是從客觀的角度來說,理論對于技術而言具有很強的指導作用,而且實踐工作也需要建立在一定的理論基礎上,這樣才能保證綜合物探技術的有效應用。
2 信號數據采集
在地質勘測中的綜合物探技術當中,要想在應用的過程中,達到一個較為理想的效果,就必須將信號數據采集工作有效的進行。從客觀的角度來說,信號數據采集工作對綜合物探技術的應用具有一定的決定性影響,這是一個非常重要的方面,在將來的工作中,必須將信號數據采集工作當做重點來對待。
2.1 測線布置
在信號數據采集工作方面,有很多的步驟,每一個步驟都關系到工作的效果。首要的工作就是測線布置。就目前的情況而言,測線布置方面的工作主要采用綜合物探技術主要是為了能夠準確地探測出表層土層的厚度,現場測線布置必須保證面波測點和折射波測點對應一致,便于信號數據的綜合利用。由此可見,對于測線布置來說,需要采用針對性的技術。不得不承認,現階段的技術較為全面,每一個環節的工作都能夠應用不同的技術來解決,但是對于測線布置來說,必須采用針對性的技術來完成,這樣才能保證工作的質量。其它技術遠遠不及綜合物探技術的效果。
2.2 參數設計
對于任何一項技術來說,參數設計都是非常重要的工作。每一個參數對技術的應用都有很大的影響,在地質勘測中的綜合物探技術當中,必須從多個方面謹慎的進行參數設計工作。有些工作人員認為,可以按照統一的標準進行參數設計,但實際的情況卻不是這樣。由于每一個地區的煤礦發展情況不一樣,地區的開發情況也不一樣,因此在應用綜合物探技術的過程中,必須根據實際的情況進行參數設計工作。本文主要從以下幾個方面進行闡述:
2.2.1 采集道數選擇。在參數設計方面,采集道數的選擇是一項較為基礎的工作。有些工作人員對這項工作并不在意,雖然工作難度不高,但有很多的細節都需要注意,這樣才能保證工作的效率和質量。從主觀的角度來說,只有對基礎性的工作進行一定的努力,才能在上層工作方面做出一定的成績。本文認為,在實際的工作中,必須遵循一些嚴厲的要求,比方說要求測震儀具有多通道接受端口,一般為12 通道和24 通道。由于上覆土層厚度有可能較小,因此應在場形條件允許的情況下盡可能采用24 道信號數據采集,以保證足夠的空間分辨率。由此可見,在采集道數選擇方面的工作,必須要保證足夠的空間分辨率,只有這樣才能獲得較大的發展。
2.2.2 激震方式選擇。除了采集道數選擇以外,還有一個非常重要的工作,就是激震方式的選擇。我國在參數設計方面的工作之所以能夠在各個發展階段滿足社會的需求,主要原因在于能夠對參數設計的每一項工作都細致化的進行,不僅如此,還積極的進行深化和加強工作,有效的避免了一些漏洞和隱患的發生,從客觀上和主觀上將參數設計工作提升到了一個新的層次。對于參數設計而言,激震方式的選擇是非常重要的,可以說對參數設計工作具有一定的決定性影響。就目前的發展情況而言,激震方式主要分為三種,3 種激震方式的最大勘探深度分別為:錘擊震源的勘探深度可以達到20~30m;落重震源的勘探深度可以達到30~50m;炸藥震源的勘探深度可以達到50~150m。激震點土質松軟程度影響震源所能激發的頻率,土質松軟激發出的頻率偏低,土質堅硬激發出的頻率偏高。同時,激發頻率與墊板尺寸有關,墊板尺寸越大,所能激發出的頻率越大。在應用激震方式的過程中,必須結合具體的實際情況,這樣才能得到一個較為理想的效果。有些地區在進行地質勘測的過程中,認為某一種激震方式能夠獲得較大的成功,而且綜合來看,效果較好,因此在任何情況下都統一應用。這種方式是錯誤的。激震方式有三種,每一種都有自己的優勢,我們需要結合地區的實際情況以及激震方式的優勢來進行應用,從而達到一個理想的效果。
2.2.3 道間距選擇。對于參數設計而言,除了上述兩項以外,本文所要強調的另外一項就是道間距的選擇。很多地區在進行地質勘測的過程中,雖然應用到了綜合物探技術,但由于在一些細節方面做得不到位,導致結果并不精確,對地理事業的發展產生了一定的消極影響。道間距的選擇就是一個非常重要的細節,由于我國的幅員比較遼闊,因此在應用綜合物探技術的過程中,必須在一些細節方面進行足夠的努力,有效的進行道間距的選擇,能夠讓工作更加的完美,減少誤差,同時可以增加精確度。從各個角度來說,道間距能夠幫助綜合物探技術更加有效的應用到地質勘測工作中。
