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[關(guān)鍵詞]巖石 物理力學性質(zhì) 煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性

[中圖分類號] O645.16+1[文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-10-50-1

1巖石的基本物理性質(zhì)

1.1容重和密度

巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的重量稱為容重。根據(jù)巖石試樣的含水情況不同，容重可分為干容重、天然容重和飽和容重，一般未說明含水狀態(tài)時是指天然容重。

巖石的密度定義為巖石單位體積（包括巖石中孔隙體積）的質(zhì)量，巖石的容重取決于組成巖石的礦物成分、孔隙大小以及含水量。當其它條件相同時，巖石的容重在―定程度上與其埋藏深度有關(guān)。一般而言，靠近地表的巖石容重往往較小，而深層的巖石則具有較大的容重。巖石容重的大小，在一定程度上反映出巖石力學性質(zhì)的優(yōu)劣，通常巖石容重愈大，其力學性質(zhì)愈好。說明煤層穩(wěn)定性越強。

1.2比重

巖石的比重就是巖石的干重量除以巖石的實體積（不包括巖石中孔隙體積）所得的量與1個大氣壓下40C時純水的容重的比值。巖石的比重可采用比重瓶法測定，試驗時先將巖石研磨成粉末，烘干后用比重瓶法測量，其原理和方法與土工試驗相同。巖石的比重取決于組成巖石的礦物比重，巖石中重礦物含量越多其比重越大，大部分巖石比重介于2.50至2.80之間。

1.3含水率、吸水率和飽水率

天然狀態(tài)下巖石中水的重量與巖石烘干重量比值的百分率稱為巖石的天然含水率。巖石吸水率的大小取決于巖石中孔隙數(shù)量多少和細微裂隙的連通情況。孔隙愈大、愈多、孔隙和細微裂隙連通情況愈好，則巖石的吸水率愈大。

巖石的飽和吸水率亦稱飽水率，是巖樣在強制狀態(tài)（真空、煮沸或高壓）下，巖樣的最大吸入水的重量與巖樣的烘干重量比值的百分率。在高壓條件下，通常認為水能進入巖樣中所有敞開的裂隙和孔隙中去，國外采用高壓設(shè)備使巖樣飽和，由于高壓設(shè)備較為復(fù)雜，國內(nèi)實驗室常用真空抽氣法或煮沸法使巖樣飽和。飽水率反映巖石中張開型裂隙和孔隙的發(fā)育情況，對巖石的抗凍性有較大的影響。從而影響頂?shù)装宓姆€(wěn)定性。

1.4孔隙率

巖石試樣中孔隙體積與巖石試樣總體積的百分比稱為孔隙率?？紫堵史譃殚_口孔隙率和封閉孔隙率，兩者之和總稱孔隙率。由于巖石的孔隙主要是由巖石內(nèi)的粒間孔隙和細微裂隙構(gòu)成，所以孔隙率是反映巖石致密程度和巖石力學性能的重要參數(shù)。它影響著頂?shù)装宓姆€(wěn)定性。

1.5巖石的滲透性

巖石的滲透性是指在水壓力作用下，巖石的孔隙和裂隙透過水的能力。巖石的滲透性可用滲透系數(shù)來衡量。滲透系數(shù)的物理意義是介質(zhì)對某種特定流體的滲透能力。因此，對于水在巖石中滲流來說，滲透系數(shù)的大小取決于巖石的物理特性和結(jié)構(gòu)特征，例如巖石中孔隙和裂隙的大小、開閉程度以及連通情況等。

1.6巖石的軟化性

巖石的軟化性是指巖石與水相互作用時降低強度的性能。軟化作用的機理也是由于水分子進入粒間間隙而削弱了粒間聯(lián)結(jié)造成的。巖石的軟化性與其礦物成分、粒間聯(lián)結(jié)方式、孔隙率以及微裂隙發(fā)育程度等因素有關(guān)。大部分未經(jīng)風化的結(jié)晶巖在水中不易軟化，許多沉積巖如粘土巖、泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r以及蛋白巖、硅藻巖等則在水中極易軟化。巖石的軟化性高低一般用軟化系數(shù)表示，軟化系數(shù)是巖樣飽水狀態(tài)下的抗壓強度與干燥狀態(tài)的抗壓強度的比值。

1.7巖石的崩解性

巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時失去粘結(jié)性并變成完全喪失強度的松散物質(zhì)的性能。這種現(xiàn)象是由于水化過程中削弱了巖石內(nèi)部的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)引起的，常見于由可溶鹽和粘土質(zhì)膠結(jié)的沉積巖地層中。巖石崩解性一般用巖石的耐崩解性指數(shù)表示，這個指標可以在實驗室內(nèi)做干濕循環(huán)試驗確定。對于極軟的巖石及耐崩解性低的巖石，還應(yīng)綜合考慮崩解物的塑性指數(shù)、顆粒成分與耐崩性指數(shù)劃分巖石質(zhì)量等級。

2巖石的變形特性

在荷載作用下，巖石首先要發(fā)生變形，當作用的荷載不斷增大，或當荷載超過某一數(shù)值而保持恒定不變時，隨著該恒定荷載作用時間的延長，均可導致巖石的破壞。因此，巖石的變形和破壞，是在荷載作用下巖石性能變化過程中的兩個不同階段，變形階段含有巖石破壞的因素，而巖石的破壞階段則可看作是變形不斷發(fā)展的最終結(jié)果。

3巖石的強度特性

根據(jù)加載速率的大小，巖石的強度可分為靜載強度和動載強度。

4巖石的硬度

巖石的硬度表示巖石表面抵抗工具侵入的能力，它可用靜壓入硬度和沖擊硬度來表示。

4.1沖擊硬度

使沖錘（又稱施密特錘）以一定的速度沖擊巖石表面，沖錘的回彈高度可作為表征沖擊硬度的指標。

4.2靜壓入硬度

一定形狀、一定材料的壓頭，以靜力壓入巖石的表面使之產(chǎn)生非彈性變形或破壞時，受壓巖石單位接觸面積上的壓力值稱為巖石的靜壓入硬度。

5巖石的磨蝕性

巖石的磨蝕性是指巖石對工具的磨蝕能力。主要影響因素有巖石成分、結(jié)構(gòu)、硬度和其中的石英含量。

6結(jié)論

對巖石的這些物理力學性質(zhì)的深入了解和分析，是煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性的研究的關(guān)鍵，對煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性影響很大。

參考文獻

[1]中石油廊坊分院沁水煤層氣開發(fā)項目組.沁水盆地南部斜坡帶樊莊區(qū)塊錄井報告[R].河北廊坊：中石油廊坊分院，2006.

[2]格瑞克能源（國際）公司山西省柿莊南煤層氣勘探開發(fā)區(qū)塊地質(zhì)與鉆井完井報告[R].北京：格瑞克能源（國際）公司，2007.

[3]周士榮等.安徽省阜陽市口孜東井田煤炭勘探報告[R].安徽合肥：安徽省煤田地質(zhì)局勘查研究院，2004.

[4]中聯(lián)煤層氣有限責任公司沁南煤層氣田端鄭采氣區(qū)開發(fā)項目完井報告[R].北京：中聯(lián)煤層氣.

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關(guān)鍵詞煤層氣;地面開采;制約因素;解決方案

中圖分類號TK01文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2010)032-0113-01

1煤層氣簡介

煤層氣是指在成巖或煤化過程中由煤系中的煤或有機質(zhì)經(jīng)過復(fù)雜的化學變化及物理變化形成的一種主要以游離、吸附、溶解等三種形態(tài)賦存于煤層中的天然氣,因為其成分以甲烷為主,故又稱之為煤層甲烷。作為一種潔凈能源,煤層氣的開采可以從一定程度上緩解國內(nèi)能源壓力,改善我國能源結(jié)構(gòu),而與此同時開采煤層氣可以有效減輕礦井的瓦斯災(zāi)害,緩解溫室效應(yīng),由此可見開采煤層氣有著巨大的經(jīng)濟、社會、環(huán)境價值。

2我國煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀

為了緩解煤炭、石油、天然氣等化石燃料的供應(yīng)帶來的緊張,目前世界上主要的產(chǎn)煤大國都在致力于煤層氣資源的勘探開發(fā)。作為煤炭大國,我國同樣有著豐富的煤層氣資源,位居世界第三。在我國,埋藏深度在2000米以內(nèi)的煤層氣資源總量為31.46萬億立方米(中聯(lián)煤層氣有限責任公司等),資源總量與我國常規(guī)天然氣大體相等,是我國天然氣良好的后續(xù)資源。雖然從上個世紀80年代初開始我國就開始了煤層氣資源勘探開發(fā),但是直到去年我國煤層氣資源地面開采量才突破十億立方米,而僅僅比我們早開始幾年的美國在上個世紀80年代初就實現(xiàn)了煤層氣地面開采的突破,進入了煤層氣資源大規(guī)模商業(yè)開發(fā)階段,相關(guān)資料顯示2004美國煤層氣開采量就達到了500億立方米。那么究竟是什么因素在制約著我國煤層氣地面開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?

