煤田资源

煤田资源（共11篇）

煤田资源 篇1

本文通过对现行资源勘探区的几大资源要素综合简略分析, 针对新疆特点和已知相关技术的认知, 提出对新疆几大煤田资源开发立体分布综合利用的设想。为可持续矿区循环发展的规划献计献策。

1 煤炭资源条件

新疆正在投入地质勘探工作的三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田同时具有煤炭资源量丰富等相近的资源条件。主要为煤炭资源埋藏浅、产状较平缓、煤层单层厚度大、煤质较好;煤田区地表缺少保证矿区建设的较大地表水源;煤层露头多隐伏于浅层地下, 含煤地层中的煤层、含水层和断层多与其上覆较富水的松散层相接触, 而传统的煤炭资源开发模式一定会更加破坏原本脆弱的当地自然环境, 造成煤炭资源的开发区就意味着是对地方自然环境的严重破坏。因此, 主要围绕着对煤炭资源为主的其它资源的全面可持续利用就成为对煤田区环境资源综合利用的问题。

2 地下水资源条件

在三塘湖、淖毛湖煤田还具有相近的地下水资源条件。也就是说具有中等以上的水文地质类型条件。在淖毛湖煤田的地质勘探中, 曾有9个自涌钻孔, 物探资料解释30多条断层……在三塘湖煤田中也有多处钻孔自涌和抽水试验水大只能做一点降深的钻孔……可见煤炭资源上覆地层还含有较丰富的地下水资源。地下水资源及通道主要富存在浅部的第三系和第四系地层中。地下水资源利用相对而言简单。

在新疆的几个主要大煤田, 虽然都有缺少地表水的问题, 同时也都具有丰富或较丰富地下水的条件, 仍然按照传统而简单地利用现有水源, 势必存在近期或长期与农牧业争水的两难问题, 应该引起重视而充分地加以利用矿区地下水了!

传统的煤矿开采工艺都是以巷道水仓汇集矿井水再抽排至地面的方式对待地下水。主要采取的是堵或排的被动方式。现在所有煤矿区因此而造成对环境的污染与破坏是有目共睹的。计算一下建井初期到后期煤矿用于抽排矿井水或因矿井水而投入的环境保护工程建设等费用已经是一个不小的数字, 至少是远远大于对地下水勘查利用所需的费用。如果将地下水的勘查、开采、利用工程的投入与防、治、排和环境保护、生态保护恢复工程等统一规划建设, 无论是经济效益、社会效益、环境和生态效益都会有很大的综合提升。尤其是出现过突水或透水事故的矿区就感触更深。如果能将进入煤矿区的地下水给予提前的勘查规划和利用, 采取疏与导的技术手段, 就是化被动为主动的科学态度。无论是现实意义还是长远效益都将是“利于当代功在千秋”的。

3 地域资源条件

三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田具有相近的地域资源优势条件。首先, 是多处无人区或远离乡村城镇;广袤的戈壁荒漠即是未来矿区建设的良好地域也是即将遭受地表生态破坏的地区;其次, 由于远离乡镇而造成矿区设施必需齐备, 大规模的功能齐全的矿区生产生活设施的整体规划建设也对地区各种资源条件有效综合利用提供了可能。如果将淖毛湖、三塘湖或大南湖、沙尔湖的煤田开发与城镇与区域运输沟通等整体开发进行总体规划, 东疆地区以煤田开发为龙头的南北两条经济潜力带会自然形成。同时会拉近新疆与相邻国家或省份的交通运输距离, 加快与内地的沟通和交流。

4 气候环境条件

三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田还具有相近的气候环境条件。主要表现在夏季酷热干燥、冬季少雪多风;全年日照时间长;地表水体缺乏、地表降水集中且渗入强度大等特点。广袤的戈壁滩就是具有极大吸收集中降水的“最好海绵”和集中地下水的大水库。矿区建设所需的大量水源必然只能就近取自矿区内的地下水, 而后面的传统矿井建设方式又势必会破坏这些水源。从区外引流或长途拉运都将是一个无法根本解决问题的短期行为。

5 综合利用条件

三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田的开发目前只是初期, 各项基本建设的设计规划刚刚开始。充分利用设计规划单位各专业的优势, 使矿井巷道系统的布设与大气自然通风循环利用系统;地下水的汇流、采集、供水系统;回采工作面与地下洞室替代回填工程系统和地面生态保护利用系统等的开发投入更加适合太阳能、风能和地热能等地下资源的立体综合利用。

从地下水资源利用而言, 由于矿区建设急需生产生活的供水水源, 可矿井施工中又需要克服浅层富含地下水的疏干困难。为何不能在地下水进入矿区前就给予提前的抽取利用?因为凡是进入煤系地层的矿井水不仅可能形成井下突水危害, 还会造成水质污染。长期大量的矿井抽排水费用和矿井排水及其引发的对地表生态的污染破坏保护治理费用是非常之大的。足以可供综合利用所投入的勘查和规划与建设费用的。

三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田区都具有多年同期持续高温的气象记录。从气象常识可知, 邻近区域存在大气的极强温差是引发大风的主要原因, 也是风能可供利用的先决条件;大气的持续高温与地下岩层与水的低温即可以形成自然通风的条件, 又可以形成对流空气温度互调的目的。如若辅助地源热泵原理系统又是一个地源———空气源自然综合利用的绿色实验场。

日照时间长是造成三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田区都具有多年同期持续高温的重要条件。如果将大面积零星或集中分布的供水疏排井和矿井通风都采用太阳能动力, 不仅缺少了输变电工程费用, 还减少了其在高温、大风和面大点少等困难条件下的特殊维护, 更减少了其对矿区自然景观的影响。

同时, 在三塘湖、淖毛湖、沙尔湖、大南湖煤田区进行地面生产生活设施的建筑也存在着防风、抗高温等要求的特殊投入。如果利用地下洞室工程系统规划出:前期为采掘运输巷道与采区系统, 后期逐步转化为回填工程和地下生产生活基本建筑物系统。即可生产生活同步走又可最大限度地保护了地面原本脆弱的自然生态环境。前期的采掘运输巷道就是后面的地铁系统;被动的回填工程就是未来的厂房、宾馆酒店或商场、民宅的框架建筑;矿井的回风与通风系统就是现在与将来地下城的自然空调系统……

如果以地下洞室的建设作为矿区房地产项目给予开发投入, 即可达到煤炭资源采空的完全回填;还可以避免因地下采空塌陷造成对煤系地层上覆含水层的水资源破坏和对地面建筑物的影响;更解决了资源枯竭矿区现在所面临的问题;井下水仓还可兼顾污水处理池的功用或扩建为地下污水处理厂……真正实践新疆煤矿区的科学可持续发展。

对于露天采矿区, 同样可以在非工作帮或偏帮处修建未来的地下建筑物。即防止了边坡逐步变大的失稳可能, 又可以用剥离物作为建筑或加工原材料进行尽可能的充分利用减少剥离物的运输、占地与二次污染问题;同时, 随着露天采坑的不断扩大和地下建筑物的随之完成, 露天矿闭坑之日也就是大型且冬暖夏凉的人造“地窝子”群一并完成之时。更避免了露天采坑的回填隐患及对环境多方面的潜在影响和危害。如果在露天坑底开始规划建筑高层的基础, 地面以上无疑将会有更多的发展空间。

6 矿区立体建设的基本设想

矿井通风是矿井设计规划的一部分。如果利用矿区地表地下温差大的特点, 不仅可以多设计自然通风系统和节能减排的循环通风系统, 还可以结合地下洞室工程形成地源热泵体系的长期运转工作, 逐步改良矿区的局部小气候。

地下水的抽排一直是矿井建设较耗资的一部分。矿井的抽排水系统也一直是矿井设计规划的一部分。如果利用地面风能抽排或循环矿井水, 再结合抽排水系统和地下洞室工程形成地源热泵综合利用体系, 使井上与井下循环互利达到立体建设新型环保矿区目的。

传统的矿井设计与规划中, 基本都考虑采区回采的采空自然冒落方式。这样即破坏了上覆含水层的补、迳、排环境, 还增加了井下抽排水的工作量和矿井生产中水害出现的可能。如果能将井下巷道、地下洞室工程与地下洞室工程替代采空回填, 将采煤工程作为煤矿区地下工程的“辅助工程”来规划, 再结合地面太阳能、风能发电作为井下运输、提升系统、抽排水系统和地源热泵的运行动力系统的综合利用体系, 使现在的矿井系统建设规划成未来矿区地下大城镇整体建设的基础工程, 巷道运输系统与地下轨道系统建设同时兼顾, 变采矿对矿区环境的严重破坏改成对绿色环保矿区的基础投资和基本建设……那么, 新疆的资源勘探与矿区建设才能真正的走向可持续发展的循环经济轨道。

顺应新疆煤田区的自然与资源条件, 充分合理地结合矿井系统建设特点, 科学有效地规划设计与综合利用是新疆资源大开发的现实需要。如果对于三塘湖煤田这样大型整装煤田进行统一的规划并综合开发利用, 尤其具有得天独厚的循环可持续发展优势。同时也为资源勘探综合利用与规划建设开创了先河, 其潜在的经济效益和社会效益的高回报率也势必成为竞相仿效的榜样。

参考文献

[1]盖春平, 关克然.新疆煤田水资源勘查合理配置[C]//中国资源综合利用协会-地热能利用和热泵技术交流会论文集.2008, 9.

