新时代煤炭地质勘查技术及发展方向分析

(整期优先)网络出版时间:2020-10-12
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新时代煤炭地质勘查技术及发展方向分析

王伯辰

新疆维吾尔自治区煤田灭火工程局 新疆维吾尔自治区 830063

摘要:近年来,我国煤炭地质勘查技术研究取得了新的进展与成就,建立了具有中国特色的“中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系”,提出了“绿色煤炭资源”的新理念,为保障国家能源安全提供了技术支撑。新时代煤炭地质勘查技术研究要着力在绿色煤炭资源勘查与绿色开发的地质保障技术、煤和煤系气等共伴生矿产资源协同勘查与开发的地质保障技术、“地质+”服务生态文明建设的地质保障技术、关闭矿井和采煤沉陷区综合治理与利用技术、“一带一路”地区的能源与矿产地质保障技术及全面推进“互联网+”行动等6个方面,培育发展新动能,实现煤炭开发全产业链的地质勘查保障技术和核心产品升级换代。

关键词:煤炭地质勘查技术发展方向

1煤炭地质勘查技术的新进展

1.1煤炭地质综合勘查理论

以煤为主、综合勘查、综合评价是新时代煤炭地质勘查的新特征。在新形势下,煤炭地质科技工作者提出了“探煤为主、同步探气、协同勘查、综合评价”的多能源协同勘查理论,研究建立了含煤盆地多能源叠合成藏模式。在地质勘查工作中,将煤系作为一个系统进行整体研究、立体勘查、综合评价。做好煤和煤系气及其它共伴生矿产资源等的协同勘查,不仅可以节约勘探时间,提高开发效率和效益,更重要的是改变了单纯勘查煤炭资源的传统模式,实现了煤系多目标多能源矿产综合勘查。这一理论有效指导了我国煤与煤系多能源资源潜力评价与协同勘查,在西北地区取得了很好的找矿效果。

1.2煤炭地质综合勘查技术新体系

煤炭地质勘查已经形成了针对不同地域、不同地质和地球物理条件,空天地一体的勘查技术和方法,建立了具有中国特色的“中国煤炭地质综合勘查技术新体系”。该体系涵盖了煤炭资源勘查、矿井建设、煤矿开发、采后治理等多个方面,主要包括煤炭资源遥感地质填图、高精度地球物理勘查技术、快速精准地质钻探技术、煤炭资源勘查信息化技术、煤矿区环境遥感监测与治理技术、煤层气勘查开发技术、煤炭测试与化验技术等,有力推动了我国煤炭资源勘查技术的跨越式发展,为新时代中国煤炭地质勘查事业绿色、持续、高效发展奠定了基础。

1.3绿色煤炭资源评价技术

我国现有能源体系存在着发展不平衡、不协调、综合效率不高的问题。针对国家推进生态文明建设,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的要求,国内一些学者提出了“绿色煤炭资源”评价的理念。绿色煤炭资源是指在当前先进技术条件下,资源禀赋条件适宜,能够实现安全高效开采、生态环境友好,适宜清洁高效利用,具有经济竞争力的煤炭资源。目前初步建立了绿色煤炭资源评价指标体系,开展了绿色煤炭资源评价。绿色煤炭资源评价技术及指标体系既考虑了资源本身的赋存条件、禀赋特征,更考虑了资源的开发条件和利用难度,以及环境影响等相关问题,对绿色煤炭资源开发与利用具有重要指导作用。

1.4矿井水害勘查防治与矿山灾害救援钻探技术

我国已经形成了系统的矿区地下水勘查和矿井水害类型划分的理论和技术体系,实现了矿井水隐蔽致灾精细探测和灾害异常区块的主动改造,运用多分支水平井注浆加固煤层顶底板技术,实现了水害防治。煤矿顶板突水的预防方法目前主要以限厚开采及预疏降为主,在研究导水裂缝带高度及含水层富水性的基础上,采用防治方法预防顶板突水水害,已取得了很多成功的案例,形成了大型地表水体下采煤防治水等关键技术。在底板水害防治技术方面,已经形成了带压开采、疏水降压、底板改造等多项关键技术。