3制約我國煤層氣地面開采的因素

3.1地質(zhì)條件復(fù)雜,技術(shù)落后

地質(zhì)條件直接影響著煤層氣地面開采的難度。雖然我國煤層氣資源豐富且分布相對比較集中,但是同美國相比我國主要的煤層氣富集區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,煤層氣的吸附保存條件受到了極大的破壞。而煤變質(zhì)程度高、埋深比較大、割理不夠發(fā)育和煤層壓力小等因素又導致了我國煤層滲透率低和煤層氣運移困難等后果。這些因素都嚴重制約了我國煤層氣的地面開采。同時,由于地質(zhì)條件方面的巨大差異,美國現(xiàn)有的煤層氣開采理論和技術(shù)無法完全滿足我國的開發(fā)要求,針對我國特有的地質(zhì)條件而言,我們還沒有形成完全成熟煤層氣成藏理論以及開采技術(shù)。

3.2政策扶持不到位

不可否認,在美國煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中,巨額的研究經(jīng)費和長期的政策優(yōu)惠起到了巨大的推動作用。由于煤層氣地面開采生產(chǎn)周期長,而后期的排水加壓也都需要相當大的投入,這些原因無形中將煤層氣生產(chǎn)的成本大大提高,再加上投資煤層氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的巨額投資,煤層氣地面開采經(jīng)濟效益大大降低,甚至會導致有些企業(yè)賠本經(jīng)營,而理論的不成熟更是加大了投資煤層氣產(chǎn)業(yè)的風險。這就是煤炭企業(yè)重視煤炭生產(chǎn)而忽略煤層氣生產(chǎn)的根本原因,此時國家在稅收、價格等方面的政策支持就顯得很重要。

3.3管道不足,運輸不暢

國家能源局的數(shù)據(jù)顯示,截止2009年底,我國共建成天然氣輸送管道,3.6萬公里,與之形成鮮明的對比的是美國的輸氣管線路總長達到了50多萬公里。更為嚴重的是,我國現(xiàn)有的天然氣管道距離煤層氣商業(yè)開發(fā)區(qū)較遠,這就直接導致了我國煤層氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)和使用環(huán)節(jié)脫節(jié)。去年我國地面開采量達10.1億立方米,但是利用的資源只有5.8億立方米(據(jù)家能源局副局長吳吟的講話),只有百分之五十多一點,但與此同時我國有很多地區(qū)卻在鬧氣荒。現(xiàn)階段煤層氣的利用僅僅限于加氣出租車,民用和極少量的工業(yè)利用,部分礦區(qū)還存在點天燈的現(xiàn)象,不僅造成了資源的大量浪費,也會大大加劇溫室效應(yīng)。

4解決方案

4.1認清地質(zhì)條件,積極創(chuàng)新

1)加大對全國煤層氣資源的勘查力度,新增更多的地質(zhì)探明儲量,對于煤層氣資源富集區(qū)域進行全方位的研究,立足于我國特有的地質(zhì)條件建立一談完整的煤層氣成藏理論,為煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論指導。

2)積極從國外引進先進的煤層氣開發(fā)技術(shù)和設(shè)備,并在其基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新利用,彌補我國煤層氣開發(fā)技術(shù)的不足。實現(xiàn)煤層氣開采技術(shù)的飛躍以及從業(yè)人員整體水平的提高,為煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供不竭的動力。

4.2加大扶持力度

1)積極鼓勵煤層氣的勘探開發(fā),對于煤層氣資源勘探活動給與財政支持,對于煤層氣生產(chǎn)企業(yè)要更大力度地實施稅費減免及財政補貼等扶持方式,同時從國家層面上制定統(tǒng)一的煤層氣行業(yè)運行標準,確保煤層氣行業(yè)健康發(fā)展。

2)在扶持煤層氣開發(fā)企業(yè)的同時,對于煤層氣生產(chǎn)的基礎(chǔ)建設(shè)以及煤層氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)給與政策與資金上的傾斜,比如國家現(xiàn)行的煤層氣發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)及價格補貼。以國家政策來推廣煤層氣的使用,將煤層氣的生產(chǎn)和利用結(jié)合起來。

4.3加強管道建設(shè),提高煤層輸送能力

1)對與煤層氣儲量小,設(shè)計產(chǎn)量低,服務(wù)年限比較短的開發(fā)區(qū)域,優(yōu)先考慮建設(shè)地方性管道系統(tǒng)。將煤層氣資源重點供應(yīng)給礦區(qū)居民,工廠和企事業(yè)單位,并視產(chǎn)量將供氣區(qū)域拓展至市區(qū)及周圍相鄰地區(qū)。

2)對于煤層氣儲量大,設(shè)計產(chǎn)量高,服務(wù)年限長的有大規(guī)模煤層氣商業(yè)開發(fā)潛力的區(qū)塊,應(yīng)積極利用我國現(xiàn)有的天然氣輸送管道,盡快將煤層氣管道并入“西氣東輸”管道系統(tǒng)。實現(xiàn)煤層氣的遠距離輸送,擴大煤層氣市場,提高煤層氣利用率。

4.4統(tǒng)籌兼顧,合理設(shè)置開采權(quán)

對煤炭資源及煤層氣資源實施綜合管理,將煤炭的勘探開發(fā)同煤層氣的勘探開發(fā)有效地結(jié)合起來,徹底落實采煤采氣一體化的政策。對現(xiàn)有煤層氣資源及煤炭資源進行綜合勘探,合理設(shè)置煤層氣開采權(quán),力爭做到在不影響煤炭企業(yè)生產(chǎn)的前提下解決礦權(quán)疊加的問題并最快最好地開發(fā)煤層氣資源。

1)對于煤炭企業(yè)正在開發(fā)的區(qū)塊(五年以內(nèi)),優(yōu)先考慮采用煤炭企業(yè)進行井下瓦斯抽采的方式回收煤層氣資源,同時對煤炭企業(yè)的生產(chǎn)進行嚴格的管理,防止企業(yè)出現(xiàn)“重煤輕氣”的現(xiàn)象,造成資源的浪費。

2)對于煤炭企業(yè)中期規(guī)劃目標區(qū)域(五年到十五年),采用由煤炭企業(yè)實行地面開采加井下抽放的模式,首先在五年到十年的時間內(nèi)利用地面抽采的方式最大限度地回收煤層氣資源,然后在煤炭開采過程中利用瓦斯抽放進一步回收資源。

5結(jié)束語

雖然在我國要實現(xiàn)煤層氣的大規(guī)模地面開采困難重重,但是沁水盆地初具規(guī)模的煤層氣商業(yè)開發(fā)告訴了我們:在中國,煤層氣資源的商業(yè)地面開采時可以實現(xiàn)的。相信,在國家相關(guān)政策的大力扶持下,在相關(guān)學者和工作人員的不斷努力之下,煤層氣產(chǎn)業(yè)在不久的將來必定會迎來它燦爛的春天。

參考文獻

[1]傅學海,秦勇.韋重韜.煤層氣地質(zhì)學[J].中國礦業(yè)大學出版社,2007.12.

[2]李增學,魏久傳,劉瑩.煤成(型)氣地質(zhì)學[M].地質(zhì)出版社,2007.10.

[3]黃盛初等.我國煤層氣技術(shù)利用現(xiàn)狀及前景[M].1998.

[4]孫萬祿等.煤層氣地質(zhì)學基本問題的探討,石油與天然氣地質(zhì)[M].1997.

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【關(guān)鍵詞】測井；煤層；定性；解釋

前言

馬場區(qū)位于黑龍江省七臺河市勃利盆地中部的馬場勘查區(qū)，面積229.33km2，1969年起，黑龍江省煤田地質(zhì)二O四勘探隊先后在該區(qū)做過少量地勘工作，并在馬場六—七分場一帶的探槽中，見薄煤十余層，其中有3個層點可采，又在馬場四分場4個鉆孔中見高灰煤及炭質(zhì)頁巖8層。

一、作業(yè)依據(jù)

1、《黑龍江省七臺河馬場煤田勘查區(qū)煤炭普查報告設(shè)計書》

2、2010年前執(zhí)行DZ/T0080-93《煤田地球物理測井規(guī)范》，2010年后執(zhí)行DZ/T0080-2010《煤田地球物理測井規(guī)范》簡稱《測井規(guī)范》

3、《煤田勘探鉆孔工程質(zhì)量標準》，簡稱《質(zhì)量標準》

二、測井儀器及工作方法

2.1測井儀器設(shè)備、刻度測試

儀器設(shè)備：為北京中地英捷測井儀器廠的PSJ-2（出廠編號：p081003）型數(shù)字測井儀。井下儀器為電測（psdf-1）、聲波（PSV-1）、密度三側(cè)向（PSMD-1）、井溫井液電阻率（PSWL-1）、數(shù)字連續(xù)孔斜檢測探管（PSXD-1）、絞車控制器（psjc-3）、測井絞車（psjc-1500）。

儀器刻度測試：分別按照《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/0080-93） 《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/0080-2010）的要求對本區(qū)使用的儀器刻度測式，包括數(shù)字測井儀、密度三測向測井儀、井斜儀、絞車及電纜、儀器絕緣等要求進行刻度測試，各測試資料存檔備查。

2.2測井物性參數(shù)方法

根據(jù)鄰區(qū)測井資料，分階段依據(jù)《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/T0080-93）《煤田地球物理測井規(guī)范》（DZ/T0080-2010），常規(guī)煤田測井參數(shù)外（電阻率電位，天然伽瑪，散射伽瑪長短源距，三測向電阻率，聲速測井），每孔均進行了井徑，井斜測量。測井物性參數(shù)方法。

2.3煤層及巖石物性特征

煤層：密度值最小，一般為1.25～1.45g/cm3；在天然伽瑪曲線上呈極低值，一般為0.5～2.0PA/KG。電阻率為高阻反應(yīng)；縱波時差為低速顯示。

2.4資料綜合解釋

1、井場初步解釋井場初步解釋是測井工作很重要的一個環(huán)節(jié)。解釋的方法是將三條1：200（GRL、GR、NR）曲線，根據(jù)視電阻率“高”，天然伽瑪“低”，密度“低”，定性劃分煤層，然后在三條1：50曲線上按各自解釋原則進行定深、定厚解釋。在井場向地質(zhì)方面提交煤層井場解釋結(jié)果和測斜成果。

2、室內(nèi)綜合解釋是在測井原始資料，全面檢查驗收的基礎(chǔ)上，對井場初步解釋煤層的解釋點，深度和厚度進行審定，同時進行全孔巖性解釋，編制測井圖件。

3、解釋原則

a、在定性的基礎(chǔ)上，定厚曲線最好是定性解釋的主要曲線。定厚曲線應(yīng)盡力選用分層點明顯易于確定的曲線。

b、選用煤層異常明顯的兩種或兩種以上不同參數(shù)的1：50精測曲線上進行定深、定厚解釋。

c、煤層成果：2010年前執(zhí)行DZ/T0080——93《煤田地球物理測井規(guī)范》，2010年后執(zhí)行DZ/T0080——2010《煤田地球物理測井規(guī)范》規(guī)定，煤層定厚解釋確定成果采用三種物性參數(shù)解釋成果的平均值。

a）煤層定性

本區(qū)煤層具有高電阻率、低密度、低天然伽瑪，負自然電位、聲波時差大的物性特征，煤層與頂、底板圍巖物行性差異顯著，曲線界面陡直，經(jīng)多種測井曲線綜合解釋的煤層成果與鉆探取芯成果的比較驗證，測井提供的煤層深度、厚度及結(jié)構(gòu)準確、可靠。

b）煤層的定厚

長距散射伽瑪曲線：當圍巖是砂巖時，在相對幅值的1/3處劃分界面；當圍巖是泥巖時，在相對幅值的2/5處劃分界面；當圍巖是碳質(zhì)泥巖時，在相對幅值的2/5～1/2處劃分界面。天然伽瑪曲線：采用曲線相對幅值的1/2劃分界面；