[2]关克然, 盖春平, 等.新疆煤矿区地下水资源开发前景[J].科技信息, 2010, 12.

[3]闫连群, 盖春平.新疆煤矿区水资源的利用探讨[J].新疆煤炭, 2008, 2.

[4]罗颖峰, 盖春平, 闫连群.新疆煤矿区水文地质调查动因分析[J].科技信息, 2012, 9:379-380.

煤田资源 篇2

回首煤田地质钻探工作发展的历程，感慨颇多。建国初期，煤田地质勘探工作可谓“一穷二白”，仅有工人400多名，技术人员10几名和14台破烂不堪的钻机，仅在个别矿区有零星的钻探工作量。随着新中国煤炭工业的蓬勃发展，煤田地质勘探工作得到了飞速发展,在全国29个省、区先后建立了100多个煤田勘探队，年开动钻机上千台。累计完成钻探工作量7494.62万米，探明煤炭储量超过10000亿吨，为我国煤炭工业的发展提供了可靠的资源。

作为煤田勘探重要方法——钻探工程，在一代又一代钻探人的不懈努力下，取得了巨大的变化和发展。现在，除从事煤田地质勘探外，已全面进人社会地质、岩土基础工程市场，承接如井筒冻结、帷幕注浆、水、盐、地热井、工程地质勘查、浅层石油、煤层气、边坡锚固、岩土基础等工程。施工机械也由当初的改造老千米钻机，迅速发展到如今的以大型专用桩机为主，大、中、小专用机械设备基本齐备，施工手段能满足各种工程要求的局面，并引进了国外先进的地下连续墙、锚杆施工设备。施工项目从楼房基础到道路桥梁，从工程地质到治理环境地质灾害等。可施工钻孔灌注、锚固、旋喷、挤密等各种基础桩。煤田地质系统在岩土基础工程市场的竞争能力有了很大的提高。

一、钻探工艺、技术不断发展、完善

根据勘探矿区和勘探程度的要求，在60年代前后，煤田钻探主要采用的是较为单一的普通硬质合金钻进工艺，钻探效率受地层、岩石因素影响较大。如在软地层采用的“高压大水无岩芯快速钻进测井解释法”，使煤田钻探效率有显著提高，曾创单机日进尺1140m、月进尺21806m的记录。1976—1985年的10年间，完成的岩芯钻探工作量最大，年均280万米左右，但主要是靠增加钻机开动台数和时间来完成的。80年代以后，随着勘探区的改变和矿井建设精度要求的增加，无岩芯钻进比率由50%减少为5%—10%，这个时期，我们制定、执行了以绳索取心、金刚石钻进技术为主导，因地制宜地推广多种工艺相结合的钻探技术发展方针，极大的促进了煤田钻探新技术、新工艺的发展，并取得了良好的技术经济成果和社会效益。如地质效果明显提高，钻孔的特甲级孔率稳定在85%以上，岩煤芯采取率达90%以上。

1、以金刚石钻进为主导，不断提高钻探技术水平

从80年代中后期开始，绳索取芯金刚石钻进工艺逐步应用于煤田钻探，通过十几年的不懈努力，绳索取芯金刚石钻进技术取得了长足的进步，日趋配套、完善、成熟。我们紧扣配套、完善、发展、提高这一关键环节，以钻探施工中急需解决的生产、技术难题为目标，以科研项目为突破口，努力将科研项目成果真正转化为生产力。如在绳索取芯金刚石钻进工艺搞得较早的福建煤田地质局，先后立项Ⅱ类钻探科研项目4—5项，如复杂地层冲洗液的研究、适岩钻头的研究、管螺纹数控车床的研究、钻杆等离子弧焊的研究等，取得可喜的成果。福建煤田地质局的岩芯钻探已全部实现绳索取心化，并且一直使用至今。钻月效率由打钢粒时的190m左右提高到640m，钻孔深度可达1400m。为南方地区的煤田钻探树立了良好的示范样板。

钻头研究、制造、应用硕果累累。煤田钻探面对的软——中硬岩石约占70%，对常用的硬质合金取芯钻头改进、研制出铸造锯齿形贴镶、三刮刀、排状硬质合金和装配式等不同类型的钻头40多种。在90年代前后，针对不同勘探区的岩层，多次立项，重点对天然、人造、聚晶、复合片等类型的金刚石钻头进行了研制及推广应用，取得良好效果。如湖南煤田地质局研制的电镀金刚石钻头，选用不同配方得到不同的胎体硬度，以高强度金刚石、聚晶或聚晶烧结体为保径材料，运用电镀二次成型工艺，较好地解决了电镀钻头保径能力较弱的技术难题，该系列钻头平均寿命63.88m。四川煤田地质研究所研制的绳索取芯聚晶钻头应用于可钻性2—6级的粉砂岩、灰岩及其互层，平均时效2.36m/h，平均寿命165m。山东煤田地质局与西安分院钻探所合作研制的复合片无芯钻头，在山东济宁煤田唐口勘探区应用，平均时效1.56m/h，平均寿命205.20m，钻头最高进尺876m。

2、因地制宜发展多种钻进工艺 ①空气泡沫钻进工艺

90年代初期，煤田钻探生产便遇到了在干早缺水地区需要穿过老窿、空巷等严重漏失地层的生产难题。如在山西大同的同忻勘探区，施工中要穿过2—3层采空区，该地区还是个严重干早缺水地区，这对采用水介质循环的常规钻进工艺来说困难极大，仅技术护壁套管就要下数层。由于空气泡沫钻进工艺不存在介质漏失问题，且排粉效果好，有效地减少了重复破碎，因此，通过开发应用该工艺，不仅有效解决了钻孔严重漏失和护壁的难题，还大幅度提高了钻探效率。泡沫钻进孔深可达601m。

②潜孔锤反循环钻进工艺

结合实际生产，在河北宣化煤田四队，对深孔高水柱大背压情况下的反循环连续取样空气潜孔锤钻进工艺，开展了较深入的试验研究，先后在3个钻孔进行了生产试验，孔深分别为342.20、363.01和410.33m，达到国内潜孔锤钻进深度先进水平。由于受配套设备性能的制约，在高水柱大背压情况下，孔深300m以浅可有效提高该地区硬岩时效，达4.7倍，超过300m后时效下降很快，在经济上已不尽合理。此外，将潜孔锤钻进工艺拓展到大口径水文水井钻进中也取得了较好效果。

③气动潜孔锤钻进工艺

在北京矿务局勘探队，针对京西地区的玄武岩、细粒砾岩等坚硬岩层进行了气动潜孔锤钻进工艺的研究，在8个钻孔进行生产试验，累计进尺905m。平均时效8.22m/h，钻月效率398m，较常规方法分别提高17倍和23倍。这一成果表明气动潜孔垂钻进技术是突破硬岩的有效手段。随后在河南、江苏、湖南、贵州等省煤田勘探中推广应用。值得一提的是该项技术在河南煤田勘探中常会遇到一层平顶山砂岩，直至90年代初，对付这层砂岩仍需使用钢粒钻进工艺。为了甩掉这种落后的工艺，也曾试用过各种类型的金刚石钻头，但终因其属于一种极强研磨性的岩石，所用钻头的寿命很少有超过10m的。在应用气动潜孔锤钻进工艺后，情形霍然改观，时效大幅度提高，成本直线下降，成为该地区浅部地层突破该岩层的首选工艺。