3 信號分析與資料解釋
3.1 信號數據的分析
在地質勘測工作中應用綜合物探技術,必須進行信號數據分析工作,這樣有助于技術的應用以及地質勘測工作的準確性,同時可以及時的發現問題和解決問題。在信號數據的分析工作中,最重要的就是工作過程,很多地區之所以沒有獲得較大的成就,主要原因就在于沒有按照規定的過程進行信號數據的分析工作。經過科研人員和工作人員的不斷總結與歸納,認為信號數據的分析工作主要有面波信號數據的分析和折射波信號數據的分析兩方面的工作,而面波信號數據分析工作主要包括面波有效信號的提取,設置合理的時間窗在時域信號窗口提取有效面波信號數據;面波頻散曲線的求取,根據有效面波時域信號求取面波基階模態的頻散曲線,進行深度轉換,得到深度-波速曲線;利用空間相似性原理進行測點間數據插值,得到測線面波波速云圖等方面的工作。
3.2 成果資料處理與解釋
在成果資料與解釋方面的工作中,需要在折射波的結果處理以及土石分層界限方面的工作進行一定的努力,這些工作都是成果資料與解釋方面的重點工作,必須要謹慎的進行。
4 結束語
本文對地質勘測中的綜合物探技術進行了一定的應用分析,從現有的成果來看,很多地區都在綜合物探技術的應用方面,取得了較為積極的效果,并且呈現出了很強的朝陽趨勢。相信在將來的發展中,還會有一個更大的成就。
作者簡介:趙洪濤(1970-),男,漢族,河南滎陽人,河南省地礦局測繪地理信息院管線分院副院長,研究方向:城市地下管線探測。
摘 要:為了滿足我國現階段煤炭地質勘探工作的需要,進行煤炭競爭力模塊的分析是必要的,這需要進行經濟性安全模塊的分析,保證高效采煤體系的健全,更有利于現階段煤礦工作的開展。這就需要進行科學化的應用方法的優化,解決其發展過程中的問題。
關鍵詞:煤炭工業;存在問題;總結探究;地質勘探
1 煤炭資源綜合勘探模塊的分析
1.1 為了滿足現階段煤炭資源綜合勘查工作的需要,進行其地質模塊、地形模塊、物性等條件的分析是必要的,從而進行合理性的勘探手段的應用,保證各項工程的良好布置,從而更好的進行工程施工順序的控制,進行各種地質信息的掌握,這離不開良好的地質質量報告的應用,保證煤炭資源綜合勘探體系的健全,通過對遙感掃面、鉆探技術及其相關技術的分析,進行工作部署模塊的優化。這需要實現相關勘探區的地震控制斷層模塊的優化,進行相關褶皺及其異常體發育模塊的分析,進行鉆探結合模塊的應用,保證地質勘探結果的優化,進行煤層變化的深入分析及其控制。通過對測井資料、鉆探模塊等進行綜合性的研究、探究,更有利于進行地質勘探結果的分析,保證其小斷層或者其他小斷點的控制,保證煤層的底板等高線等的控制。
在當下工作模塊中,進行巖芯鉆探模塊的優化是必要的,這是現階段煤炭資源勘探工作的重要模塊,通過對綜合勘探方法的優化,更有利于實現鉆探工作量的控制,保證新技術革命等的應用,保證自動化程度、操作靈活性等的控制,保證機械效率的優化,從而提升其綜合應用程度,比如進行繩索取芯技術的應用,進行內套管結構的優化。以繩索提出內套管的方式,將鉆進中收集到內套管的巖芯提取到地面后取出。使用該技術,能夠大大減少工人勞動強度,提高效率、提高各項經濟技術指標。該技術在煤田地質系統推廣已有數年的歷史,今后還將繼續推廣普及,并逐步解決推廣應用中出現的技術問題,完善該項技術。
1.2 在現階段參數探測技術控制模塊中,進行鉆探施工體系的健全是必要的,這需要進行鉆進特征的分析,進行工人的良好控制,從而針對鉆進狀態等展開分析,進行合理化的措施的應用,進行操作的調整。該技術的應用需要進行標準化的操作控制,保證科技攻關模塊及其對外技術模塊的優化。這就需要進行先進性的鉆進參數探測系統的應用,保證煤礦企業系統體系的健全。這也需要進行各傳感儀的應用,保證鉆進參數的控制,保證鉆進進尺速度、旋轉速度等的優化,更好的滿足當下鉆井工作的需要。鉆進參數探測系統正在被越來越多的煤礦企業應用,因為它可以通過各傳感儀實時掌握到下列鉆進參數:鉆桿旋轉速度、鉆進進尺速度、鉆桿扭矩、鉆進壓力、進水量、返水量、泵壓、孔深、泥漿粘度、密度和pH值等。鉆工依據這些參數,可及時、準確地調整操作。這可大大降低工人勞動強度,提高鉆進質量和工作效率。