視電阻率曲線：采用曲線分離點劃分界面；側(cè)向電流曲線在曲線異常幅度的1/2處分層。

4、破碎帶解釋

當鉆孔巖層裂隙發(fā)育， 巖層破碎時，散射伽瑪長源距、聲速曲線為梳狀反映，電阻率電位曲線峰值下降接近基線，井徑也明現(xiàn)出現(xiàn)不規(guī)則擴大。

5、含水層解釋

區(qū)內(nèi)含水層分為孔隙含水與孔隙裂隙含水層?？紫逗畬优c隔水層的導電性，電化學活動性，天然放射性和密度、視電阻率等均有明顯的差異，結(jié)合擴散法測井，并綜合用測井曲線劃分含水層與水文地質(zhì)確立的含水層相吻合。

三、結(jié)束語

通過測井曲線的分析對比研究，煤層與其頂?shù)装鍑鷰r物性差異顯著，采用多種方法測量，能夠準確地解釋巖，煤層的深度，厚度和結(jié)構(gòu)。測井解釋的巖，煤厚度，深度及所劃分的地層界面與鉆探取芯成果比較驗證，測井提供的煤層深度，厚度和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)準確可靠；從天然伽瑪曲線顯示，井田內(nèi)無放射性異常層；進行簡易測溫，但未進行穩(wěn)態(tài)或近穩(wěn)態(tài)測溫，開采時應(yīng)進行礦井調(diào)查，進行了聲速測井，為分析巖層力學性質(zhì)提供了資料。

參考文獻

[1]王定武，王運泉.煤田地質(zhì)與勘探方法.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2005.2

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【關(guān)鍵詞】復(fù)合頂板；10煤；治理

1.引言

在煤礦生產(chǎn)中，頂板事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合頂板所引發(fā)的頂板冒落事故往往據(jù)于首位，尤其是在更為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下，復(fù)合頂板的治理顯得尤為重要。

所謂復(fù)合頂板，我們認為必須具備以下三個條件：一是煤層頂板由下軟上硬不同巖性和巖層組成；二是軟硬層之間夾有煤線或薄煤層軟弱煤層；三是下位軟巖層的厚度一般在0.5-2.5m范圍之間[1]。從中可以看出，復(fù)合頂板條件下，其下部主采煤層與上部老頂之間存在一定的距離，而中間這部分煤層偽頂或直接頂又是主要有軟巖石或軟巖層夾薄煤層、煤線組成。從巖石物理力學性質(zhì)的角度看，其泥巖硬度范圍為f=2-3，煤層硬度為f=2.5，粉砂巖硬度f=4-5，砂巖（細-中）硬度為f=6-8，其復(fù)合頂板巖性硬度偏小，在工作面回采時，更容易冒落，使采空區(qū)與老頂之間形成一定的懸空距離。另外，復(fù)合頂板條件下，在掘進巷道或者工作面推進遇構(gòu)造帶時，也使得頂板砂巖裂隙水對礦井正常產(chǎn)生巨大危害。

2.地質(zhì)概況

在淮北礦區(qū)主采10#煤層中，其直接頂板或直接底板巖性多為砂巖或砂質(zhì)頁巖，其老頂多為砂巖（細-中）。該類頂板老頂初次來壓步距一般約25m，最大超過30m，而且直接頂呈大塊冒落，初放時常需要強制放頂[2]。

劉東礦二水平東11001工作面是南巷二水平東翼采區(qū)首采工作面，其西部靠近F21（H=60-140m）斷層，南部受F15（H=140～230m）和F16（H>80m）斷層阻斷，東部臨近F1（H=100～230m）斷層，生產(chǎn)條件及地質(zhì)條件較為復(fù)雜。其主采10煤層煤質(zhì)類型為天然焦、焦煤、1/3焦煤為主，煤層發(fā)熱量較高，為高熱值煤。煤層厚度0.62～5.33m，均厚為3.09m。局部為煤層結(jié)構(gòu)簡單，以單一煤層為主，僅在個別鉆孔中可見一層夾矸，夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖和粉砂巖。煤層發(fā)育較好，為薄～中厚煤層，成煤環(huán)境為濱海平原泥炭沼澤成煤。

3.10煤復(fù)合頂板類型和開采條件

經(jīng)過實測，劉東礦東11001工作面10煤層以上是0.2-0.8m的泥巖，炭質(zhì)泥巖或厚約0.2m煤線偽頂，直接頂板巖性為砂質(zhì)泥巖，粉砂巖或0.2-0.6m煤層組成和粉砂巖，砂巖老頂組成。10煤層頂板巖性自下而上是有軟巖到堅硬巖石轉(zhuǎn)化，是典型的復(fù)合頂板類型。

10煤頂板多為粉砂巖，其上為老頂砂巖，底板泥巖或粉砂巖。劉東礦生產(chǎn)階段取10煤底板粉砂巖樣做力學測試，抗壓強度27.6MPa，抗拉強度1.08MPa。據(jù)實際開采10煤層時頂?shù)装宓姆€(wěn)定性：泥巖屬不穩(wěn)定型，粉砂巖屬中等穩(wěn)定～不穩(wěn)定型，砂巖屬穩(wěn)定型。10煤層頂板粉砂巖厚4-6m，采空后粉砂巖容易冒落，碎脹充填直至老頂砂巖，這種情況下周期來壓不明顯。

另外，劉東礦2003年補勘對03-2號孔10煤層采集的三組頂?shù)装鍘r石力學樣本，其測試成果見表1。

4.治理措施

4.1加強頂板支護和管理

要解決復(fù)合頂板易冒落問題，首先是考慮到如何更好地強化頂板支護與管理的問題。針對淮北礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下復(fù)合頂板特點，易采用超前掛梁、短梁來及時支護，盡量縮減空頂時間和空頂距范圍。合理布局錨網(wǎng)、錨索、鋼帶位置，有針對性的對個別頂板巖石較為破碎區(qū)段進行鋼棚支護，避免長時間空頂造成頂板嚴重離層。另外，在支護材料的選擇上要嚴格把關(guān)，杜絕不合格材料入井及投入使用，定期專人對離層或頂板易冒落區(qū)進行檢查，加大聯(lián)網(wǎng)、補網(wǎng)管理環(huán)節(jié)的力度。

4.2提高支柱的初撐力

對支柱的有效管理能使其更好的發(fā)揮作用，減少無效支護，根本性地控制頂板離層。工作面必須有專業(yè)技術(shù)人員定期觀測初次來壓及周期來壓時間，掌握其規(guī)律，做到心中有數(shù)。復(fù)合頂板下，頂板下部軟巖含煤線更容易離層，在巖性破碎的個別區(qū)段更為明顯，頂板下沉量過大，造成直接頂下沉及其冒落，影響礦井正常生產(chǎn)。因為有效的控頂就是從根本上提前其支護系統(tǒng)的剛性，最直接的辦法就是要強化提高護頂支柱的初撐力。另外是給支柱穿鞋已提高支護力。

4.3對直接頂板的監(jiān)控和治理

煤層偽頂可以隨著煤層的開采一次性帶采，而對直接頂?shù)目刂坪脡氖敲绊斒鹿食０l(fā)的主要原因。對復(fù)合頂板的治理就是要對容易冒落的直接頂和局部易冒老頂進行行之有效的監(jiān)控。劉東煤礦11001工作面掘進巷道過程中有專業(yè)技術(shù)人員定期對10煤頂板巖性進行探查，進行階段性成果總結(jié)、分析及預(yù)測。在個別頂板破碎區(qū)段進行提前預(yù)測，加強支護。最大限度地保證直接頂板與砂巖老頂不離層。在頂板巖性極其破碎區(qū)段易采取主動放頂，二次加固支護的方法，最大程度上保證頂板在可控范圍內(nèi)局部冒落。

4.4科學的管理措施

對復(fù)合頂板要加強科學管理，包括對工作面的管理和頂?shù)装宓娜轿?、立體式管理。合理的勞動作業(yè)組織和作業(yè)方式尤為重要，既要重管理，又要重效益。在對復(fù)合頂板的管理上做到及時護頂，減少空頂時間和縮小空頂距離。在對直接頂及老頂?shù)谋O(jiān)測監(jiān)控上做到專人專職，定期檢測、定期匯報、總結(jié)分析預(yù)測等。在對支柱的選取上要嚴格檢測，堅持對礦壓的觀測，把握規(guī)律，確定來壓步距和巖移范圍。提高井下現(xiàn)場施工隊伍的管理，加強工程質(zhì)量。

參考文獻

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[2]張希久，楊軍.淮北礦區(qū)頂板管理八年沿革（下）—兼談回采工作面頂板治理的研究與實踐[J]礦山壓力與頂板管理，1994，（3）：11-15.

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[5]施力芳，郭叢林.復(fù)雜地質(zhì)條件下長距離石門揭煤頂板綜合治理技術(shù)[J].煤礦現(xiàn)代化，2007，（5）：18-20.

篇5

Abstract:Further explore variation regularity of geologic structure and coal structure by summarizing and analyzing the comprehensive mining. Accumulating some experiences and lessons in comprehensive mining makes geological work could meet the needs of mine development and promote rapid development of the mine comprehensive mechanization.