④液动冲击回转钻进工艺

对于煤田勘探中较深地层的一些强研磨性坚硬岩石，研究、采用了液动冲击回转钻进工艺，以取代钢粒钻进。研制出MTK—91型阀式正作用和MSC—75型射流式冲击器及其配套钻头和生产工艺。在3个队42个钻孔试验，累计进尺6774.52m，与回转钻进比较，其机械钻速提高25%以上，材料消耗大幅度下降，孔斜率降低。

⑤受控定向钻进技术

针对南方一些地区煤层赋存构造复杂，常规钻进工艺无法满足地质设计要求，开发应用了受控定向钻进技术，所采用的造斜机具主要为：螺杆定向和MLZ—89型连续造斜器2种。通过该项技术的应用，很好地解决了四川、江西等省在陡直地层找煤勘探的技术难题，中靶率高，特甲级孔率达到80%以上，完全满足地质设计要求，取得良好的社会经济效益。

3、改进采煤工具和工艺，保证钻孔质量

随着勘探范围的扩大，煤层松散、破碎、膨胀，瓦斯量大的情况增多，先后研制了SMQ、DMD、DQX等多种类型取煤器，其单动性能好，内管为半合管自锁，可合理调整钻井液在钻头部分的分流高度、流量、流向。在采芯操作工艺上突破了传统方法——轻压、慢转、小水量，而采取尽快使煤芯钻入岩芯管的方法，减少磨损和冲蚀，提高煤芯采取率和完整度。① 提高钻井液性能，保障安全生产

煤系地层为沉积地层，水敏性强、孔壁稳定性差是煤田钻孔的突出问题。要保证安全钻进，就必须采用优质泥浆，保证孔壁的稳定。为此，先后研制和推广了多种性能优良的泥浆处理剂和泥浆，较好地解决了钻孔护壁问题。如早期的煤碱剂泥浆、钙处理泥浆，后来的双聚泥浆、ST—1防塌剂、人工钠土、田普粉等。根据不同地层、不同工艺的要求，推广应用低固相、无固相钻井液。采用191、高吸水树脂、水泥等材料进行护壁堵漏。通过建立三级泥浆管理体系及制度，极大地提高了泥浆管理水平，有效地降低了孔故率，保证了安全生产。

② 研究应用计算机、微电子技术

随着现代计算机技术的飞速发展，煤田钻探也开始了对计算机技术的研究应用。目前，除了已普及到通常的办公、文档管理上外，由山东煤田地质局申请立项研究的煤炭部工类科研项目“钻井参数监测系统的研制与应用”，经过3年不懈的努力和辛勤钻研，已于1998年11月通过鉴定。该项目的完成标志着煤田钻探技术工作在计算机、微电子技术方面的深人应用有了突破。与国内外同类钻参仪相比，该系统具有小型化程度高，监测功能多（钻压、钻速、泵量等10个钻进参数），观察、操作方便简捷，可靠性强等特点，系统总体技术性能居国内领先水平，部分主要性能达到国际先进水平。该项目的研究应用成功，为提高煤田钻探技术水平，变定性的、凭经验人工操作的打钻模式为定量监测、人机结合、优化设计、科学打钻的模式提供了现代化的技术手段。

二、钻探装备不断更新

建国初期，我国煤田地质钻探只有极少量的陈旧的日本利根手把钻机和美国沙利文钻机。为了解决当时对钻探设备的急需，从苏联引进大量手把式钻机。与此同时，开始了仿制钻机的工作。50年代以后，陆续引进了一些结构、性能较为先进的液压给进立轴式钻机，如瑞典的HX-60型、托拉姆2×20型、苏联的B-1000型、3HΦ-650型、日本的TXL-E型以及美国的RO-300型全液压车装钻机等。建立了若干钻探设备制造厂，通过对国外钻探设备的消化和吸收, 开始独立自主地设计和生产钻探设备。60年代中期，我国自行设计、制造的钻探设备已开始取代进口设备，旧式手把钻机逐步被淘汰。随着钻探方法和钻进工艺的不断发展，煤田钻探设备也在不断更新换代，先后研制出红旗700型、THJ-1500型、TK系列等液压立轴式岩芯钻机和JTS系列水文水井钻机。TK系列岩芯钻机具有扭矩大、变速范围广、液压自动夹持等特点，深尺钻机装有水刹车，使升降钻具作业可靠省力，基本满足煤田钻探进行绳索取心、金刚石钻进、冲击回转钻进等工艺的需要。至80年代，岩芯钻机、水文水井钻机、工程勘察钻机、泥浆泵、钻塔等设备已形成系列，钻探设备基本实现国产化，并开始有少量出口。

泥浆泵由双缸双作用的BW型更新为有变量装置的NBB三缸单作用往复泵，极大提高了水泵的工作特性和安全系数，减少了故障时间。配套研制了JNS、SJB等型号除砂器，提高了钻井液净化工作的机械化程度，有效保证了钻井液的性能。野外钻机搬迁工作基本都配备了吊车、液压随车吊等设备，节省了搬迁时间。研制出的M型高度可调钻塔深孔作业平台，钻塔、钻机、泥浆泵全部安装在一个可起落的作业平台上，可整体运输，钻塔为3层可伸缩式两脚门型，平台和钻塔起落由液压控制，已进行4个钻孔、2451m的生产试验。由安徽煤田地质局与中国矿业大学合作研制的ZT-A型两脚轻便钻塔，具有质量轻、操作安全、分段组合、地面安装拆卸、整体起落等特点，经过6200多米的使用，最深钻孔1034.49m，效果良好。

钻场基本上实现了升降钻具工序的机械化，普遍使用了拧管机、塔上无人提引器、摆管器等，有效地减轻了工人劳动强度。

三、展望未来，面临挑战，面临机遇

21世纪，随着经济体制改革的不断深化，无疑，煤田地质勘探事业已面临着巨大的挑战，也面临着机遇。

今后地质勘探队伍将会是少而精，但其科技含量只会更高、更新，更讲求经济效益。矿种勘探的界限将会模糊，依据钻孔口径、深度及所需勘探能力，勘探市场将会重新划分。

作为煤田钻探技术工作者，一是要把主导技术——绳索取芯、金刚石钻进技术继续完善、提高；二是要把多种钻进工艺的设施不断配套、优化，发挥其优势；三是把主导钻进技术与多种钻进工艺有机的结合到一起，以获得更好的技术经济效益；四是积极运用计算机技术，岩心钻机均应配备钻井参数监测系统，并研究开发“岩芯钻探智能系统”，更科学地指导钻探生产；应充分利用现有的计算机网络技术，提高工作效率，同时加强各单位之间的沟通与交流，使信息资源共享；五是在岩土基础工程施工方面，首先搞好集约化经营，以切实解决各种施工难题、提高经济效益为切人点，努力提高施工技术、设备及员工的水准；六是注重技术人才的培养与使用问题，加强科研工作力度，解决生产技术难题，做好技术储备；七是要认真做好科研成果向生产力的转化工作，以获得切实的技术经济效益；八是要积极投身改革，在社会主义市场经济中找到自身的立足之地与发展之路。

煤田大火亟待治理 篇3

惨痛的资源损失：一年烧掉一个小煤窑

乌达煤田位于内蒙古自治区乌海市西北部，为神华集团乌达矿业有限责任公司（以下简称乌达矿业公司）的生产煤田，下辖3个井田：五虎山、苏海图、黄白茨。煤田总积为35平方公里，总地质储量6.3亿吨，目前剩余地质储量约2.8亿吨，可采储量约1.9亿吨。

乌达煤田可采煤层有12层，目前已在8个煤层中发现了规模大小不等的火区。据2001年11月北京市国土资源遥感公司和宁夏回族自治区煤炭地质勘察院等单位联合详查，确定火区26个，总面积307.6万平方米，占整个煤田面积的8.8%。

那么，43年来煤田大火共烧掉了多少煤呢？据乌达矿业公司初步统计，截至2003年年底，乌达煤田煤炭资源总烧失量达到1800万吨左右，年均烧失煤炭约44万吨，相当于一年烧掉了一个小煤窑。

此外，由于受煤火影响，乌达煤田现存2.8亿吨剩余地质储量中至少有5000万吨已难以开采，使原煤田服务年限减少了16年，给国家造成了约50亿元的经济损失。

早在1961年，乌达矿业公司前身乌达矿务局组建后的第三年，就在苏海图井田9号和10号煤层发现了自燃火情，但当时以及此后很长一段时期内，并未得到生产企业和政府的高度重视，以致火势像脱缰的野马般日渐蔓延。尤其是在20世纪80年代中期之后，乌达煤田内出现了三四百个小煤窑，这些小煤窑大多不重视安全生产，乱挖乱采，巷道横七竖八，相互串联，在煤田内部形成了一条条燃烧通道，一旦井下出现难以控制的火情，所属窑主便将井口一封了之，任凭煤火在地下蔓延，因此形成了不少燃烧中心，最终沿着采煤巷道进一步扩展蔓延形成燃烧带。