在現階段數字地震勘探模塊中,進行數字化工作的優化是必要的,這需要進行數字化的處理,保證其地震勘探效果的優化,這需要進行數據采集體系的健全,保證相關井深及其準確點位的控制,進行數據處理模塊的優化,更好的進行高頻信號的優化。這需要引起相關人員的重視,保證其井深的控制,進行準確點位的優化。這需要保證子波長度壓縮模塊及其疊加模塊的優化,實現高頻信號體系的健全。使得小型煤田構造和異常清晰的顯出。從1985年開始至今,高分辨率數字地震勘探技術在地質綜合勘探和地震補充勘探實踐中得到不斷完善和發展。通過地震補充勘探,查明規模較小的斷層、褶皺及其他異常體,以使得設計部門能夠及時優化、修改設計,包括:改變開拓方案,調整井筒位置和生產能力;修改采區設計,如工作面位置、走向及長度;修改主要巷道位置,調整礦井邊界等。
在現階段礦井高速高質量工作模塊中,進行地質資料的分析是必要的,從而保證經濟損失等的控制,這需要進行技術模塊的優化,實現當下煤礦體系的健全,保證煤礦工作的有效開展。這就需要進行地震補充勘探模塊及其采區地震模塊的優化,實現其綜合運作效益的提升,這需要引起相關人員的重視。近年來,隨著用戶要求的逐漸提高和大容量高速計算機的發展,使人們能夠對海量的地震勘探數據進行處理,這才使得三維地震勘探技術得以提出和飛速發展。三維地震勘探技術能夠將探測小構造的程度大大提高。
1.3 在當下工作模塊中,進行三維方法的應用是必要的,從而滿足現階段礦井地區的工作需要,保證三維地震勘探工作的良好開展,保證三維地震勘探技術體系的健全,保證對主頻波的應用,進行更小斷層的應用,進行地震勘探技術體系的健全,保證山區地震勘探方法的更新,保證勘探方法的更新。這也需要進行煤炭生產及其管理體系的應用,保證現階段煤炭工作的良好開展,從而提升其應用效益。三維地震勘探由于工作量大、成本高、技術成熟度低等因素,近幾年已經通過推廣體積解釋技術、深度域代替時間域、模型技術的廣泛使用、約束反演的使用、山區三維地震問題的解決、縱橫波聯合勘探的推進、多道三維地震勘探技術的開發、現場實時處理的應用等一系列方法和手段,得到逐步完善和發展,進一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度滿足用戶的需求。
2 測井勘查技術模塊的優化
2.1 為了更好的進行測井勘查方案的控制,進行各種高密度電法勘探方法的應用是必要的,從而滿足當下勘探工作的需要,保證地質勘探體系的健全,保證一系列的資源的良好應用實現其綜合效益的提升。針對一系列的復雜資源的勘探領域展開控制,實現其綜合方案的優化。測井勘查技術:采用電、聲、核系列物理參數測井,水文測井及煤層氣測井等技術。可精確為煤層定厚、定深;非煤系地層定厚、定深。常應用于煤巖層定性、定深、定厚;煤巖層力學性質分析,煤層炭灰水分析,煤層沙泥、水分析等。
在現階段工作模塊中,進行煤炭遙感技術的應用是必要的,這需要進行空間遙感的應用,保證每天地質及其煤炭工業體系的健全,保證其技術的更新,這需要保證其快速性、整體性、客觀性等,從而滿足當下計算機工作的需要,積極做好相關的煤礦區水資源調查工作,保證煤炭資源體系的健全,保證其調查的良好性,這就需要進行煤炭資源勘探體系的健全。這就需要進行遙感找煤形式的優化。遙感是通過空間傳感器接受地面目標反射、散射外來電磁波或者目標自身發射的電磁波而獲得目標物理參數的技術方法。遙感技術徹底改變了地球科學中傳統的點測量狀況, 從像元到像元獲取地物信息,進而發展為三維立體測量,這一信息獲取方式的改變對地質找礦有重要的促進作用。遙感找煤是以煤炭遙感理論為基礎,成礦理論為指導,采用遙感手段對找煤標志。
2.2 在當下煤炭遙感技術應用過程中,進行計算機技術的應用是必要的,比如進行煤炭地質模塊及其資源調查信息系統的應用,實現環境檢測信息系統的優化,保證煤礦區的水資源調查信息模塊的優化,保證現代化信息產品的應用,保證煤炭工業的可持續發展,為其提供良好的決策。這需要引起相關人員的重視。