關(guān)鍵詞:綜采地質(zhì);綜機采場;地質(zhì)工作

Key words: comprehensive mining;stope;geological work

中圖分類號:TD1文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)01-0137-01

0前言

煤炭工業(yè)的根本出路在于機械化,而采煤機械化特別是采煤綜合機械化的水平,往往是代表一個國家煤炭工業(yè)發(fā)展的水平。因為綜機采煤速度快、產(chǎn)量高、效率高、又安全,是煤礦現(xiàn)代化發(fā)展的方向。因而,必然對礦井地質(zhì)工作的預(yù)見性和準確性提出更多和更高的要求。

1綜采地質(zhì)應(yīng)做好以下工作

1.1 綜機選擇好采場

采場的選擇,既要考慮到適合于綜機本身的技術(shù)特征,又要充分考慮到與其相適應(yīng)的煤層地質(zhì)條件。

(1)按綜機本身的技術(shù)特征選采場。每種型號的綜采機械,按其不同的技術(shù)特征都有其獨特要求。

(2)煤層情況。煤層應(yīng)是穩(wěn)定或較穩(wěn)定的,煤中最好無矸石或矸石厚度不超過0.3m且又不堅硬,否則會損壞機組滾筒和牙座。煤的灰分不高,至少沒有超過規(guī)程要求可能。

(3)煤層頂?shù)装鍘r性。頂?shù)装鍘r石完整,采時不太破碎,采后又較易冒落,不會出現(xiàn)太大懸頂。

(4)地質(zhì)構(gòu)造。煤層產(chǎn)狀平穩(wěn),變化不大,傾角一般不大,緩傾斜最好。斷裂構(gòu)造不發(fā)育,很少有斷層,斷層落差小于1.0m,最大也不能超過本采區(qū)煤厚與支架對煤厚的最低要求值之差。斷層走向不應(yīng)和工作面平行,其間的夾角以30°左右最好,這樣既好過斷層,又能很快地過去,盡快脫離斷層。

(5)無沖擊地壓,煤與瓦斯突出,無水患威脅等安全隱患。無陷落柱,河流沖刷,火成巖熔蝕等突然無煤區(qū)出現(xiàn)可能。

(6)采場走向長度一般應(yīng)在500-1200m(最少在300m以上),傾斜長度一般在140-200m(最少在100m以上)。

然而,煤層地質(zhì)條件并不都那樣理想,為了保證綜采地質(zhì)接續(xù),這就要求礦井地質(zhì)工作者必須做大量細致工作,努力為綜機尋找采場。

1.2 為選擇綜機采場應(yīng)做好如下工作

在現(xiàn)有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,首先用傳統(tǒng)地質(zhì)學的方法進行地質(zhì)探測、分析、對比總結(jié),推斷,尋求規(guī)律性,并探索新的方法手段為綜采創(chuàng)造好條件。

(1)利用已有的勘探手段,探明構(gòu)造和煤厚,必要時加以巷探,搞清煤質(zhì)和煤層頂板巖性。

(2)對煤層要按規(guī)程進行穩(wěn)定程度的評價和劃分,對含有厚矸石的煤層及有分叉現(xiàn)象的煤層,要做出矸石厚度等值線圖,為綜采區(qū)劃分提供依據(jù)。

(3)詳細分析礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造是影響綜機生產(chǎn)的主要因素。首先要弄清礦區(qū)的總體構(gòu)造及規(guī)律性,分析礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場,構(gòu)造的分期與組合關(guān)系,主體構(gòu)造與派生構(gòu)造,各個區(qū)域構(gòu)造的特點及其力學展性。然后分煤層,分區(qū)域的對每條大、中型斷層都要進行分析、研究,再進一步對小型構(gòu)造作大量細致工作。

根據(jù)斷層的分期性和組合特征及區(qū)域構(gòu)造規(guī)律性來判斷斷層交叉關(guān)系。用數(shù)理統(tǒng)計法對斷層延續(xù)長度進行推斷。還可以對每條大、中型斷層分別進行計算和統(tǒng)計,求出每條斷層在新區(qū)的延續(xù)長度和尖滅點,這樣做針對性更強。此外,有的礦區(qū)還用此辦法對斷層在傾向上的切割深度也進行了計算和統(tǒng)計,求出各類力學性質(zhì)斷層,每米落差的平均切割深度和總的切割深度,從而予測深部斷層。還可以應(yīng)用地質(zhì)力學的理論和方法予測構(gòu)造。地質(zhì)力學是一門新興的地質(zhì)科學,近年來它對地質(zhì)工作的指導作用越來越大。

另外,要逐步探索和采用新的探測手段和方法,如井下地質(zhì)雷達、井下坑透儀、磁力探測、槽波地震等,對搞清煤層、構(gòu)造、及陷落柱等都起到一定作用。在分析方法上,如趨勢面法,模糊數(shù)學綜合評價法等都在被試用。

(4)為綜采提出采區(qū)和掘進的地質(zhì)資料。

2掘進施工過程中的地質(zhì)工作

在掘進施工前,地質(zhì)人員可通過審批作業(yè)規(guī)程及施工措施等時機和技術(shù)人員一起對巷道的施工順序進行一番研究,對一些可能有隱蔽式構(gòu)造的巷道,其施工順序應(yīng)盡量作到:先期巷道應(yīng)帶有探煤道性質(zhì)。如果采區(qū)可能有隱蔽的走向斷層,將對采區(qū)形成威脅時,可盡量先送距開切眼較近巷道,按著送切眼,這樣可及早探清情況。否則,幾百米溜子道或回風道已送完,再送切眼時才發(fā)現(xiàn)有較大斷層,綜機采不了,那就太被動。

在掘進施工過程中,地質(zhì)人員要做到及時描述和觀測到掌子頭。對地質(zhì)構(gòu)造、煤厚、煤層產(chǎn)狀、頂?shù)装鍘r性、煤質(zhì)等及時觀測。

3提出完整的回采地質(zhì)說明書

提供的回采地質(zhì)說明書要按規(guī)程要求詳細的編制。要有地質(zhì)平面圖,縱橫地質(zhì)剖面圖,煤層柱狀和詳盡的文字說明。還要畫出煤層底板等高線和回采巷道的素描迎頭卡片。在斷層變化處,要附上局部平幫素描展開圖。

4回采過程中的地質(zhì)工作

在回采過程中,一般要每旬素描一次工作面。如有地質(zhì)變化,還要增加素描次數(shù),每月至少作一張大比例尺的素描剖面。要仔細觀察和素描煤層結(jié)構(gòu),夾矸層,層位,煤質(zhì),頂?shù)装鍘r性、斷層、節(jié)理等情況,量好采高,探清頂、底煤厚度及丟煤狀況,特別厚煤層,要探清底煤的殘存厚度,必要時需調(diào)整一下采高,為合理分層開采做好工作。

篇6

【關(guān)鍵詞】煤層氣；頁巖氣；開發(fā)地質(zhì)條件；對比

一 前言

當前，煤層氣/頁巖氣開發(fā)的過程中，很多開發(fā)隊伍沒有考慮到地質(zhì)條件的特殊性，導致后期開發(fā)問題重重，所以，新一步分析煤層氣/頁巖氣開發(fā)的地質(zhì)條件很有必要。

二 煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件

頁巖氣與煤層氣一樣都屬于自生自儲式的非常規(guī)天然氣。煤層氣是主要以吸附狀態(tài)賦存于煤層中的非常規(guī)天然氣；而頁巖氣（ShaleGas）是主要以吸附和游離狀態(tài)賦存于富含有機質(zhì)頁巖/泥巖中的非常規(guī)天然氣。煤層氣/頁巖氣的解吸與吸附是可逆過程，在溫度、壓力條件變化下相互轉(zhuǎn)化。富含有機質(zhì)的頁巖，在地質(zhì)作用下，生成的大量烴類（油、氣），部分被排出、運移到滲透性巖層（如砂巖、碳酸鹽巖等）中，聚集形成了構(gòu)造、巖性等油氣藏，其余部分仍滯留在頁巖中，富集形成頁巖氣藏。

1.煤層氣/頁巖氣成藏地質(zhì)條件

常規(guī)天然氣有生、儲、蓋、運、圈、保基本成藏地質(zhì)條件；而煤層氣/頁巖氣賦存于煤層/頁巖中的一種自生自儲式非常規(guī)天然氣，其富集成藏主要取決于“生、儲、?！被镜刭|(zhì)條件是否存在、質(zhì)量好壞以及相互之間的配合關(guān)系。煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件

不僅決定于煤層氣/頁巖氣成藏地質(zhì)條件，還取決于煤層氣/頁巖氣賦存環(huán)境條件以及煤層氣/頁巖氣開發(fā)工程力學條件，它們在煤層氣/頁巖氣開發(fā)過程中缺一不可，且相互聯(lián)系。

煤層氣/頁巖氣成藏地質(zhì)條件包括生氣條件、儲氣條件和保存條件，這些因素相互耦合作用從而決定了煤層氣/頁巖氣在儲層中的富集程度，并控制煤層氣/頁巖氣開發(fā)效果。

2.煤層氣/頁巖氣賦存環(huán)境條件

煤/頁巖儲層處在特定的環(huán)境條件（地應(yīng)力、地溫和地下水）之中，賦存環(huán)境因素是地球內(nèi)能以不同形式在地殼上的表現(xiàn)，煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件受控于地應(yīng)力場、地下水壓力場和地溫場等多場耦合作用。

煤層氣與頁巖氣主要以3種形式賦存在煤/頁巖層中，即吸附在煤/頁巖基質(zhì)孔隙表面上的吸附狀態(tài)，分布在煤/頁巖的孔隙及裂隙內(nèi)呈游離狀態(tài)和溶解在煤/頁巖水中呈溶解狀態(tài)。煤層氣的賦存狀態(tài)隨不同煤化程度有較大差異，并隨賦存環(huán)境條件而發(fā)生變化。高煤級煤層氣主要為吸附態(tài)；而低煤級煤層氣由于具備儲層游離氣的客觀條件其游離氣占有一定的比例。頁巖氣主要由吸附氣和游離氣組成，且吸附氣含量隨著埋藏深度的增加而增高，變化梯度由快變慢，其中吸附氣占總氣量的比例為20%～80%；吸附氣的存在，使其明顯區(qū)別于常規(guī)氣和致密氣；游離氣的存在，使其又有別于煤層氣。由于賦存環(huán)境條件如地應(yīng)力場環(huán)境、地下水的壓力場環(huán)境和地溫場環(huán)境的變化，使煤/頁巖儲層中吸附氣和游離氣產(chǎn)生轉(zhuǎn)化。

煤層氣/頁巖氣開發(fā)是通過特定的工程及其開發(fā)方式改變煤層氣/頁巖氣賦存環(huán)境條件，如地應(yīng)力場環(huán)境、地下水的壓力場環(huán)境和地溫場環(huán)境使儲層條件發(fā)生變化的過程，從而使煤、頁巖層中吸附的甲烷氣解吸出來（圖1）。因此正確分析煤/頁巖儲層賦存環(huán)境條件及多場耦合特性，對于煤層氣/頁巖氣有效開發(fā)具有重要意義。