沉重的环境污染：烟雾、酸雨、地热……

记者在乌达矿业公司五虎山井田看到，这里的地面四处冒烟，整个煤田上空弥漫着刺鼻的烟雾。火区地表出现大面积塌陷、下沉和裂缝。在一些地表上可看见煤焦油、芒硝和硫磺通过裂缝析出地面。有的裂缝还可见到烧得通红的、正呼呼地往外冒热气的煤火。

据乌达矿业公司煤田灭火工程处处长贾跃荣介绍，这里的煤含硫量大，主要用于炼焦，这种煤在自燃状态下所排放的气体中含有一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫等有毒有害物质。这些气体不仅漂浮在矿区上空而且还影响到邻近煤田的乌海市乌达城区。

当地环保部门多年检测结果显示，乌达城区的空气中所含一氧化碳超过国家标准的五倍以上，硫化氢、二氧化硫等有害气体均超标一倍以上。

乌达矿业公司职工医院的一位大夫告诉记者，这几年矿区内患呼吸道疾病的人明显增多，几乎是翻倍增长。

由于大气中含硫量大，近几年来，乌达煤田及其周边地区的酸雨明显增多。记者看到，煤田里的一些建筑物以及一些露天设备由于受酸雨侵蚀，其表面已变得坑坑洼洼。一些矿工对记者说，我们这里是干旱地区，本来一年下几场雨是让人很高兴的事情，但现在一下雨大多是酸雨，不仅对生产设备有损害，而且对人的身体健康也有损害，雨水流到眼里扎眼，所以我们现在是既盼下雨又怕下雨。

严重的空气污染以及地温升高，使得火区周围的生物也难逃厄运。记者在火区附近走了一圈，仅仅见到几棵枯死的沙冬青，它是国家重点保护植物。

在火区的边缘地带，记者还看到一些被遗弃后已坍塌的房屋。据有关方面介绍，这些房屋多数是因环境污染而被迫搬迁的居民遗留下来的。记者有幸找到了一位仍在此居住的老人。老人姓王，因为不愿意随孩子离开居住了一辈子的故土才暂时留了下来，但他说：“我也要走了，为了多活几年，必须走。”

严酷的现实拷问：能源紧张，何时缚火龙

近10年来，火情一直呈现出蔓延的趋势。1995年至2001年期间，火区面积增加了一百余万平方米。1995年之后的6年间，年均损失煤炭资源约130万吨。2002年之后，除个别火区因采取灭火措施得到局部控制外，估计年损失煤炭资源仍达到一百五十万吨左右。

据专家介绍，煤是一种可燃有机矿物，在自然氧化条件下，具有自燃倾向性。为此，煤田地层一旦产生裂隙，空气进入煤层并达到一定的温度，就会产生自燃。为此，防止煤自燃是煤矿生产中需重点防范的重要安全问题。

2002年年初，乌达矿业公司成立煤田灭火工程指挥部，着手对影响生产的火区进行治理。据煤田灭火工程处处长贾跃荣介绍，截至目前，乌达矿业公司已累计投入2000万元进行灭火治理，实施治理的面积大约100万平方米，现已取得了一定的成果。采取的灭火方法主要有沙土覆盖裂缝堵死供氧通道，向地下火区打钻孔注泥浆或注高分子复合胶体材料。

但贾跃荣说，乌达煤田大火已燃烧了四十多年，要一下子把它灭掉是不现实的。并且，乌达矿业公司是神华集团所属的特困企业之一，企业能力极为有限。在1998年划归神华集团统一运营前，这个企业生产经营状况十分艰难，长期拖欠职工工资。要不是当前煤炭市场看涨以及背靠神华集团这棵大树，目前的灭火工作也无力开展。

据乌达矿业公司总工程师介绍，现在灭火的最有效办法就是采用有机高分子复合胶体材料，与水浆混合直接注入地下火层，这一先进技术是西安一所高校的科研新成果，它的塞隙、降温、封堵、灭火效果很好，但价格高、投入大。

2002年8月，乌达矿业公司委托内蒙古煤炭科学研究所编写了《乌达煤田灭火工程初步设计》，并于2002年12月底呈报给国家有关部委。按灭火工程初步设计概算，灭火资金需要九千六百多万元，除企业自筹一部分外，剩余资金得申请从国家煤田灭火专项资金中补助。

煤田资源 篇4

1.1 煤田资源遥感地质调查的层次

依据研究范围和深度, 以遥感为先导的综合找煤模式大致可分为4个层次:

其一, 在广泛收集和分析区域地质资料基础上, 确定含煤远景区。

其二, 对主要含煤远景区开展1:100 000~1:250 000的遥感地质调查, 初步了解调查区地质背景和煤系发育特征, 确定重点调查区。

其三, 对重点调查区开展1:50 000~1:100 000的遥感地质填图, 调查了解含煤盆地和聚煤规律、含煤地层分布、构造演化与控煤构造, 确定有利含煤区。

其四, 选取有利含煤区开展1:50 000煤田地质填图、布置二定量的电法和地震等物探工程, 以及槽探等山地工程, 调查了解煤系和煤层赋存特征, 对资源潜力较大、赋存有利的区段布置适量的钻探工程验证。

最后综合分析各种技术手段所获取的资料, 对煤炭资源潜力做出总体评价, 确定有利勘查区, 为进入勘查阶段 (预查或普查) 提供依据。

1.2 煤田资源地质调查流程

在每个层次的煤炭田源遥感地质调查工作流程又可以划分成以下步骤:准备工作、图像数据处理、初步地质解译、野外踏勘与地面地质工作、详细地质解译、野外调绘、综合分析等 (图1) 。

2 遥感煤田地质填图技术流程

2.1 收集资料

应收集的资料包括:填图区已有的矿产、灾害地质、煤田地质、水文地质等资料;比例尺不小于填图比例尺的填图区最新地形图资料;相应分辨率的遥感图像。

2.2 遥感影像图制作

目前, 用于1:50 000比例尺填图的卫星遥感影像的分辨率应该达到或优于2.5m (如国产天绘一号、资源一号02C、资源三号等卫星遥感图像) , 1:5 000比例尺填图的遥感影像分辨率应该达到或优于0.6m。影像圈应达到下列要求:层次丰富、影像清晰;色调 (色彩) 一致、均匀、反差适中;遥感图像控制点和地形图对应点误差≤0.4mm;遥感图像与地形图所对应的经纬度网平面位置中误差≤0.3mm影像图图廓实际尺寸与理论尺寸误差:边长误差在±0.2mm之内, 对角线长误差在±0.3mm之内;影像图图幅应与地形图图幅相一致。

2.3 初步解译

在分析以往地质工作和资料的基础上, 结合地物的形状、色调、色彩以及不同的图案纹形、地貌、水系等影像标志组合, 进行概略地质解译, 编制概略地质解译图, 划分填图区内不同类别可解译程度的区段。

2.4 踏勘

初步了解地质体影像特征及影像与目标物的相关性;初步确定实测地层剖面位置及山地工程位置, 预计施工工程量;修测概略地质解译图;初步建立填图区地质体影像解译标志。

2.5 地质填图

2.5.1 实测地层剖面

填图区内全层实测地层剖面应不少于1~2条:全层实测地层剖面时, 应对区内地层进行详细分层描述。实测地层剖面时应采集岩石、矿石、化石标本, 进行室内鉴定。重点层段实测地层剖面的所测层位从含煤地层基底开始, 到含煤地层之上500~700m的上覆地层为止, 以能控制煤系的发育特征及其岩性和厚度在空间上的变化为原则, 同时应重点了解各剖面间影像特征及其变化规律。 (剖面间距参照表1)

实测地层剖面分层厚度为2m。岩性标志层、重要化石层、主要煤层以及解译标志层不管厚度大小, 都要单独分层。编录中对重要地段的煤层, 应量测厚度。1:50 000~1:250 000比例尺填图的实测地层剖面比例尺为1:5 000;1:10 000~1:5 000比例尺填图的实测地层剖面比例尺为1:2 000。实测地层剖面必须按照行业标准编录。

通过实测剖面, 建立工作区内岩性、地层、构造及其他地质体的解译标志。在实测过程中, 为了有效地揭示地层、构造的特征, 在条件许可时, 需要开展一定数量的探槽。

2.5.2 详细解译

详细解译要遵循先宏观后微观, 从已知到未知的原则;单因子到多因子地质信息提取, 目视解译和计算机图像处理相结合的方法;从定性解译到定量解译的过程。

2.5.3 野外验证和调绘

野外验证和调绘的方法:图像解译为主, 验证调绘为辅, 适用于可解译程度Ⅰ类和部分Ⅱ类区段。验证调绘为主, 图像解译为辅, 适用于可解译程度Ⅲ类和部分Ⅱ类区段。全野外调绘, 适用于可解译程度Ⅳ类和部分Ⅲ类区段。

参考文献

[1]谭克龙.基于遥感技术的煤炭勘查方法研究[J].中国地质, 2012, (05) :18-19.