煤炭地質勘探是一項多學科的綜合性科技工作, 它不僅僅是探明煤炭資源儲量和開采技術條件, 而且還應為煤炭資源的綜合利用、合理利用提供充分的依據。目前我國煤田地質勘探技術與世界先進技術相比尚存在較大差距。因此,必須把握時機,加快我國煤田地質勘探技術的發展。
3 結束語
煤炭勘察工作的開展,是一個循序漸進的過程,這需要引起相關人員的重視,做好地質勘探的相關工作,滿足工作需要。
【摘要】隨著科學技術的不斷發展,建筑行業中的測繪技術與測繪使用的儀器設備也得到進一步發展,在地質勘探工程中所使用的測量方法,已經成為測量行業的重點關注問題。就目前的地質勘探工程測量技術而言,已經步入一個全新的發展階段,這預示著我國地質勘探工程技術實現了成功的技術變革,本文就對測量方法的問題進行解析。
【關鍵詞】地質勘測工程;測量方法;問題解析
引言
以往在地質勘探中所使用的工程測量方法主要有經緯度測量儀、光電測距離儀器、水準儀器以及單純依靠手工操作的計算方法,而現在所使用的地質勘探技術是依靠計算機軟件操作的使用全站儀、電子水準儀、GPS相互幫助工作,已經形成了比較成熟的計算機軟件系統,以信息化計算機計算方式的工作方法是目前在測繪行業中一次成功的變革,本文作者從多年的工作經驗中總結出,對于現在所使用的地質勘探工程測量方法進行比較。
1、對于地質勘探工程中測量介紹
工程測量中地質勘探主要包括:地質填圖測量、坑探工程測量、鉆探工程測量 、地質剖面測量,包括勘探區平面、高程控制測量,勘探區地形圖測繪和地質勘探工程測量。地質勘探工程測量主要工作是布測勘探基線、勘探線,測量勘探線剖面,測量定位勘探線基點、端點、探槽、探井、坑口、取樣鉆孔、地質點,以及勘探坑道及豎井聯系測量等。勘探工程測量需提交礦區地形圖、剖面圖、勘探工程點位布置圖、點位坐標高程及控制資料等。
2、如何建立地質勘探工程測量控制網
2.1什么是控制測量
如何在地質勘察工程中進行上面的測量工作,是需要綜合需要進行勘探的地區內的交通情況、自然以及地理方面的現實形態、自然界的水文以及氣候特征在實行勘探的地區進行勘測測量控制布網。而所使用的工程方法要能夠依據現實勘測面積發小、勘探網密度的高低、地貌形態等工程方法的應用,基于這樣的方法之上使用線形鎖、測繪交匯等方法進行進一步加密的工作方式。
上面介紹的工程測量方法,先介紹的方法是具有消耗較多時間,在人力消耗方面也比較多為特點的,所能夠應用的觀測方面的數據,也主要以手工的記錄方法為主,在計算整理工作中多是比較復雜的,也是容易出現誤差。而后面的方法是具有節省時間和減少人力消耗的特點,觀測方面的數據是以自動進行記錄為主要特點,這樣可以有效的降低誤差產生,在計算方面需要借助電腦軟件進行,不僅快速而且非常方便,既能直觀的讀出數值又能保證數字真確真實。
2.2在地質勘探工程測量需要參照的規范及標準介紹
依據專業特性,原來大多執行中華人民共和國地質礦產部批準,1990-01-01實施的《地質礦產勘查測量規范》。現在還須執行《全球衛星定位系統(GPS)測量規范》。
3、就勘探區所應用的地形測繪技術介紹
以往在勘探區的地形狀態應用的測繪技術大多是一些實際測量方法,這些方法在操作過程中是需要受到測量的距離遠近以及在實際繪制條件制約的,由于操作人的目測距離受到的制約因素很多,這些器具又比較沉重,增加了測量人員每天的工作強度,在測量工作之中的人員涉及較多,也必須依靠分組的方式,大家以組的方式集中工作,單純依靠手工的方式工作使工作效率難以提升。而目前在勘探區所使用的方法是截然不同的,是應用動態的GPS與全站儀相互結合的工作方法實現測量,其中全站儀是一種依靠數字化工作機器,以一站式的工作方法完成在數據的定位以及數據存放等工作程序,目前在工程測量中已經得到了廣泛的使用。而PTK與全站儀能夠將信息中全部的記錄碎點信息,并且能夠在測量中制成詳細的草圖樣,在勘探地區就能夠以數據方式傳輸到電腦上,參照草圖應用地形圖制成軟件最后形成圖。而GPS采集過程只需要較少的工作人員進行,并不需要進行測站與碎部點之間通視。全站儀的工作制需要在一個比較廣闊的工作地址進行,這樣可以實現在測量方法的優點相互互補,共同提升工作效率,而PTK與全站儀的工作記錄數據形式可以實現立體數據記錄形式,這樣避免人為的誤差影響數據的客觀性,減少能夠形成的誤差情況,滿足測量中對于數據真實以及精準方面的要求。