圖1 煤/頁巖儲層多相介質(zhì)多場耦合作用示意

①，②―滲流作用；③―吸附與解吸作用；④―物理化學作用；

⑤―物理力學作用；⑥―溶解作用；⑦―多場耦合作用

煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件諸多方面具有共性，但也存在一定的差異性。煤層氣與頁巖氣及其與其他天然氣藏的主要特征及其對比見表1。

表1 頁巖氣/煤層氣與其他天然氣藏的主要特征對比

三 水文地質(zhì)條件對煤層氣賦存所具有的控制作用探討

1 地質(zhì)因素對煤層氣賦存的影響控制因素

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)構(gòu)造對煤層氣賦存的影響占有極大的作用。不少研究證明，煤層氣的賦存狀態(tài)是含有煤的地層經(jīng)過不斷地質(zhì)構(gòu)造運動演化的結(jié)果。不同地區(qū)的煤層氣因所在礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的不同，其生成條件也不盡相同。我國地大物博，煤層氣賦存的地質(zhì)條件更是千差萬別，并且由于我國地質(zhì)構(gòu)造運動不斷的發(fā)生變化，煤層在形成之后由于受到不同程度的破壞而發(fā)生了一些變化，總的來說，目前我國煤層氣賦存具有低飽和度、低滲透性、低儲層壓力和高變質(zhì)程度等特點。地質(zhì)因素對煤層氣賦存的影響和控制主要表現(xiàn)在以下方面。第一，地質(zhì)構(gòu)造的不斷演化。地質(zhì)構(gòu)造的不斷演化可以使煤層上覆蓋層達到一定的厚度，有利于形成煤層氣藏，還能夠控制煤層的壓力以及游離氣的散失。并且，地質(zhì)構(gòu)造的回返抬升能夠?qū)γ簩託飧患M行有效控制。經(jīng)不斷的實踐證明地質(zhì)構(gòu)造所經(jīng)歷的回返抬升時間早晚以及持續(xù)時間的長短對煤層氣富集程度有著很大的影響。第二，地質(zhì)構(gòu)造的不同形態(tài)對煤層氣賦存也有所影響。各種各樣的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)對煤層氣賦存產(chǎn)生著不同的影響。例如，封閉性地質(zhì)構(gòu)造對煤層氣賦產(chǎn)生著極為有利的條件。而相對開放性的地質(zhì)構(gòu)造則能夠多煤層氣逸散產(chǎn)生有利條件。

2 水文因素對煤層氣賦存的影響控制因素

水文對煤層氣賦存的控制作用主要表現(xiàn)在：第一，水動力對煤層氣賦存所具有的逸散控制作用。逸散控制作用顧名思義就是導致煤層氣散失，水文因素導致的逸散控制作用常發(fā)生于斷層地質(zhì)條件中，因為斷層地質(zhì)往往具有較好的導水性質(zhì)，水力的流動能夠相應(yīng)減少煤層氣的吸附力度，使煤層氣從吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x狀態(tài)從而產(chǎn)生因水力運動導致煤層氣逸散的結(jié)果。第二，水動力所具有的封閉控氣作用。水動力的封閉控氣作用主要發(fā)生在壓力過大產(chǎn)生的向斜地區(qū)，這種地質(zhì)因巖層擠壓較重，導水性很差，煤層氣富集又很難游離，所以煤層氣賦存含量很高。第三，水動力所具有的封堵控氣作用。水動力所具有的封堵控氣作用往往發(fā)生與不對稱的向斜或者單斜中，在這種地質(zhì)中煤層氣往往受壓力差的控制不自覺從深部向淺部滲流，在這個過程中還能帶動游離狀態(tài)的煤層氣聚集，因此對煤層氣的賦存有較好作用。

四 結(jié)束語

綜上所述，煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件不同，影響開發(fā)的具體工作開展，因此，在煤層氣/頁巖氣開發(fā)之前，要首先分析對比煤層氣/頁巖氣開發(fā)的不同的地質(zhì)條件。

參考文獻：

[1]夏鵬，趙凱，李照陽，等.水動力條件對煤層氣賦存的控制作用研究[J].硅谷，2014.

篇7

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)勘探；煤田勘探；技術(shù)；應(yīng)用

0前言

煤田建設(shè)是煤炭生產(chǎn)的基礎(chǔ)要素之一,在煤礦開發(fā)和利用的過程中,地質(zhì)勘察技術(shù)在煤田勘探過程中發(fā)揮了非常重要的作用,它是保障我國煤礦企業(yè)在安全穩(wěn)定發(fā)展的重要前提。通過地質(zhì)勘察應(yīng)用,對煤礦的合理開發(fā)提出了建設(shè)性的寶貴建議,利用現(xiàn)代科學勘察的數(shù)據(jù),為煤礦企業(yè)的長久發(fā)展提供了有利的依據(jù)。地質(zhì)勘察相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用是煤礦企業(yè)在煤田勘探領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。通過有效分析地質(zhì)勘察優(yōu)秀技術(shù)在煤田勘探過程中的應(yīng)用,使得更多的煤礦企業(yè)健康有序地向前發(fā)展。

1煤田地質(zhì)勘探及其技術(shù)

煤田地質(zhì)勘探是利用一些地質(zhì)學科的科學研究相關(guān)方面的理論和技術(shù),開展地質(zhì)情況的具體分析等工作。其主要目的就是為了煤礦設(shè)計、建設(shè)與生產(chǎn)提供踏實可靠的地質(zhì)資料,使煤炭資源得到合理、順利的開發(fā)利用。煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的任務(wù)主要是運用各種各樣的地質(zhì)理論,再選擇相對應(yīng)的技術(shù)手段和工作方法,了解地層、地質(zhì)的構(gòu)造、煤層、煤質(zhì)、儲量以及煤礦的開采條件,正確地評價煤企在煤礦及與含煤巖系伴生的其它有益礦產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用。

2煤田地質(zhì)勘探過程中所使用的技術(shù)

煤炭資源的開發(fā)利用是一項綜合性比較強，系統(tǒng)性和技術(shù)性較強的工作，在使用煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的過程中，采取合適的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)特別重要，采用恰當?shù)牡刭|(zhì)相關(guān)勘探技術(shù)才能保障煤礦煤田相關(guān)資源得到合理開采與應(yīng)用，對于煤田設(shè)計、發(fā)展和相關(guān)生產(chǎn)提供明確可靠的珍貴技術(shù)支持，煤礦田地質(zhì)勘探過程充分利用地質(zhì)學科的研究理論以及相關(guān)科學技術(shù)研究分析、采用科學措施探測地下煤礦資源情況。煤田地質(zhì)勘探技術(shù)主要有以下幾個方面：

2.1深井鉆探技術(shù)

我國的煤田地質(zhì)勘探工作中基本都要運用到深井鉆探技術(shù)，它是勘察煤田地質(zhì)狀況的重要手段途徑。在具體的煤田勘察活動中，也需要我們在繁多的工具中采取合適的選項，例如首先應(yīng)該在鉆探的東南西北四個方面確保其在一定程度上的穩(wěn)定，具體保持方式主要是通過細線在不同的角度進行穩(wěn)定，因為這樣可以將鉆機的鉆入角度可以保持在垂直角度，這樣才能保證滑車、天車以及孔口等在同一鉛垂線上。還有就是就像對鉆具的剛性必須進行嚴格的考察，之所以選擇金剛石也是出于其剛度是所有物質(zhì)中剛性最大的。在煤田的地質(zhì)勘探工作過程中，往往會根據(jù)不同層度的地質(zhì)情況來決定我們要探的目標，這就需要我們采用深井鉆探技術(shù)，利用相關(guān)設(shè)備來進行包括巖層、水樣和土樣等的取樣，然后分析出結(jié)果，根據(jù)分析數(shù)據(jù)開展進一步的工作任務(wù)。

2.2坑探工程

在煤田的勘探工作中，一般針對暴露區(qū)或者半暴露區(qū)，坑探工程是運用的比較多的技術(shù)。它是探礦工程的重要組成部分，采礦工程的一個重要分支。這一技術(shù)是先于煤田地質(zhì)填圖開展的，目的是為了能夠通過地表面實際情況研究與勘察，使得精準度研究工作得到保證。運用坑探工程技術(shù)，首先要利用電子勘探設(shè)備和儀器進行探查，然后再通過計算機信息技術(shù)對相關(guān)地貌進行數(shù)據(jù)分析，充分反饋暴露區(qū)或半暴露區(qū)礦藏的綜合狀況。在煤田地質(zhì)勘探過程中的勘探階段，結(jié)合掘進較深的水平、傾斜和垂直坑道，以探明礦床的類型、礦體產(chǎn)狀形態(tài)、規(guī)模等相關(guān)情況，以便滿足求得高級礦產(chǎn)儲量的要求。

2.3地震法煤田勘探技術(shù)

地震勘探是鉆探前勘測石油、煤田等的可靠方法，它在煤礦藏與相關(guān)地質(zhì)勘察分析、各地區(qū)地質(zhì)分析研究以及地殼研究等各項目方面得到發(fā)展。從礦藏深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米，對于埋藏在150-700米的煤田淺煤炭層，通常不超過800米范圍內(nèi)的煤層，都可以采用地震法來進行煤田勘探。而對于超過800米深度的煤層，我們需要采用的是礦井地震勘探技術(shù)，包括震波超前地震勘探、槽波勘探技術(shù)等。

2.4重力法煤田勘探分析技術(shù)

煤礦田的地質(zhì)勘探中的利用的重力法煤田勘探分析技術(shù)通過勘探分析了解地下礦藏資源巖層的密度在方向上的重力變化差異情況，以提供地下煤礦資源構(gòu)成情況以及煤礦規(guī)模等相關(guān)信息，然后做出正確合理的決定以及定量定性的解釋判斷。重力法煤田勘探分析技術(shù)通過測量分析巖層的密度差異情況在周圍所引發(fā)出的異常信號信息，明確目標地質(zhì)體所存在的空間地理位置、目標大小以及目標形狀，進而獲得對相關(guān)工作項目的礦藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)與資源布局情況的正確判斷。在重力法煤田勘探分析技術(shù)過程中，通過將野外獲取的測量值換算、校正、分離等才能得到重力異常，再利用不同的反演法，計算出重力異常體的參數(shù)。最后，綜合各種方面的知識推斷出所屬目標地的地質(zhì)構(gòu)造、資源情況等。