矿山灾害救援钻探技术最新进展主要包括地面快速垂直孔钻进技术、救援钻孔定向钻进技术、救援钻孔护壁技术、救援孔准确定位技术,能够在地下含水层、破碎地层、矿山采空区、松散地层及流沙层、坚硬砂砾岩层等各种复杂地质条件下快速、准确、安全钻进及成孔。救援钻孔分为小口径地面探测孔,主要是实现地面快速观测、信息传递及营养液的输送;大孔径救援孔则是实现井下被困人员快速提升。中国煤炭地质总局特勘中心在我国多起矿难中运用该技术成功实现了救援。

1.5煤矿区环境治理与生态修复技术

近年来我国在采矿对地表生态环境影响的预测与诊断技术取得突破,提出了矿区沉陷变形、GPS/InSAR/数字近景摄影/三维激光扫描等监测关键技术,提出了一套实时、自动、精准提取矿区植被退化、土地覆被变化、水资源变化等生态环境灾害信息的技术方法,建立了矿区生态环境灾害预报预警、生态保护与恢复决策支持系统。针对西部高强度开采产生的植被退化、土地资源破坏、水土流失加剧等生态破坏问题,研究植被品种筛选与快速繁育、矿区植被快速恢复、生物多样性的稳定等技术;针对东部矿区潜水位较高、大面积塌陷积水区的湿地生态恢复问题,研究防止洪涝侵袭,控制沉陷水位,塌陷积水区规划与疏浚、水污染控制工程、水生生态群落选育与构建工艺、生态与旅游开发模式等立体化修复技术。这些技术的研发成果将为矿山环境修复治理提供保障。

二、新时代煤炭地质勘查技术及发展方向   (一)实现天然气和煤炭的一体化开采进程   天然气开发能够为国家能源的安全发展提供良好保障,与此同时,在开采工作中还要坚持健康环保新理念,保证开采工作满足安全生产需求。在煤层开采中,经常会包含很多天然气资源,因此,必须要对当前的技术进行创新,从而研制出与之相适应的设备,逐渐形成一套完整的生产体系,具体技术包括增产抽采技术、压裂增产技术等等,在此基础上,最大限度减少污染,加快新技术的研发进程。   (二)对煤炭资源进行综合评价   近年来,我国社会发展对于煤炭资源的需求量越来越大,从而也对煤炭地质勘查工作提出更高要求。实践过程中,需要不断强化对资源存储量的评估和预测,对煤炭资源进行积极评价。与此同时,还要对煤炭分布评估技术进行深入研究,只有这样才能更加全面的对我国煤炭资源相关情况进行了解,从而更加高效的对这些资源进行应用[5]。   (三)对洁净煤技术进行深入研究   在对煤炭资源进行应用的过程中,必须要对洁净煤技术进行大力开发。在当前的国际领域中,洁净煤技术发展十分迅速,且成效显著。通过这项技术的实践应用,可大幅度提升资源的应用效率。因此,在开发煤炭资源的过程中,还需要结合煤化学、煤岩学等理论,同时也包括其他的洁净煤技术,从而对煤炭的形成过程和形成原理有一个更加深入的认识,从一个全新的角度分析煤炭资源中的有害元素。在开发资源的过程中,还需要将煤物质的转化、富集、迁移等过程展示出来,以实现对环境资源的进一步改善,为我国煤炭事业的健康稳定发展奠定良好基础。   (四)强化煤炭地质信息化建设   当前,我国所应用的地质勘查技术都是以地质数据采集和处理作为基础条件的,同理,煤炭方面的地质勘查也是如此,为了使煤炭地质以及煤矿开采水平评估获得相应的数据参考,还需要对GIS地质勘查技术以及GPS定位技术进行深入的研究,且为了进一步提升煤区地质研究和利用的便利性,可以针对煤炭地质开采信息建立相应的管理系统,以此来保证相关工作的有序开展

结束语   综上可知,勘探技术对我国社会的发展起到至关重要的作用,实地勘探工作能有效地推动社会的发展,满足市场的需求。本文介绍了实地勘探工作中所用的勘探技术及使用方法,可有效促进勘探工作的发展,为勘探领域后期的发展提供更便利的条件。   参考文献:   [1]杨保艳.当前矿产地质勘查技术方法分析[J].冶金管理,2019(15):104.   [2]王阳.地质勘探技术的应用研究[J].世界有色金属,2018(23):284+286.   [3]文志成.分析常见地质勘探技术与地质勘查方法[J].建材与装饰,2018(05):238-239.

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