4、就勘探區進行地質勘探工程測量方法介紹
4.1地質工程測量方法中的勘探基線基點布測測量
常規進行勘探基線、基點布測時,根據確定好了的起點,埋設標石,用經緯儀根據控制點聯測起點坐標,再在起點上架設經緯儀設置勘探基線方位角,從而在實地設置出勘探方向線,布測基線長度并測出另一端點坐標。還可采用經緯儀照準另一端點定向,按設計長度用紅外測距量測出各基點位置,為了點位準確,常用正倒鏡法設置方向線取中點定向, 精確測距定出點位,埋設標石。而現在多用動態GPS測出起點坐標,利用起點坐標、勘探線方位角和基線長度,計算出另一基線端點坐標,再根據點放樣或線放樣的方法在實地確定出另一端點點位,埋石設置標石。勘探基線上的基點,也可用GPS動態采用線放樣法精確施測,按基點到起點距離,確定各基點的位置并埋設標石。或者使用全站儀按上述經緯儀方法布測。
4.2地質工程測量方法中的勘探線剖面測量
在地質勘探工程測量中,因為勘探線剖面必須要垂直于基線,基線端點要進行放樣埋石、剖面測量,再從基點開始向兩邊施測。以前使用經緯儀與全站儀測量方法一樣,只是手工記錄計算后,再繪于圖上。現在用全站儀測量時,儀器架在基點,用基線定向旋轉90度即剖面線方向,沿線測量剖面到設計端點。全站儀可全信息記錄與起點的里程和高程,測量過程中同時畫出詳細草圖,剖面端點埋石并和控制網聯測,野外結束后把數據文件傳到電腦,根據草圖用成圖軟件編繪成剖面圖。
4.3地質工程測量方法中的地質填圖測量
地質填圖用地形圖作底圖,將地質點測繪到地形圖上據其描繪巖層和礦體界線,并填繪地層符號。測定地質點以前一般采用經緯儀測碎部點的測繪方法,也可采用圖解交會法,布設控制點較繁瑣;如比例尺相對較小地質人員也可使用羅盤和目測法標定。現在基本采用PTK測繪,簡潔方便,如比例尺相對較小直接使用手持GPS測定并自動記錄,進而轉匯到地形地質圖上。在地質勘探工程測量中,這兩種設備取長補短,解決了過去利用常規方法測量時間長、野外工作量大等難題,節省了人力物力財力的投入。
4.4地質工程測量方法中的鉆孔探槽端點的測量
在進行地質勘探工程測量的工作中,鉆孔和探槽有的是,在勘探時已經重新布設了;也有的是,在礦區普查和詳查時布設的。
結束語
應用科學的技術手段不斷促進測量儀器的更新,以及測量方法的不斷前進,這是將科學技術手段與地質勘探工程工作更好的相互結合,也是為地質勘探工作更好的服務。以往單純依靠人工的工作方法已經被科學化的工作方式所替代,這不僅節約了勘探區工作人員的數量,同時減少人力方面的消耗,有效減少經濟與物質方面的支出,在保證數據更具有真實性以及精準性的基礎上實現了工作效率的提升,縮減了工作成本,實現工作中的最大的工作成績。利用科學化的工作方法實現地質勘探工程中測量方法的變化,不僅預示著地質勘探工作的技術變革,同時也實現測量方法科學化,科學化的工作方法擴大應用,是在地質勘探工程工作中一次技術變革。
【摘要】煤礦地質勘探又稱煤炭資源地質勘探,是尋找和查明煤炭資源的地質工作。其目的是尋找煤礦床、圈定煤炭儲量,為煤礦設計、建設提供科學依據。地質勘探是運用地質科學和技術來分析、研究、探測煤礦床。其目的是為煤礦設計、建設和生產提供可靠的地質資料,保證煤炭資源合理、順利開發。其主要任務是運用各種地質理論、選擇相應的技術手段和工作方法,查明地層、地質構造、煤層、煤質、儲量及開采技術條件等因素,正確評價煤礦床及與含煤巖系伴生和共生的其它有益礦產。
【關鍵詞】煤礦 地質勘探 方法 技術
一、勘探方法
(1)地質填圖法。地質填圖法是運用地質理論和有關方法,全面系統地進行綜合性的地質礦產調查和研究,查明工作區內的地層、巖石、構造與礦產的基本地質特征,研究成礦規律和各種找礦信息進行找礦。
(2)礫石找礦法。礫石找礦法是根據礦體露頭被風化后所產生的礦礫(或與礦化有關的巖石礫巖),在重力、水流、冰川的搬運下,其散布的范圍大于礦床的范圍,利用這種原理,沿山坡、水系或冰川活動地帶研究和追索礦礫,進而尋找礦床的方法。
(3)重砂找礦方法。重砂找礦方法是以各種疏松沉積物中的自然重砂礦物為主要研究對象,以實現追索尋找砂礦和原生礦為主要目的的一種地質找礦方法。
二、發展和作用