[2]吴玉章.矿井地质勘查的特点及技术手段[J].科技与生活, 2012, (08) :63-64.

开发绿色煤田　挖掘财富金矿 篇5

"家家旺" 高效节能领行业之先

记者通过进一步采访了解到，"家家旺"秸秆炉如此节能高效，受到众多国内专家和国外专业机构的追捧，得益于吕书奎对它的精心设计和其过硬的性能优势。

吕书奎介绍，"家家旺"炉用创新的理念，采用全封闭燃烧，燃烧做饭看不见火焰。所以热量损失大大减少，再加上炉腔内挡焰板的作用，延长了火焰在炉腔内旋转燃烧时间，促进了可燃物、气体的二次燃烧，由于燃烧充分完全，所以燃烧时不见冒烟，烟灰很少。室内绝对无烟无味，彻底改变了传统炉灶烟熏火燎、损人健康的弊端，达到高效、节能、环保等的目的。

同时，"家家旺"炉设计巧妙，将乘柴桶和抽烟气管置于炉体上面一边，既合理利用室内空间，又节省造炉材料，使炉体造型达到实用、轻小。其炉体为长50公分，宽33公分，高10公分，仅为方便面箱大小。乘柴桶使燃料既能一次加够，又能随时添加燃料，燃料互相承托，自动脱落，达到做饭人点火后不再管火，炉子自动燃烧。使用者完全可以轻松利用水开前的10分钟时间去淘米、洗菜。系列产品有大有小，可烧水、炒菜、做饭、蒸馍。同时，还具有省柴、无烟、火力大又自动燃烧的特点，如用于冬季取暖效果更好，是种植、养殖户温室、大棚的首选炉灶。

吕书奎强调，该炉利用乘柴桶的独一优势，不仅可烧短小薪柴、秸秆压块，而且可烧旧竹竿、棉秆、树枝、玉米、高粱等一米以内的长秸秆。这是目前国内外任何气化、半气化炉所不能做到的。

据了解，"家家旺"秸秆炉为国家专利产品(专利号：200520030786.8)。该炉具设计独特、功能强大、科技含量高，具有火力猛、用料少、易操作、成本低、无明火烟尘、可自动燃烧等多方面优势。

美国专家珂克斯密土教授看了之后说："很多气化炉都不能烧压块，烧不着、光冒烟，家家旺炉子能烧碎柴、短柴、还能烧长柴，不用加工，省时省事，又能烧压块颗粒，真是太好太奇怪了！"

效益显著创业新宠

专家介绍，生物能源蕴藏量极大，仅地球上植物每年的生物能源生产量，就相当于目前人类消耗矿物能的20倍。随着我国经济的快速健康发展，利用科技创新开发出适合我国9亿多农民使用的节能炉具将成为必然。这对于更好地利用我国丰富的秸秆等生物质能资源，缓解能源紧张，改善生态环境，促进农民增收，帮助中小投资者创业致富，都有着深远而巨大的意义。

对此，吕书奎向记者透露，该炉制作简单，投资很小，可铁皮焊接、灰铁铸造，也可耐火材料预制制造，炉子结实耐用，售价低廉(100元-200元)，该产品一经推广市场，立刻得到广大用户的青睐。所以，市场前景非常美好。为将"家家旺"秸秆炉这一高科技绿色高效节能新产品迅速推向市场，满足全国各地用户的需求，引领中国产品快速走向强大，帮助各地有志于创业的人们实现创富梦想，河南省家家旺炉具有限公司已经推出了一系列非常具有针对性的合作计划，希望与有识之士一道，共同撬动这个商机无限的巨大市场。

有关专家表示，"家家旺"秸秆炉的问世，将使广大农牧民用自己土地上的绿色秸秆、枝叶替代煤炭、油料燃烧。不仅用户自己每年可节省几百元的烧煤钱，更重要的是每年可为国家节约数亿吨的煤炭资源。所以，"家家旺"炉的尽快推广，不仅是广大农牧民用户的急切呼声，而且更符合国家提出的建设创新型国家和资源节约型社会的时代号召，它不但能起到全社会利用秸秆和防治污染的目的，而且必将产生极大地社会和经济效益。

市場巨大前景无限

生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在世界能源总消费量中约占14％。我国的生物质能资源丰富，各类农作物秸杆、薪柴以及城市垃圾等都是良好的生物质能资源，其中农作物秸杆约占生物质能资源量的一半以上。

在我国农村，作为能源的秸杆消费方式大多是直接在柴灶里燃烧，其转换率仅为10％-20％，效率低下。而且随着农村经济的发展，农村生活用能中商品能源（如煤、石油液化气等）的比例正以较快的速度增加，以传统方式利用的秸杆首先成为被替代的对象，致使被弃于田间地头、直接焚烧的秸杆量逐渐增大，许多地区废弃秸杆占总量的60％以上，既危害环境，又浪费资源，因此合理利用资源，加快秸杆的优质化转换利用势在必行。随着我国为缓解能源日益短缺而制定的一系列鼓励资源再利用、新能源开发政策的出台，都将为吕书奎发明的"家家旺" 秸杆炉，提供一个巨大的发展空间，其市场需求将得到迅速增长，谁能抢先占得先机，谁就能最终赢得市场。

对于"家家旺" 秸杆炉这个具有领先技术优势的国家专利产品，国外的专业机构最具有敏锐的嗅觉，纷纷表示要代理吕书奎的产品，出口到国外。

荷兰壳牌基金会(中国)的项目专家在考察后，当场签约要出口印度南非等国。这是珂克斯密士教授和乔安娜博士找来长柴加到炉子试烧，看了燃烧不冒烟当场决定出口。美国加州大学教授项目负责人瑞柏·候桑和美国炉具项目负责人琼安·丹娜威女士在郝主任陪同下看展示后，高兴地说："你的炉子太新奇了，我们要把它出口到国外需要它的国家去。"壳牌基金会项目官员罗莎妮格蕾博士表示："家家旺美国人喜欢，我们英国人也会喜欢的，你的炉子环保节能，第三世界特别需要，我们会尽力向世界宣传的。"美国科学院珂克斯密士院士和乔安娜博士来该厂考察并走访用户后说："老吕头，这个炉子小巧不冒烟，造价低，好用好烧，我要马上向印度非洲出口，你是为世界人民办了好事的哟！"

农业部能源处郝先荣处长在与吕书奎交流后表示："生物质炉具很有前途，要在开发利用新能源的大好形势下，把家家旺炉子做的更好，为农民办实事好事。为新农村建设服务。"

煤田资源 篇6

煤炭是我国的主体能源, 是我国能源安全的基石, 在国民经济中具有重要的战略地位。在新的历史条件下, 以科学发展观统领煤炭地质工作全局, 按照构建新型煤炭工业体系的要求, 加强加快煤炭资源勘查, 是提高我国煤炭资源保障程度、缓解煤炭供需矛盾、促进煤炭工业可持续发展的重要措施, 也是构建资源节约型、环境友好型社会的必然要求。作为煤田地质勘测工作者, 我们有责任对勘探新技术和新方法进行分析和研究。笔者结合多年的实际工作经验对磁法勘探技术进行了介绍, 并重点分析了中心回线瞬变电磁法在煤田地质勘察中的应用。

2 磁法勘探概述

磁法勘探是地球物理勘探方法之一。自然界的岩石和矿石具有不同磁性, 可以产生各不相同的磁场, 它使地球磁场在局部地区发生变化, 出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常, 进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。