2.5X射線熒光技術(shù)

在野外工作過程中，受到激發(fā)了的地下礦藏資源樣品中含有的各種元素會釋放出相關(guān)信號，然后依據(jù)不同元素信號來辨別其特定的能量特性以及波長特性。探測過程中系統(tǒng)收集到那些放射出來了的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后再利用我們的儀器設(shè)備把探測系統(tǒng)已經(jīng)收集到了的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成其中各元素對應(yīng)的種類和含量等，這樣就能夠比較輕便、快捷、及時地獲取到巖石的相關(guān)元素成分和品味。傳統(tǒng)勘察礦藏的工作中，我們一般是從地表找到一些礦產(chǎn)的痕跡，然后由地表發(fā)現(xiàn)的資料開始深入，這種方法在以前的工作中起到了積極作用，但是隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，這種方法已經(jīng)過時，需要我們研究新的方法。X熒光技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢。X射線熒光技術(shù)具有快速、低成本等特點，在冶金、煤礦、材料、環(huán)保、等部門得到了大力的發(fā)展，相信將來也會成為這一領(lǐng)域的核心技術(shù)。

2.6遙感地質(zhì)調(diào)查

遙感地質(zhì)是地質(zhì)學分支學科，相比較于傳統(tǒng)的手段，遙感技術(shù)主要是通過遙感圖片作為一重要的媒介，然后應(yīng)用比較強的綜合分析處理能力來完成相關(guān)工作。在水文條件方面，結(jié)合熱紅外，雷達等更多高科技手段，按照對水文的解釋法等有效手段來進行煤田范圍內(nèi)的調(diào)查分析，結(jié)合各種探查方法進一步加強各方面的綜合認證，合理進行水文環(huán)境評估工作，按照最終的正確結(jié)果開展煤礦勘探工作。通我們的先進衛(wèi)星遙感技術(shù)以獲取需要的圖像來作為我們工作的信息來源，圍繞此信息進行評估工作的開展，把煤礦的地址特征和煤氣分布規(guī)律作為出發(fā)點，更好地掌握煤田的具體實際情況。

3結(jié)語

篇8

【關(guān)鍵詞】采煤活動;酸性礦井水;環(huán)境影響;預(yù)防;治理

0.前言

煤炭是我國的主要能源，在我國一次性能源中占76％以上，必定要進行大量的采煤。采煤過程中破壞了煤層所處的環(huán)境，使其原來的還原環(huán)境變成了氧化環(huán)境。煤炭中一般都含有約0.3％～5％的硫，主要以黃鐵礦形式存在，約占煤含硫量的2/3。

煤層開采后處于氧化環(huán)境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經(jīng)過一系列的氧化、水解等反應(yīng)，生成硫酸和氫氧化鐵，使水呈現(xiàn)酸性，即生產(chǎn)了酸性礦井水。PH值低于6的礦井水稱酸性礦井水。酸性礦井水在我國部分煤礦特別使南方煤礦分別較為廣泛。我國南方煤礦的礦井水pH值一般在2.5～5.8，有時達2.0.pH值低的原因與煤中含硫量高有密切關(guān)系。酸性礦井水的形成對地下水造成了嚴重的污染，同時還會腐蝕管道、水泵、鋼軌等井下設(shè)備和混凝土井壁，也嚴重污染地表水和土壤，使河水中魚蝦絕代，土壤板結(jié)，農(nóng)作物枯萎，影響人體健康。

1.酸性礦井水的危害

礦井水的pH值低于6即具有酸性，對金屬設(shè)備有一定的腐蝕性；pH值低于4即具有較強的腐蝕性，對安全生產(chǎn)和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害。具體有以下幾個方面：

1.1腐蝕井下鋼軌、鋼絲繩等煤礦運輸設(shè)備。如鋼軌、鋼絲繩受pH值

1.2探放pH值低的老空水，鐵質(zhì)控水管道和閘門在水流沖刷下腐蝕很快，使放水失去控制而帶來災(zāi)害。

1.3酸性礦井水中SO42-含量很高，與水泥中某些成分相互作用生成含水硫酸鹽結(jié)晶。這些鹽類在生成時體積膨脹。經(jīng)測定，當SO42-生成CaSO4.2H2O時，體積增大一倍；形成MgSO4.7H2O時，體積增大430％；體積增大使混凝土構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)疏松、強度降低而受到毀壞。

1.4酸性礦井水還是環(huán)境污染源。酸性礦井水排入河流，pH質(zhì)小于4時，會使魚類死亡；酸性礦井水排入土壤，破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu)，使土壤板結(jié)，農(nóng)作物枯黃，產(chǎn)量降低，影響工農(nóng)關(guān)系；酸性礦井水人類無法飲用，長期接觸，可使人們手腳破裂，眼睛痛癢，通過食物鏈進入人體，影響人體健康。

2.酸性礦井水形成的原因

煤系地層大多形成于還原環(huán)境，含黃鐵礦（FeS2）的煤層形成于強還原環(huán)境。煤炭中一般都含有約0.3％～5％的硫，主要以黃鐵礦形式存在，約占煤含硫量的2/3.煤層開采后處于氧化環(huán)境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經(jīng)過一系列的氧化、水解等反應(yīng)，生成硫酸和氫氧化鐵，使水呈現(xiàn)酸性，即生產(chǎn)了酸性礦井水。酸性礦井水形成的主要原因即發(fā)生的主要化學反應(yīng)如下：

2.1黃鐵礦氧化生成游離硫酸和硫酸亞鐵：

2FeS2＋7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4

2.2硫酸亞鐵在游離氧的作用下轉(zhuǎn)化為硫酸鐵：

4FeSO4＋2H2SO4＋O2=2Fe2（SO4）3＋2H2O

2.3在礦井水中，硫酸亞鐵的氧化作用，有時也不一定需要硫酸：

12FeS2＋3O2+6H2O4=Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3

2.4礦井水中硫酸鐵，具有進一步溶解各種硫化礦物的作用：

Fe2（SO4）3＋MS＋H2O＋3/2O2=MSO4+2FeSO4＋H2SO4

2.5硫酸鐵在弱酸性水中發(fā)生水解而產(chǎn)生游離硫酸：

Fe2（SO4）3+6H2O2=Fe（OH）3＋3H2SO4

2.6在礦井深部硫化氫含量高時，在還原條件下，富含硫酸亞鐵的礦井水也可產(chǎn)生游離硫酸：

2FeSO4＋5H2S2=FeS2＋3S＋H2SO4＋4H2O

酸性礦井水的性質(zhì)除與煤中含硫量有關(guān)外，還與礦井水涌水量、密閉狀態(tài)、空氣流通狀況、煤層傾角、開采深度及面積、水的流動途徑等地質(zhì)條件和開采方法有關(guān)。礦井涌水量穩(wěn)定，則水的酸性穩(wěn)定；密閉差、空氣流通良好，則水的酸性較強，F(xiàn)e3+離子含量較多；反之，則酸性較弱，F(xiàn)e2+離子較多；開采越深，煤的含硫量越高；開采面積越大，水的流經(jīng)途徑越長，則氧化、水解等反應(yīng)進行得越充分，水的酸性越強，反之則弱。

3.酸性礦井水的預(yù)防與治理

3.1酸性礦井水的預(yù)防

根據(jù)酸性礦井水形成的條件和原因，可以從減源、減量、減時等三個方面進行預(yù)防或減輕其危害程度。

3.1.1減源

撿選利用造酸礦物，化害為利。煤礦床的主要造酸礦物時夾雜在煤層中的黃鐵礦結(jié)核和煤本身的含硫量。煤的開采率低、殘留煤柱或浮煤丟失多，黃鐵礦結(jié)核廢棄在井下采空區(qū)中，被積水長期浸泡，是產(chǎn)生酸性水的重要根源。減少工作面丟失的浮煤、積極撿選利用黃鐵礦結(jié)核，能減少產(chǎn)生酸性水的物質(zhì)。攔截地表水，減少入滲量。例如回填矸石，控制頂板，防止地面水沿塌陷裂隙浸入老空區(qū)。在井下，特別是老井或廢棄封閉井巷處，對礦井水施放適量的抑菌劑，抑制或殺滅微生物的活性，或者減少礦井水中微生物的數(shù)量。通過降低微生物對硫化物的有效作用，達到控制酸性礦井水生成的目的。

3.1.2減少排水量

設(shè)立專門排水系統(tǒng)，集中排酸性水，并在地表攔蓄起來，使其蒸發(fā)、濃縮，而后加以處理，免除污染。

3.1.3減少排放酸性水的時間

減少礦井水在井下的停留時間，可在一定程度上降低微生物對煤中硫化物的氧化作用，從而有助于減少酸性礦井水的形成。對含黃鐵礦多、硫分高、地表水滲漏條件又好的淺部煤層，或已形成強酸性水的老窖積水區(qū)，在開拓布局上要權(quán)衡利弊，統(tǒng)籌安排，在礦井前期不予開采或探放，留待礦井水末期處理，避免長期排放酸性水。

3.2酸性礦井水的治理

在一定地質(zhì)條件下，酸性水中的硫酸可與鈣質(zhì)巖石或其它基性礦物發(fā)生中和反應(yīng)而降低酸度。用燒堿作中和劑用量少，污泥生成也少，但水的總硬度往往很高，雖降低了水的酸度，但增加了硬度，而且成本高，現(xiàn)已基本不用。目前，處理方法有以石灰乳為中和劑的方法、石灰石為中和劑的方法以及石灰石――石灰法、微生物法和濕地處理法。石灰乳中和劑處理法適用于處理酸性較強、涌水量較小的礦井水；石灰石――石灰法適用于各種酸性礦井水，尤其是當酸性礦井水中的Fe2+離子較多時適用，還可以減少石灰用量；微生物法基本原理時應(yīng)用氧化鐵細菌進行氧化除鐵，此菌能從水生環(huán)境中攝取鐵，然后以氫氧化鐵形式把鐵沉淀子在它們的粘液分泌物中，時酸性水的低鐵轉(zhuǎn)化為高鐵沉淀出來，然后再用石灰石中和游離硫酸，可降低投資，減少沉渣。濕地法又稱淺沼澤法，此法具有成本低、易操作、效率高等優(yōu)點，具體方法在這里不再詳述。

4.結(jié)論

煤系地層大多形成與還原環(huán)境，煤層開采后處于氧化環(huán)境，流鐵礦與礦井水和空氣接觸后，經(jīng)過一系列的氧化、水解等反應(yīng)，使水呈酸性，形成酸性礦井水。對地下水以及其它環(huán)境和設(shè)施等造成一定的環(huán)境影響和破壞，同時會對人體健康造成一定的影響。通過對酸性礦井水的形成原因進行分析，并采取一定的預(yù)防和治理措施，可減少酸性礦井水對地下水的污染、其它環(huán)境和設(shè)施等造成的破壞以及對人體健康的影響?！?/p>

【參考文獻】

［1］王大純.水文地質(zhì)學基礎(chǔ).北京:地質(zhì)出版社.