(1)技術發展。勘探技術的發展為地質業的進步發展提供了便利,隨著經濟技術的不斷普及,我國煤礦的地質勘探技術也在不斷發展。新中國成立之初,我國煤礦中大約只有20人是技術人員和500來名鉆探工作者。隨著人們對技術和科學理解的不斷加深,煤礦業發展到現在已有大約12萬人從事地質勘探工作,為煤礦業的發展做出了巨大貢獻。煤礦業的勘探技術不僅涉及鉆探、物探、水文地質、工程地質、航空測量還涉及煤質化驗和古生物的鑒定等。這些技術的應用使得資料采集與處理、綜合解釋與分析、方法理論等工作有了可行的依據,同時這些技術巖層定性、礦山礦井地質、煤層氣評價、水資源勘察等方面也發揮著重要作用。
(2)重要作用。地質勘探技術能夠很好地幫助煤礦企業掌握井下煤田的地質構造,在預防事故發生方面起著舉足輕重的作用。
首先,煤礦地質勘探技術在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一詞是煤礦事故中出現頻率最高的一詞,很多事故的發生都與它有直接或間接關系,所以它號稱是煤礦的第一號殺手。瓦斯與上下頂底板巖層的巖性、含水性、周圍斷層等都有很大的關系。只有探明井下的地質構造,提前采取預防措施,才能減少煤礦事故的發生。
其次,煤礦地質勘探技術在水害防治方面的作用。采用煤礦地質勘探技術可以對煤田地下文層的奧灰含水層的富水性和水壓進行正確的探測,進而可以避免由于煤層底板隔水層太薄在受到內張力的情況下會斷裂的損失,經過勘測在地質構造比較的危險的地方提前采取預防措施,就可以在很大程度上避免礦井突水事故的發生。
再次,煤礦地質勘探技術在頂底板施工防治方面的作用。煤礦開采過程頂板事故也是其中一個常見的事故。造成這項事故的原因是:地質構造的影響、工藝落后、生產工序不符合實際、工人素質差等,但是最主要的原因是與地質條件和地質構造有關。
三、勘探技術
(1)地震勘探技術。地震勘探技術就是利用地下介質彈性和密度的差異,通過觀測大地對人工激發地震波的影響,進而推斷地下巖層的性質和形態的地球物理勘探方法。地震勘探技術主要是應用地震波在向下傳播時,遇到介質性質不同的巖層分界面,地震波發生反射,地面根據反射回來的信號來確定震源特性、檢波點的位置,進而根據這些記錄來推斷巖層的性質和結構。地震勘探技術在煤田和工程地質勘察、區域地質研究方面有著廣泛的應用。在煤田淺部,一般是不超過800m的范圍,地震勘探技術可以被直接采用,在煤田深部,就必須采用礦井地震勘探技術。
(2)地質雷達勘探技術。地質雷達勘探技術就是基于低下介質的電阻率、介電常數等參數的差異,利用高頻電磁脈沖波的發射,來探測目標地質情況的一種物理方法。這種方法采用了先進色雷達技術可以清楚地探測到一定范圍內巖石、空洞、水體等的分布和巖性變化情況,從而精確地確定井區的水、巖分布情況,為煤礦的開采提供很重要的資料。
(3)高密度電阻率法。高密度電阻率法是以巖土介質的導電性為基礎,通過觀測和研究人工建立的地中穩定電流場的分布規律來達到找礦或解決地質問題的目的。高密度電阻率法有很多工作方法,它是最新發展并推廣的新技術。較之常規電阻率法它有很多優點主要是:測點密度大、多極距和多裝置形式,并且可以通過求取不同比值參數從而突出異常信息的特點。
(4)礦井瞬變電磁技術。礦井瞬變電磁技術也被稱為礦井瞬變電磁法它是一種非接觸類的探測技術,屬于時間電磁法。這種方法在工作時,發射和接受回線邊長依據采掘空間斷面的大小選擇,能夠加大發射功率和接收回線匝數增加二次信號的強度,進而可以增大瞬變電磁法的順層。這種方法也是新發展起來的勘探技術,它有廣闊的應用空間。
(5)無線電波透視技術。無線電波透視技術又被稱為坑透法,它是通過地下質體發射高頻無線電波,可以通過觀測電磁波在傳播過程中場強的衰減情況,以此來確定地質異常體的位置和形態。這種技術是從國外的勘探技術中引進來,在我國的發展時間還不長,一些相關技術不太成熟,有待進一步的研究和發展。
四、結語