3 运用磁法圈定煤田自燃边界

在煤田地质勘探中, 煤层自燃区直接影响资源量的计算和井田边界的划分, 故在煤田地质勘探中查明煤层自燃边界范围就显得尤为重要。

3.1 工作原理

由铁磁性物质的剩磁理论知, 岩石烧变后所获磁性的强弱, 与煤层自燃时燃烧程度及其对岩石的烘烤温度的高低有关。煤层自燃时, 岩石所获温度愈接近居里点, 冷却后, 烧变岩所保留的热剩磁场就愈强;反之则愈弱。煤层的顶底板岩石中含有大量的黄铁矿及菱铁矿结核, 但其磁性微弱, 磁化率 (K) 常见值一般很小;当煤层自燃后, 煤层顶板岩石受到高温烘烤 (发生物理化学变化) , 受热变质, 从而形成含铁磁性矿物的烧变岩。温度降低后, 就保留较强的热剩磁, 其磁化率 (K) 和剩余磁化强度 (Jr) 的常见值一般为烧变前的几倍至几十倍, 从而形成了明显的磁性差异。实测磁异常曲线上表现为:正常含煤区磁场背景平稳, 而自燃区则可测到明显磁异常。

3.2 野外观测方法

磁法野外观测, 每天始于基点, 终于基点。磁法生产使用仪器为G-856型高精度数字式质子磁力仪, 该仪器有自动存贮数据的功能。基点观测记录两次, 测点记录一次。外业记录本中仅记录测线点号与仪器存储号的对应关系及测点附近的地形、地物、烧变岩出露等情况。在野外观测中, 操作员对有怀疑的点, 如异常和背景不足的线均进行了补测追踪, 以保证观测质量及磁异常的完整。

3.3 数据处理与分析

3.3.1 数据处理

室内对磁测野外原始观测数据均进行了各项改正, 包括日变改正、纬向梯度改正和区域场改正等。 (若磁测曲线为强磁异常, 则可略去小于2n T的垂向梯改) 。将G-856仪器中的数据通讯输入计算机, 用磁法数据处理程序将观测数据进行各项改正处理结束后, 打印出剖面曲线、计算参数表和日变曲线。资料处理及制图均采用程序数字处理, 基本无人为误差, 精度高, 工作及时, 提高了工作效率。

3.3.2 数据分析

首先对磁测曲线进行归纳, 剔除干扰异常, 再对有用磁异常进行分类解释。地表磁干扰主要为农房、高压线、地表烧变岩碎块等。实测ΔT曲线上表现为单点或很窄的尖峰高频异常, 易与煤层自燃区磁异常区分。根据工作经验, 正常煤层从自燃到熄灭过程中, 存在着一个熄灭带, 该熄灭带自烧程度相对降低, 相应的烧变岩磁性亦弱, 在解释时, 一般是将烧变岩近似地等效为以煤层底板为界的近似半无限水平斜台阶状磁性体, 因熄灭带的磁性较弱, 故实际解释煤层自燃边界位置应由理论解释点向未烧区偏移, 偏移量要视磁异常形态而定。解释工作在分析剖面异常特征点的基础上, 进行平面曲线类比, 结合二维组合棱柱正反演解释拟合及钻孔、地面调查等资料进行综合对比分析, 从已知到未知, 反复研究异常特征点与煤层自燃边界的对应关系。对不规则异常和幅值较小的异常段, 主要结合异常平面分布规律进行推断。

4 中心回线瞬变电磁法在煤田地质勘察的应用

4.1 方法简介

瞬变电磁测深法 (TEM) 是近二十几年来迅速发展起来的一种新的电磁测深方法。由于该方法具有探测深度大、对地层分辨能力高、受旁侧影响或体积效应小, 以及工效高、成本低等特点, 因而在寻找油气田、煤田、有色金属矿、地热田、地下水以及地质构造研究等方面取得了引人注目的成果。中心回线瞬变电磁法的基本原理是利用不接地回线线源向地下发送一次脉冲磁场, 在一次脉冲磁场的间歇期间, 采用不接地线圈 (或接头) 以一定的采样率接收感应二次磁场。该二次磁场是由地下地质体受到一次磁场激励后在其内部形成的感应涡流产生。随地质体导电性能及空间赋存位置的不同, 感应涡流衰变的规律也有所不同, 通过分析和研究二次磁场的时空变化特征计算视电阻率, 进而对视电阻率反演计算, 获得不同深度的视电阻率, 形成地下电性结构剖面达到解决地质问题的目的。由于早期信号反映浅部地电特性, 晚期信号反映较深部地电断面, 这就可以达到探测的目的。

4.2 方法实践-以某地区煤田地质勘查为例

4.2.1 找煤模式和方法的有效性分析

在确定工区的基本情况后, 再分析工区的地电特征和电磁资料, 初步认识本区的找煤模式: (1) 煤层的发育与一定的地质构造和环境有关。 (2) 解释上以瞬变的反演结果确定地层、基底。应用地质、钻探资料标定物探层位, 从已知到未知推断解释。 (3) 确定低阻分布特征, 确定异常体的性质。 (4) 密切注意电性横向变化规律, 结合盆地相带变化特点, 确定电性横向变化与岩相关系。瞬变电磁测深方法是通过探测低阻异常, 根据异常所处的具体构造部位, 间接寻找目标物 (煤系地层) 。工区虽靠近城区, 外来电磁噪声干扰有影响, 但从V8观测系统及方法, 采用25Hz、8.33Hz两个频率观测的结果看, 重复采集、相互弥补、多次叠加, 干扰基本上影响很小。探测目标与上下岩层之间的电性差异较大, 目标物的规模较大, 埋深较小, 易于分辨。与其他方法相比采用瞬变电磁测深方法探测更为有效。

4.2.2 工作布置

对勘查区进行瞬变电磁测深, 点距100m, 线距2000m, 物理点1000个, 共布设剖面0、2、4、6、8计5条。野外施测过程中, 根据实际进展, 针对次级盆地的独立性、低阻的分布, 调整了工作部署: (1) 前期以主要完成0、2、4、6、8测线, 初步摸清低阻的大致分布范围。 (2) 前期低阻分布摸清以后, 根据初步资料, 有目的的在南部、东北部实施加密, 增加了3、5、7测线。 (3) 测线线距1000-2000m, 根据实际情况, 点距100-200m不等。

4.2.3 资料处理

资料处理与解释主要用YUTEM资料处理一解释系统。由于求取的虚拟全区视电阻率曲线消除了场源的影响, 具有平面电磁波的性质, 可进行类MT方式进行反演。根据MT中的周期T和TEM中的延迟时间t相对等的简单关系:

T≈t/0.194

可将"虚拟全区视电阻率"曲线近似看作MT的视电阻率曲线, 进而对瞬变电磁测深的资料作类似于MT的Bostick一维近似反演。

精确的一维反演采用以"虚拟全区视电阻率"为反演过程中的拟合目标函数, 它根据"虚拟全区视电阻率"的观测值和反演结果正演计算的拟合情况, 来调整电性层的电性和几何参数。选个时间点的数据, 以一维Bostick反演的结果作为初始模型, 将地下电性层划分为层, 根据正演结果和观测值的差异逐层修正电阻率和厚度, 并且循环进行。不同于大地电磁测深法 (MT) , TEM的反演时间较长, 主要是因为在反演迭代过程中TEM的正演计算时间比频率域方法要长很多。由于采用对称方形的小偏移距的线框作为发射源, 并且是在中心点上采集时间序列的衰减信号, 因此, 它更类似于自激自收的垂向测深法。在这种情形下, 一维反演结果具有很高的精确性。

参考文献

[1]朱晓颖, 磁法在煤火探测中的应用, 物探与化探, 2007.