篇9

（1）煤地質(zhì)行業(yè)政策法規(guī)及技術(shù)標準

行業(yè)政策法規(guī)和技術(shù)標準是各種網(wǎng)站的另一類主要信息資源。這部分的資源需要突出專業(yè)性和最新性，也就是說，各網(wǎng)站要根據(jù)自己的特色領(lǐng)域及時更新該部分的信息。同時，各網(wǎng)站也提供了相關(guān)信息的查詢服務(wù)。這些政策法規(guī)和技術(shù)標準是以文字和表格的形式表現(xiàn)，通常在后臺是用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行支撐，有利于網(wǎng)站及信息的維護。

（2）煤地質(zhì)行業(yè)科研數(shù)據(jù)

煤地質(zhì)行業(yè)科研數(shù)據(jù)在煤地質(zhì)網(wǎng)絡(luò)信息資源占有著很大的比重，其中科研數(shù)據(jù)主要是以數(shù)據(jù)庫的形式提供，包括科學實驗數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通常每個網(wǎng)站都是以自己現(xiàn)有的資源為基礎(chǔ)，建立專題數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫可以提供模糊、精確的信息查詢。這些數(shù)據(jù)一般情況下也是以文字和表格的形式表現(xiàn)，當涉及地形圖、地質(zhì)圖時，會采用GIS的相關(guān)軟件來進行顯示，可以做到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的充分結(jié)合。

（3）煤地質(zhì)行業(yè)學術(shù)資源

煤地質(zhì)行業(yè)學術(shù)資源具有其他網(wǎng)絡(luò)信息無法比擬的優(yōu)勢。目前的煤地質(zhì)行業(yè)學術(shù)資源按照資源類型來分劃分，主要包括：書目信息、電子出版物、會議及學位論文、教育教學信息、導航指南等。這些網(wǎng)絡(luò)煤地質(zhì)行業(yè)學術(shù)資源的信息內(nèi)容龐雜、數(shù)量大，傳播范圍廣、速度快。與傳統(tǒng)出版的學術(shù)資源相比，具有明顯的速度和成本優(yōu)勢，但是用戶要求信息的質(zhì)量高，尤其是查全率和查準率。這些資源的種類很多，因此，這些信息的表現(xiàn)形式也是多種多樣的，用戶在使用時需要下載相對應(yīng)的專業(yè)軟件。

（4）煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)交流信息

在各類煤地質(zhì)學相關(guān)網(wǎng)站上都建有各種煤地質(zhì)學領(lǐng)域的論壇，也稱BBS。他開辟了一個公共空間供用戶瀏覽、查看其中的信息，這些信息的類型非常多，可以是電子書籍、期刊、演講稿、課件等等。這些煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)交流信息尚未被納入面向社會公眾的正式出版渠道，通常被稱作“灰色文獻”，與傳統(tǒng)的交流信息方式相比具有及時性、時代性和世界性。這些信息還具有自由性和動態(tài)性，容易導致信息在一定范圍內(nèi)的無序狀態(tài)。但總的來說網(wǎng)絡(luò)交流已經(jīng)成為研究人員獲取非正式出版的學術(shù)信息的重要來源。

（5）煤地質(zhì)學其他網(wǎng)絡(luò)信息

煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息本來就是一個非常廣泛的概念，不同的用戶所關(guān)注的信息的角度是不同的。各類煤地質(zhì)學網(wǎng)站除了提供上述的信息類型外，還提供了大量的與煤地質(zhì)學相關(guān)的政治、經(jīng)濟、人文以及歷史等方面的信息。這些信息具有影響煤地質(zhì)學科發(fā)展的重要因素，因此，也受到廣大煤地質(zhì)學工作者的密切關(guān)注。但是這類信息所占的比重不大，并且具有很強的隨機性，所以這類信息不是網(wǎng)絡(luò)資源的重點，也不是研究的重點。

2煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息的數(shù)據(jù)類型

煤地質(zhì)學信息的數(shù)據(jù)類型大體上可分為空間數(shù)據(jù)類型和非空間數(shù)據(jù)類型。

2.1空間數(shù)據(jù)類型包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、照片等圖像數(shù)據(jù)

①矢量數(shù)據(jù)：通過對各種地質(zhì)專題圖的數(shù)字化，或是野外地球物理勘探、地球化學勘探得出的數(shù)據(jù)，例如，儲量預(yù)算圖、綜合柱狀圖、剖面圖等。②柵格數(shù)據(jù)：各種地質(zhì)專題圖用掃描等數(shù)字化的方法形成的柵格文件，例如，數(shù)字化后的地形地質(zhì)、水文地質(zhì)圖等。③遙感數(shù)據(jù)：通常為TM、SPOT等類型的衛(wèi)星影像和紅外、高光譜等航空照片，通過專業(yè)軟件解釋為可以為煤地質(zhì)學服務(wù)的數(shù)據(jù)，如勘探區(qū)的遙感監(jiān)測圖。④照片：包括對對物體宏觀和微觀的照片，例如，野外采集標本的手標本照片或光學顯微鏡下的照片。

2.2非空間數(shù)據(jù)類型主要為文本型數(shù)據(jù)和數(shù)字型數(shù)據(jù)

①文本數(shù)據(jù)：包括空間數(shù)據(jù)的屬性信息及各種報告、文檔等，例如某地區(qū)的地質(zhì)勘探報告、煤炭資源預(yù)測與評價報告等。②數(shù)字型數(shù)據(jù)：主要是指表格數(shù)據(jù)，涉及工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)以及煤質(zhì)類數(shù)據(jù)等。

3煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息特點

網(wǎng)絡(luò)信息是以網(wǎng)絡(luò)為紐帶聯(lián)結(jié)起來的信息資源和以網(wǎng)絡(luò)為主要存貯、傳播、交流方式的信息資源，是通過計算機網(wǎng)絡(luò)可以利用的各種信息的總和。它具有信息內(nèi)容的多變性、載體的多元化、數(shù)據(jù)的半結(jié)構(gòu)化、信息組織的非線性化等特點。煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息除了一般網(wǎng)絡(luò)信息的基本特點之外，還具有它本身的特點。

（1）煤地質(zhì)學信息的準確性任何信息都需要具有準確性，對于煤地質(zhì)學信息來說，更需要強調(diào)信息的精確性和準確性。例如勘探區(qū)地質(zhì)剖面圖、鉆孔數(shù)據(jù)以及綜合柱狀圖等通常是精確到米；對于地球化學數(shù)據(jù)，通常需要根據(jù)國家標準來確定數(shù)據(jù)的準確度，其精確度通常比鉆孔數(shù)據(jù)的高；對于煤炭儲量數(shù)據(jù)需要精確計算統(tǒng)計，煤炭類型和各煤礦儲量數(shù)據(jù)要求正確可靠，煤炭的生產(chǎn)計劃及國家大的政策法規(guī)制定都將以這些信息為依據(jù)。

（2）煤地質(zhì)學信息的空間性煤地質(zhì)學信息具有很強的空間性，無論勘探數(shù)據(jù)還是分析數(shù)據(jù)，都密切與空間位置相關(guān)。鉆孔資料是在特定的地點得到的數(shù)據(jù)，煤盆地的基礎(chǔ)地質(zhì)信息也和所處的地球板塊相關(guān)。所有這些煤地質(zhì)學的研究都是在一定區(qū)域范圍內(nèi)進行的，因此，相應(yīng)信息的獲取、管理、開發(fā)等都應(yīng)該按區(qū)域為單位進行，脫離了空間構(gòu)架，煤地質(zhì)學信息也就失去了存在的意義。

（3）煤地質(zhì)學信息的多時態(tài)性煤地質(zhì)學信息的多時態(tài)性可以表現(xiàn)在地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象產(chǎn)生的時間性、煤田勘探工作的階段性。地質(zhì)現(xiàn)象是地質(zhì)歷史進程某一階段的產(chǎn)物，它的產(chǎn)生需要幾十年或幾百年為一個周期；煤田勘探工作可以分為普查、詳查、精查等幾個階段，通常以年為變化周期。利用地學過程的連續(xù)性，結(jié)合地質(zhì)學信息的空間性，可以充分的表達出煤地質(zhì)學地質(zhì)過程的內(nèi)在規(guī)律。

（4）煤地質(zhì)學信息的關(guān)聯(lián)性和復(fù)雜性煤地質(zhì)學信息之間存在很強的關(guān)聯(lián)性和邏輯性。重、磁、電測量資料、地震資料、地球化學勘探資料以及各種鉆井資料可以得出各種地層信息、古生物信息、構(gòu)造信息、巖性信息等，根據(jù)這些信息以及遙感信息可以建立起地質(zhì)體模型，從而解釋出煤盆地的形成過程。利用地球化學信息可以進一步得出煤盆地中煤質(zhì)數(shù)據(jù)，為煤炭的工業(yè)應(yīng)用提供基礎(chǔ)性信息。由于信息應(yīng)用目的的不同，對信息的需求也不同，不同的應(yīng)用強調(diào)不同的空間對象實體，使得數(shù)據(jù)呈現(xiàn)很強的復(fù)雜性，這就說明，不可能通過同一表達方式滿足所有的需求。必須根據(jù)數(shù)據(jù)的特點和用戶的需求，按照不同的主題信息進行多重表達。

4煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息資源整合方式

隨著信息化進程的加快、網(wǎng)絡(luò)信息資源數(shù)量的急劇增加，需要對網(wǎng)絡(luò)信息資源進行整合的要求越發(fā)強烈。國內(nèi)外專家學者從不同的角度出發(fā)，對“網(wǎng)絡(luò)信息資源組織”的理解和概念做出了不同的解釋，但其本質(zhì)都是對信息組織是對信息資源對象進行收集、加工、整合、存儲，使之有序化、系統(tǒng)化的過程。其目的是為了檢索信息、利用信息。對煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息資源的整合就是要根據(jù)信息的特點來確定信息的整合方式，以此滿足不同用戶的需求。從整合方式上來看，可以選用文件方式、數(shù)據(jù)庫方式、學科門戶網(wǎng)站方式以及搜索引擎方式。但是，在整合的過程中要充分考慮煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息資源的特點，針對不同類型的煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息，采用能夠體現(xiàn)數(shù)據(jù)特色的資源整合方式，達到既能實現(xiàn)信息的整合又能保持信息的原始性和自身性的目的。目前常用的方式和方法主要包括以下三種。

（1）當信息資源為科學數(shù)據(jù)時，為了保持數(shù)據(jù)的可讀性、可檢索性及可用性，可選擇數(shù)據(jù)庫作為該信息資源的整合方式，例如，中國煤炭特性數(shù)據(jù)庫的建立、“地球科學概論”輔助教學圖片庫系統(tǒng)的開發(fā)等。

（2）對于地質(zhì)信息有的地質(zhì)現(xiàn)象類信息，可選用學科門戶網(wǎng)站的整合方式，并以虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為整合的技術(shù)手段，將無序的地質(zhì)信息及地質(zhì)現(xiàn)象組織起來并建立彼此之間的聯(lián)系。當然在對這些信息進行組織時，要從考慮信息的重要性、傳遞性以及容量大小的角度來考慮，充分體現(xiàn)出該學科門戶網(wǎng)站的內(nèi)容特性。例如，體驗式地質(zhì)教學虛擬平臺建設(shè)。

（3）對于一般的網(wǎng)絡(luò)信息，通常選用學科門戶網(wǎng)站的整合方式，并以超文本技術(shù)作為整合的技術(shù)手段，將各種信息素材通過超級鏈接組織成一個新的信息整體，同時要建立一個良好的導航鏈接，能夠使用戶快速在新環(huán)境中定位。

用戶在使用上述三類整合后數(shù)據(jù)時，可以使用谷歌、百度等方便、快捷的搜索軟件，但是對于專業(yè)性搜索來說，還存在很大的弊端，例如對一些常用煤地質(zhì)學專業(yè)詞匯進行搜索時，得出的搜索結(jié)果量如表1所示。在這些大量的搜索結(jié)果中，用戶往往很難找到自己想用的信息，究其原因，是因為這些搜索引擎通常不會去考慮這些專業(yè)詞匯的學名、俗稱、同義詞、近義詞等等，這樣就縮小了專業(yè)檢索的范圍；在信息準確性和真實性方面，他們也很難進行保證，這樣又盲目擴大了專業(yè)檢索的范圍，增加了用戶的工作量。為了避免上述兩種情況的出現(xiàn)，在對煤地質(zhì)學網(wǎng)絡(luò)信息進行二次整合時，可以在煤地質(zhì)學領(lǐng)域應(yīng)用垂直搜索理念和技術(shù)，面向該領(lǐng)域的網(wǎng)站，對他們這些網(wǎng)絡(luò)資源進行抓取、分析、整合，最后針對用戶的需求，提供準確而專業(yè)的信息搜索服務(wù)。

5結(jié)語

篇10

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，煤田地質(zhì)勘探技術(shù)有了很大的提高，并且煤田地質(zhì)勘探的技術(shù)手段也越來越高端，促進了煤炭行業(yè)的健康發(fā)展，保證了煤炭資源的合理配置。其中煤田地質(zhì)勘探的技術(shù)手段的內(nèi)容較為豐富，包括遙感地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、地質(zhì)填圖、鉆探工程、坑探工程和巷探工程六項內(nèi)容。遙感地質(zhì)調(diào)查可以由衛(wèi)星或飛機運載的傳感儀器來接收地面輻射或反射的電磁波，以此來獲取所需要的數(shù)據(jù)和圖像信息，也可以由衛(wèi)星或飛機相地面反射電磁波，以此來接收所需的信息。地質(zhì)填圖中的填繪內(nèi)容包括斷層、煤層、巖層以及褶皺等，地質(zhì)填圖是利用地質(zhì)學理論來調(diào)查研究含煤地區(qū)的狀況，并將所獲取的地質(zhì)情況以圖紙的形式進行填繪，以此來形成完整的地形地質(zhì)圖。鉆探工程在煤田地質(zhì)勘探工程中運用較為廣泛，它是利用機械設(shè)備來傳動鉆頭和鉆桿，對地表進行鉆孔工作，以此來獲取地質(zhì)信息，最后進行封孔工作?？犹焦こ桃獙Ρ硗恋暮旱貙舆M行探槽、探井以及探巷的工作，在進行探槽工作時，表土層必須要小于3米，探井時，表土層的厚度務(wù)必要保持在3米至20米內(nèi)，對較為平緩的地層和煤層進行勘探。而巷探工程較為簡單，就是直接利用巷道來對地質(zhì)進行勘探活動。

二、煤田地質(zhì)勘探的內(nèi)容與特點

煤田地質(zhì)勘探的內(nèi)容包括煤田地質(zhì)的勘探階段、煤田地質(zhì)的勘探類型、儲量分類和儲量級別。煤田地質(zhì)的勘探階段分為四部分，其一是預(yù)查階段，對煤田預(yù)測區(qū)域的地質(zhì)情況進行預(yù)查，尋找煤炭資源，并對所發(fā)現(xiàn)的煤炭資源的價值進行評估和計算，如若發(fā)現(xiàn)有價值的煤炭資源，則繼續(xù)進行普查工作。其二是普查階段，以預(yù)查階段為基礎(chǔ)，對具有價值的煤炭資源進行普查工作，具體分析煤炭資源的社會效應(yīng)和經(jīng)濟意義，并對煤炭資源開發(fā)利用的可能性進行有效評估，以此作為煤炭建設(shè)規(guī)劃的依據(jù)。其三是詳查階段，詳查需要規(guī)劃的地區(qū)，如需要劃分的井田和需要進行編制工作的礦區(qū)，便于礦區(qū)的總體發(fā)展規(guī)劃工作。其四是勘探階段，一般以井田為單位來進行勘探工作，為井田和礦區(qū)的建設(shè)提供可靠有效的研究，并為勘探設(shè)計工作提供有效的地質(zhì)資料。煤田地質(zhì)的勘探類型包括煤層穩(wěn)定程度和構(gòu)造復(fù)雜程度兩種。其中煤層穩(wěn)定程度劃分為四種類型，其一是穩(wěn)定的煤層，一般是指煤層的厚度變化不明顯，且具有明顯的變化規(guī)律，煤層的結(jié)構(gòu)簡單至較簡單，煤炭的類型單一。其二是較為穩(wěn)定的煤層，是指煤層的厚度具有一定的變化，但是具有較為明顯的變化規(guī)律，煤層的結(jié)構(gòu)較簡單至復(fù)雜，并且煤炭的類型有兩種，煤質(zhì)變化中等，這種較穩(wěn)定的煤層的大部分區(qū)域可以進行開采工作。其三是不穩(wěn)定的煤層，煤層的厚度具有較大的變化，會出現(xiàn)突然變薄或者突然增厚的情況，并且無明顯的變化規(guī)律，煤層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜至極復(fù)雜，煤炭的類型達到三種或三種以上，煤質(zhì)的變化也較大，這種不穩(wěn)定的煤層一般呈現(xiàn)藕節(jié)狀或是珠狀，且一般連續(xù)，這種不穩(wěn)定的煤層只局限于局部的開采，并且開采的邊界極不規(guī)則。其四是極不穩(wěn)定的煤層，煤層的厚度具有極大的變化，很難找出其變化的規(guī)律，一般呈現(xiàn)雞窩狀和透鏡狀，且不連續(xù)，煤質(zhì)的變化很大，這種極不穩(wěn)定的煤層可開采的煤層塊段。當然構(gòu)造復(fù)雜程度也同樣分為四種類型，其一是較簡單的構(gòu)造，是指含煤地層的傾向產(chǎn)狀以及走向沒有較大的變化，并且斷層較為稀少，巖漿巖對其的影響作用不大。其二是中等的構(gòu)造，含煤地層的傾向產(chǎn)狀以及走向具有一定的變化，并且斷層較為發(fā)育，有時巖漿巖會對其局部產(chǎn)生一定的影響。其三是復(fù)雜的構(gòu)造，含煤地層的傾向產(chǎn)狀以及走向具有很大的變化，并且斷層發(fā)育，有時巖漿巖會對其產(chǎn)生嚴重的影響。其四是極復(fù)雜的構(gòu)造，煤地層的傾向產(chǎn)狀以及走向具有極大的變化，并且斷層極發(fā)育，有時巖漿巖會對其造成極嚴重的破壞。儲量分類和儲量級別有傳統(tǒng)和現(xiàn)代之分，且包括礦井地質(zhì)勘探。一是傳統(tǒng)的儲量分類包括地質(zhì)儲量、能利用的儲量和工業(yè)儲量，其中地質(zhì)儲量就是生產(chǎn)礦井總儲量，包含能利用儲量與暫不能利用儲量兩種;能利用的儲量包含遠景儲量和工業(yè)儲量;工業(yè)儲量有包含可采儲量和設(shè)計損失量。傳統(tǒng)的儲量級別有A、B、C、D四級，并且每個級別都有與之相對應(yīng)的劃分標準，其中高級儲量是A級和B級。當然除開傳統(tǒng)的儲量級別和分類，目前常用的分為三種，一是對具體的礦產(chǎn)資源的儲量進行分類;二是對儲量地質(zhì)的可靠性分類;三是對儲量地質(zhì)進行可行性的評價。另外，礦井地質(zhì)勘探分為建井地質(zhì)勘探、礦井補充勘、礦井資源勘探、礦井工程勘探和生產(chǎn)勘探，除此之外，其資源豐富多樣，具有補充性和繼承性，并且能夠在進行生產(chǎn)服務(wù)時可以直接開采。

三、結(jié)束語