地質因素是影響煤礦開采的主要因素,但是地質結構是復雜的不容易被充分得知的,這就需要借助于一定的技術,煤礦勘探技術為煤礦進行地質勘探提供便利,它是一項很實用的技術無論對瓦斯災害的防治、礦井水害防治方面還是在頂底板事故預防方面都起著舉足輕重的作用,所以在實際應用中應該根據不同的情況采用不同的具體技術,從而進行科學的勘探為煤礦進行安全生產提供保障。煤礦開采地質勘探技術的發展方向是將地球物理方法、基礎地質勘探手段與地理信息系統技術進行有機結合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數據,查明采區內斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統作為平臺建立礦井多元信息集成系統,把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構造地質、水文地質等多元信息進行復合、綜合分析后建立預測與評價模型,實現地質資料的信息化、數字化和可視化,為開采地質條件的快速評價、生產地質工作的動態管理、突發性地質災害應變對策的制定提供技術支撐。
摘要:近年來,綜合物探方法在地質勘探中的應用越來越多,本文作者結合多年金礦工作經驗,對綜合物探技術、特點、幾種常用的物探方法及發展前景進行了分析論述,僅供同行參考。
關鍵詞:物探方法;地質勘查;應用
1、 物探方法的特點分析
1.1 探測深度不大
地質勘探中用到的物探技術大多只能勘查地表淺層,且勘查深度較小,一般只停留在幾十米位置,最大勘查深度不會超過百米。這是地質勘探中物探技術具有的第一大特點。
1.2 探測精度越來越高
從我國目前的情形來看,物探技術水平隨著科技技術的進步而不斷提高,國內市場上現有的多種物探設備精度越來越高,連帶著物探技術也越來越精湛,越來越能滿足現代工程地質勘探的探測要求。物探技術的精度不僅體現在技術先進性上,還體現在探測標準上,工程地質勘探要求,使用物探技術進行地質勘探時,實際勘探深度與平面位置之間的誤差必須控制在厘米,防止誤差過大。
1.3 勘探作業的半徑較小
物探方法在工程地質勘探中承擔著多項工作,既要負責對工程地質進行勘查,又要負責地質條件測試與分析,還包括多種其他同類工作。工程地質勘探要求所有物探工作在十幾天內全部完成,同時確保工作完成后地質勘探精度和勘查有效性,以免引發不必要的質量問題。在一些搶險項目中,地質勘探工作精確完成的時間更短,僅僅只有幾個小時,這一明顯特點是物探地質勘探主要優勢,也是其工作實踐中遇到的最大難題。
2、 綜合物探技術的概述
2.1 瞬變電磁法
以接地導線或者不接地回線為場源,通過激勵探測目的物感生到二次電流,并在脈沖間隙對二次場隨時間變化的響應進行測量。比如,借助瞬變電磁法對礦區積水采空區進行探測就能夠取得較好的地質效果。相關分析還揭示,如果煤層采空區不塌陷、不含水時,會引起高電阻率值的電性反映。在這種情況下,那些保存完好的地層電阻率就會出現走低的情況。 倘若煤層采空區沒有塌陷,并且充填了泥砂或者其它較軟雜質,即其中有一定規模的填充物,將引起相對低電阻率值的電性反映。 在這種情況下,保存完好的地層電阻率將會處于較高的水平。 相反,倘若煤層采空區塌陷出現含水情況時,將會引起低電阻率值的電性反映。
2.2 地震 CT 法
該方法又稱為地震層析成像方法。 其原理是借助地震波走勢或者地震波場觀測數據,完成對介質的反演,以此獲取探測區域內部介質的波速和慢度以及密度或者衰減速系數等參數。 這樣做的目的在于能夠充分識別探測區域的內部結構。更為重要的是,因為物探多解性和單一物探方法的局限性要求,只有將不同物探方法聯合起來進行勘探,才能取得更為理想的效果,并且這將逐漸發展成為今后煤礦采空區勘測的主要手段。
2.3 可控源音頻大地電磁法探測法
它是以有限長接地導線為場源,在距偶極中心的一定距離內同時對電、磁場等參數進行觀測。 這種電磁測深方法依照電磁波的趨膚效應理論進行。 如果地表電阻率處于固定狀態,電磁波的傳播深度和頻率就會呈現出反比的情況,即高頻時探測深度淺,相反探測深度深。 因此,能夠借助改變發射頻率對探測深度加以調整,以此達到頻率測深的特定目的。 從這個角度講,可控源音頻大地電磁法探測和普通電法勘探相比,擁有一些明顯優勢。 即可控源音頻大地電磁法更加輕便和快捷,不但探測面積大,勘探深度大,而且在工作效率方面也表現出較高的性能,具有不受地形影響,可以穿透高阻覆蓋層等特征,在尋找含水地層等方面有明顯的效果。