煤田二维地震资料处理 篇7

关键词：煤田地质勘探,地震勘探,资料处理

1 资料处理流程的选择

本次资料处理在选用处理模块时, 主要针对本区原始资料的主要特征以及本次所承担的地质任务进行选择的, 并对处理中选用的各个模块进行了充分的测试, 最终选用了适合本区资料的最佳处理模块。同时, 对选用的最佳处理模块进行了一条地震线的实验处理, 分析试验线所得地震时间剖面后最终选用了处理流程地震资料处理流程图:

2 资料处理的主要技术措施

2.1 定义观测系统

本区的观测系统, 除了采用绘制检炮检分布图、线性动校进行检查之外, 还利用交互初至波逐炮检查初至时间, 同时利用软件自动检查与单炮人工逐一对比, 为了消除野外施工带来的误差必须使炮点和检波点位置归于其真正的位置, 因此, 必须校正检查中位置不准确的炮位置和检波点位置。

2.2 折射波静校正

本区地形起伏较大, 高差达五百多米, 因此静校正问题是本次处理的难点和重点, 只有做好静校正, 才能实现同相叠加, 才能提高地震资料的成像精度。在处理过程中, 利用绿山静校正软件, 进行折射波静校正, 基准面为900, 替换速度为1900, 取得了很好的效果。

2.3 真振幅恢复和原始单炮去噪

由于地层的吸收引起地震波的衰减, 在原始地震记录上能量差别较大, 通过真振幅恢复, 使得地震记录上下能量均衡, 对原始单炮上的噪音进行分析并采取有效方法去除。

2.4 地表一致性预测反褶积

通过求取地震子波在原始地震记录上利用该子波对原始地震记录进行反滤波的主要目的是:通过对子波进行整形, 对子波的振幅谱和相位谱进行校正以展宽频谱、提高分辨率和衰减多次波。在处理过程中通过试验进行了多种反褶积测试, 最后采用了地表一致性预测反褶积。经过反褶积处理后, 由于较好的调整了由于地表因素变化导致的子波振幅与相位不一致的现象, 从而有效的改善了剖面波组的特征并进一步提高了分辨率。

2.5 速度分析

影响叠加效果的最关键因素就是速度拾取的的是否准确。为了有效的确保速度分析的精度和准确性以提高地震资料的成像质量, 必须保证速度解释的准确性, 本次充分利用处理系统速度分析的交互能力并结合速度扫描和剩余静校正, 并对速度分析进行多次迭代。

2.6 地表一致性自动剩余静校正

将各炮点和检波点的每一道与其对应的CDP道集的叠加模型道相关, 以模型道为期望输出并利用同济的方法分别求取各炮点、检波点的静校正量, 将所计算的静校正量运用到二次动校叠加后, 求取更为精确的模型道, 做二次迭代, 以便得到更为精确的结果即为地表一致性剩余静校正技术。为了提高地震记录的信噪比, 在处理过程中采用了多次迭代自动剩余静校正。

2.7 随机噪音衰减

叠加后的剖面仍然存在一些随机噪音, 因此叠后进行随机噪音衰减。

3 处理效果分析

为了最大限度的提高本次资料的分辨率和剖面质量, 叠前采用了野外静校正、地表一致性褶积以及常速扫描, 主要体现在以下几方面:

1) 选取恰当的去噪方法以及参数, 叠前采用了真振幅恢复较好的压制了干扰波, 为了有效提高剖面的信噪比, 叠后又采用了随机采用了噪音衰减, 因此, 能够清楚的呈现主要反射层的成像效果。

2) 由于叠前采用了地表一致性反褶积技术, 不仅有效的压制了剖面低频干扰, 更有效的补偿了高频信号以及展宽了频带。处理的剖面不仅具有较高的分辨率, 而且层次也十分清晰。

3) 最终处理的剖面归为非常准确, 并且目的层具有良好的连续性, 断点也十分清楚可靠。

4) 经过细致、认真的处理工作, 获得了较好的处理成果。对144条测线共1802.005千米的二维地震时间剖面按《煤炭煤层气地震勘探规范》进行了质量评价, 其中:

Ⅰ类时间剖面930.665千米, 占剖面总长的51.65%。

Ⅱ类时间剖面592.965千米, 占剖面总长的32.91%。

Ⅲ类时间剖面278.375千米, 占剖面总长的15.45%。

Ⅰ+Ⅱ类时间剖面之和为1523.63千米, 占剖面总长的84.56%。符合《煤炭煤层气地震勘探规范》Ⅰ+Ⅱ类时间剖面占剖面总长80%的要求。

4 结论

通过对处理流程及参数的认真分析认为, 处理流程及参数选择合适, 经过处理, 面波及随机干扰得到较好的压制, 主要反射波齐全, 能量强, 连续性好, 信噪比高, 分辨率高, 地震地质现象显示清晰可靠, 处理效果良好, 能满足所承担地质任务的要求。

参考文献

[1]武喜尊.τ-P变换在煤田地震勘探资料处理中的应用[J].中国煤田地质, 1994-06-30.

[2]刘益永.吉林舒兰煤田地震勘探资料处理效果分析[J].地质与资源, 2013-06-15.

[3]杨光明.山区煤田地震勘探资料处理技术[J].煤炭技术, 2010-06-10.

[4]刘天放, 张爱敏, 崔若飞.DMO在煤田地震勘探资料处理中的应用[J].中国矿业大学学报, 995-03-30.

煤田地质勘查技术分析 篇8

由于我国煤田地形比较复杂, 对其的勘查技术进行分析时, 主要通过从煤层气技术的开发与动力地质现象两个方面进行分析。

1. 煤层气技术的开发

近年来, 各国的专家在对煤气层进行了勘查、研究以及开发工作中遇到了一系列问题, 例如大多数煤层气产率比较低、衰减速度很快, 进而导致钻井冲洗液进入煤层, 给煤层带来污染, 完井后出现坍塌现象导致井孔堵塞, 所产生的水力压力效果不够明显, 裂缝比较短, 占据很小的比例。另外, 我国的煤层在渗透率的变化规律、煤层气的富集程度以及煤层力学的稳定方面与外国有所不同, 因此, 在选择煤田地质的勘查技术时, 要与我国煤层的实际情况相符合, 对我国渗透率较低的钻井进行开发研究, 选择实用的采气、完井技术, 选用适宜的模式。

2. 动力地质现象

对动态地质进行研究时, 动力地质现象比较普遍的存在于煤田地质的勘查中, 例如瓦斯突出、突水、岩煤突出以及井筒破裂等灾害。之所以出现这些灾害, 原因在于对煤田进行开采后, 在原来的自然环境条件下, 煤田中的不同地质不平衡、受到破坏, 进而导致岩体需要重新进行分配。因此, 通过对这类现象的成因进行分析, 需要对开采煤田的采掘阶段中岩体应力的动态变化规律进行测定, 进而对出现动力地质的现象进行预测, 及时、快速地将灾害进行消除。

二、煤田地质勘查技术分析

通过对煤田地质的勘查技术进行分析, 结合传统的与现代的勘查经验, 出现了新型的煤田地质勘查技术, 主要有遥感地质调查、地质填图、高分辨率数字地震勘查技术、煤炭遥感技术以及复杂地形的勘查技术。

1. 遥感地质调查

遥感地质调查主要包括了两个方面的内容, 一是被动遥感, 通过运用飞机或者卫星承载的传感仪器, 在地面上接收到的反射或者辐射类型的电磁波, 来快速的获得目的物体的数据、图像信息;二是主动遥感, 指的是通过利用飞机或者卫星, 在地面上反射部分电磁波, 从目的物质身上获得反射信息。

2. 地质填图

通过对地质学的理论和方法, 针对含煤区域, 进行全面系统的地质调查分析, 将所得到的地质信息绘制在地形图中, 构成地形地质图。所填绘的内容主要包括岩石地层单位、褶皱、断层和煤层等方面。

3. 高分辨率数字地震勘查技术

所谓高分辨率数字地震勘查技术, 指的是通过运用数字的方式将高质量的地质信号进行记录, 并经过专业的计算机处理技术, 进而获得分辨率较高的地震勘探效果。高分辨率数字地震勘查技术, 主要通过运用药具、道具、采样间隔、组合基距、高频检波器、高频低价滤波以及恰当的井深等方面组成, 对数据进行采集, 并且在对数据进行处理时, 要通过加强噪声的衰减、压缩、叠加和偏移子波长度, 进而获得高信噪比和高频的宽带信号。在进行地质勘查时, 为了有效促进高分辨率数字地震勘查技术的快速发展和完善, 需要让各部门对设计进行优化。使用这项勘查技术, 能够确保矿井建设的质量和效益。

4. 煤炭遥感技术

所谓煤炭遥感技术, 指的是在煤田地质、煤炭工业方面, 通过应用遥感技术。该技术具有很强的实时性、客观性、整体性以及快速性等特点。在目前计算机技术普及的环境下, 在进行煤田自然环境监测、中小比例尺填图、煤矿区环境监测以及区域性的地质研究方面使用煤炭遥感技术, 具有很明显的成就。煤炭遥感技术的发展将会像物探钻探技术一样, 日益成为煤田地质勘查的重要手段。另外, 通过结合地理信息系统和全球定位系统, 煤炭勘查技术将会朝半自动化和半智能化的方向发展, 逐步构成集网络化、社会化和可视化于一体的科技信息产品。