2.4 淺層地震法
在正常情況下,煤層和頂底板巖層之間會形成明顯的波阻抗差異。如果煤層厚度超過 K/4 時,它的頂板反射波同相軸就會表現出負相位,相反底板反射波同相軸會表現出正相位,而其波組特征會相應地表現出同相軸連續和穩定的特征,并且能量相對強。 而倘若煤層被采空之后,就會出現以下兩種不同的情況:一種是采空后未出現塌陷情況,一種是采空后出現了塌陷,此時的反射波會在頻率、振幅和相位、時間等參數上表現出異常情況。 由 震源激發而產生的地震波,可以沿著地下介質進行傳播,由此會產生反射和折射以及繞射等物理情況。 因此,可借助儀器接收含有反映地層結構與巖性等地質信息的地震波,可以對采集到的數據進行復雜的處理運算,同時,可以綜合其它的地質與物化探資料完成合理、科學的推斷與解釋。 然后,以此為基礎,最大限度地解決工程與水文勘探中所涉及的地質問題,為地面的房屋、道路、橋梁、鐵路設計等提供幫助。
3、 地質勘探中綜合物探方法的應用分析
現代工程地質勘探作業中,常用的物探方法主要有三種,即電法、電剖面法以及地震勘探法。這三種方法應用到工程實踐中,都能獲得較好的應用效果,實現工程地質精確勘查。下面介紹以上三種物探方法在地質勘探工作中的實際應用情況。
3.1 電法測探的應用
電法,也作電法測探,通過相應設備從觀測點深入到地下,并通過電阻率觀察變化情況的一種探測方法。正因為這一方法能夠對巖層的分布情況以及變化情況深入研究,因此受到人們的廣泛關注。近年來,高密度的電阻率法得到了廣泛發展,這一方法一般是將地質結構進行有效的劃分后對其進行探測。
3.2 電剖面法
電剖面法與電法的原理相類似,實際應用時都需要借助此采電設備,依靠采電設備來探測被測對象的地下巖層情況。該方法同樣是工程地質勘察技術的廠常用探測技術之一。電剖面法可以與上述電測探法相互結合,可以對巖層的變化規律以及斷裂帶的分布情況進行詳細的探測。我們還將該方法分為四極法與聯合剖面法。一般情況下,電剖面法是對沉積巖進行探測,要想保證點發工作的質量,首先我們要對巖層電性的差異進行深入研究,了解電性差異的變化情況,可以采用電阻率法進行分析,了解要巖層的含水情況以及各種狀態。如果巖石中的含水情況呈現分散的狀態,這就說明電阻率對其影響過小,如果含水情況呈現較為集中的狀態,那么就會極大的降低巖層中的電阻率。
3.3 地震勘探的應用
地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根據對反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規律的觀測,確定地下反射面深度及構造性質。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高的優點,但是,成本相對會比較高。我們所看到的物探剖面是一種經過校正后并賦以地質內涵反射波時間剖面。淺層折射法在覆蓋層探測中具有技術優勢,在隱伏構造、空洞以及考古探查中也有成功應用,但是該方法受施工場地影響明顯。
4、 物探方法在地質勘探中的發展前景
國內現有的地質勘探物探技術種類很多,且大部分技術都發展成熟,具備了一定的技術先進性,這是社會經濟發展以及科技進步下的必然趨勢,未來地質勘探中應用到的物探技術水平勢必會更高,精度與可行性也會更好。筆者認為,未來物探技術的發展方向主要有兩個,一是技術發展,各種先進性探測理念、探測技術會被不斷引進,如多波理論、電磁波譜、地震映像法、高密度電阻法等,都會被依次引入和應用,為工程地質勘探工作的開展提供更為有力的技術保障;二是物探儀器設備會不斷更新,設備性能會不斷完善,如防潮、防塵、防震等。科技的進步會推動物探技術、物探設備朝著更加光明的方向發展,最終實現工程地質勘探物探技術的可持續性發展。
結束語
綜上所述,物探方法是地質勘探工作中必須用到的勘查手段與技術,在地質勘察中發揮著不可替代的作用。考慮到國內現有的物探方法種類很多,本文例舉了其中三種,并重點分析了這三種常用物探技術在金礦勘探中的應用,展望了物探方法的未來應用與發展前景,得出了一系列相關結論,希望能為同行工作者提供幫助與參考。