5. 复杂地形的勘查技术

煤田地层大多属于沉积岩层, 比较复杂的地层主要分为力学不稳定性的地层与水敏性地层。导致地层出现失稳的原因有很多, 例如技术人员在进行破碎地层时, 只注重增加泥浆的比重和黏度, 容易导致出现卡钻。通常情况下, 在地层钻进过程中, 施工人员运用的有全面系统的钻进工艺、泥浆配置方案, 能够快速及时的处理孔内事故。对于比较复杂的地层, 运用常规的方法不仅没有很好的效果, 反而还可能造成钻孔报废。在水敏性的地层中, 进行钻进, 主要是为了抑制黏土的膨胀性, 进行钻进时, 受到黏土的膨胀性影响, 水泥容易出现不凝固或者凝固不稳定的现象, 进而导致扫孔时, 找不到原眼, 最好的解决办法就是通过加大泥浆的比重, 降低泥浆的失水量, 并加入K+, 用来有效的抑制黏土的吸水膨胀现象。

三、结语

在对煤田地质进行勘查时, 要根据煤田地质的具体地形、地质以及物性, 选择科学合理的勘查方法, 对工程进行统筹布局, 严格工程的施工流程。煤田勘查技术对于提高煤炭行业的经济效益具有十分重要的作用。

摘要：地质勘查技术水平发展的好坏对于促进我国经济的迅速发展、实现煤炭资源的科学合理性开发具有直接的影响。因此, 本文通过对目前我国的煤田地质勘查技术现状进行分析。

关键词：煤田地质,勘查技术,分析

参考文献

[1]张杰, 等.煤田地质勘探技术的探究[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, 07 (11) :147-148.

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试析煤田勘探地层构造活动影响 篇10

【关键词】煤田勘测；地层构造；勘探技术

煤田是我国目前的主体能源，是能源的基础。煤田的地质勘测是煤田工业顺利发展的必要条件，它贯穿于国民经济、煤田工业和我国经济社会发展的全过程，一方面担负着开发、利用和环境保护的责任；另一方面担负着为煤田发展提供可靠资源的重任。煤田地质开发必须依靠煤田勘探技术，煤田的勘探技术又必须围绕煤田工业的发展而发展。因此可知，建立新型的煤田地质勘测体系，推进煤田地质的科技创新，是煤田健康发展的需要，也是我国国民经济健康快速发展的客观要求。

一、煤田勘探和地质之间产生的问题

（一）煤田的水文地质条件复杂

随着开采深度的增大，经常会出现突水事故，突水量也逐渐增加。由于煤田的水文条件相对复杂，再加上开采深度增加，浅部矿井的水治理技術往往不适宜对深部矿井进行运用。

（二）灾害性的地质现象

在动态地质的研究方面，常见的井下灾害，如：井筒破裂、突水、冲击地压、瓦斯爆炸、岩煤突出等危险情况，实际上是一种动力地质现象。类似的这些现象都和岩体的应力场有关。主要是因为岩煤被采集，原有的自然条件和地质因素间的生态平衡遭到破坏，岩体应力再分配，那么最后就导致了这些灾害性的地质现象。

（三）煤矿区的环境问题

由于矿区的开发违反了自然环境的规律，破坏了地质体系，因此很可能形成一系列环境问题，例如：一氧化碳污染、二氧化硫污染、粉尘、沙化和水污染等更具破坏性的灾难地质现象，比如滑坡、地震、地面坍塌和地裂等。由于很多原因影响，煤矿逐年开发，旧账未清，新账纷至，产生的后果非常严重。煤矿的环境问题是煤炭工业发展的关键一环，矿区的环境治理和评价应该更加抓紧、提上日程。

（四）资源匮乏

从提高勘测精度来看，现代煤炭工业和自动化采掘的特点是连续作业。这就要求在勘测开发前必须查明所采煤层的变化，例如煤层厚度和结构等细微变化，煤层和顶底板岩物理学性质的局部变化等。但是目前世界的煤炭总储量和我国现有的探明量均未充分满足现代开采要求的地质信息，因此，为了适应现代化、机械化的开采要求，需要做到普遍补充勘探。

（五）煤层的开发难关需攻克

在煤层的开发中，目前常出现的问题有：多数井煤生产率低、钻井冲洗液污染煤井、完工后坍塌等。这些难关需要利用先进的科学知识解决。

二、煤田勘测与地层活动

（一）认真选样

在开展选样的时候，最关键的内容就是确保样本具有非常显著的代表性特征，例如收集钻芯煤样时，需要确保煤芯的采取率，只有这样才能确保样本具有较好的针对性，通常此比率要高于百分之八十。若比率太低，样本就没有意义，从而影响煤质的检验结果，开采时就会与结果差距较大。

（二）认真进行煤质和地层活动的分析、检测

煤田地质的勘测阶段，对于煤质的分析和测定时根据煤层的种类、用途等类别确定的。例如，动力用煤，它对煤质没有太高的规定，因此它的煤质分析测定的项目就比较少，只有煤灰的熔融性和成分；又如当确定煤牌号的煤样时，煤质分析测定的项目有：灰分、挥发分、全硫和浮煤等。尤其是褐煤，需要结合具体的状况分析是否需要对其进行腐殖酸的测试。

（三）认真编写材料

第一，认真审查和分析煤质。在处理煤质分析的时候，通常都要认真审定样本的精准性和针对性等特征，要进行适当的取舍，这样做就可以降低人为的失误性。最常见的就是灰分的测定时，若数值非常高，首先就要分析是否因不慎混入了泥浆物质，或是没有正确布置钻孔方位，除了这两项外，还要分析是否因钻孔正巧位于比较浅的煤层地段，导致灰分不合理。如果经过一定的分析后，发现上述问题都不是根本原因，那么接着就应该分析是否在移送及检测的过程中将样本弄混，或者送样单据出现了失误。而且最后就算选定样本，已展开了深入的探讨，相关的机构还是要对其进行检测的复核，这样的目的是为了保障样本的针对性。除了上述问题之外，当硫分不合理时，也要展开详细的分析探讨，要分析钻孔时是否危急到了样本，最常见的就是钻孔时将样本烧坏；还应检测钻孔是否在预订的区间中。因此可知，当检测信息不合理时，首先就要分析勘测活动是否出错，接着分析样本的制作和检测时是否出现不合理现象，最后再使用最精确的数据进行勘探活动。

第二，总结煤质地层的变化规律，用于勘探实践。煤质的变化规律对以后的煤田勘探和开采有重要的指导、参考意义，是地质勘测中煤质分析和地层构造分析的重要环节。就算遇到构造复杂的煤田或煤质变化比较大的煤田时，也能通过分析结果找出规律从而保证勘探的顺利进行。

（四）采用新技术勘测煤田和地质活动

近年来，勘测仪器日新月异，性能更加灵敏，分辨率、精确度更高，并由计算机实时分析、处理和监控，并由此计算出三维图形供相关人员研究；勘测方法也是多种多样，例如：多参数测量和多方法融合发展，计算机和高新技术结合应用，在各作业单元甚至整个勘测系统都有重要作用。新技术的运用形式如下：

第一，井下的勘测技术依据国内外资料，对于小型褶曲和小断层而言，如落差低于5米、长度小于150米，近期是不可能用地面勘测方式探明的，而现今的探地雷达技术快速发展，可以采用此方法解决先前无法探明的问题。

第二，技术先进的国家越来越重视水平钻进法，即沿着煤层钻进，并采取与其相配合的技术。水平钻进技术是由受控的定向钻进演进而来的。这种钻进技术在近几年发展很快，不仅仅能在井下沿着煤层钻进，还可以沿着地面垂直——圆弧——水平线的轨道进入煤层勘探。

结束语

如上文所述，采掘活动会诱发危害矿井安全的动力地质现象。因此，预测该动力地质现象和其强度，不能仅凭原始地质的静止数据，还要分析岩煤层应力等元素的动态特征，从而将煤田的勘测和地层构造结合起来，高效、高产地实现采煤和勘探的速度性、效率性。

参考文献

[1]胡川.煤田地质钻探的相关问题研究[J].西部探矿工程，2013（02）

[2]安庆，马飞宙.新疆三塘湖煤田条湖勘查区9号煤层煤质特征分析[J].煤质技术，2013（01）

[3]思勤，解瑞.探讨煤田地质勘探的技术分析与趋势展望[J].中国科技博览，2013（02）

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