【地質(zhì)勘探】論文怎么寫(xiě)? 我是學(xué)建筑專業(yè)的。
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【地質(zhì)勘探】論文怎么寫(xiě)? 我是學(xué)建筑專業(yè)的。【專家解說(shuō)】:淺談煤田地質(zhì)勘探前沿發(fā)展趨勢(shì)
摘要:本文根據(jù)中國(guó)煤炭生產(chǎn)方針、煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)狀,討論了中國(guó)煤田地質(zhì)勘探
【專家解說(shuō)】:淺談煤田地質(zhì)勘探前沿發(fā)展趨勢(shì)
摘要:本文根據(jù)中國(guó)煤炭生產(chǎn)方針、煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)狀,討論了中國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問(wèn)題,從提高勘探精度,開(kāi)展動(dòng)態(tài)地質(zhì)研
究等方面加以論述。并且展望了煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘探勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
0引言
20世紀(jì),煤炭在世界能源中占主要地位,進(jìn)入21世紀(jì),煤炭在
世界一次能源中仍將占主要地位,在我國(guó)尤其如此。在我國(guó),1500m
左右的煤炭總資源量約4萬(wàn)億噸,已探明保有儲(chǔ)量達(dá)1萬(wàn)億噸。而
石油、天然氣,由于資源賦存條件與勘探、開(kāi)發(fā)困難等原因,一個(gè)時(shí)期
內(nèi)難于大幅度增產(chǎn)。但是,隨著開(kāi)放與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,煤炭要有竟?fàn)?力才能在市場(chǎng)上站住腳,經(jīng)濟(jì)、安全、高效采煤就成為煤炭工業(yè)發(fā)展
的關(guān)鍵。因此,世界上所有采煤國(guó)家都需要繼續(xù)開(kāi)展煤田地質(zhì)勘探工
作,而且,煤田勘探技術(shù)要迅速發(fā)展才能滿足生產(chǎn)要求。
1我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問(wèn)題
從我國(guó)煤田地質(zhì)特點(diǎn)及世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,我們可
以看出,近年來(lái)我國(guó)煤田地質(zhì)勘探前沿問(wèn)題可概括為以下幾個(gè)方
面。
1.1從完善礦井水防治與保水采煤研究方面來(lái)看我國(guó)東部一
些礦井,隨著采深增大,突水事故經(jīng)常出現(xiàn),突水量也日益增大。由于
這些煤田水文地質(zhì)條件特別復(fù)雜,加之采深不斷增大,淺部礦井水治
理獲得的一些認(rèn)識(shí)往往不適應(yīng)深部礦井水動(dòng)力條件。因此,我國(guó)煤礦
水害防治技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:深入研究礦區(qū)深部巖溶水形成與運(yùn)移
特征,深部礦井底板巖溶水突出機(jī)理,開(kāi)發(fā)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù);開(kāi)發(fā)
適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化開(kāi)采的采掘區(qū)無(wú)水險(xiǎn)水害防治技術(shù)。
1.2從開(kāi)展動(dòng)態(tài)地質(zhì)研究方面來(lái)看常見(jiàn)的巖煤突出、瓦斯突
出、沖擊地壓、突水、井筒破裂等井下災(zāi)害,實(shí)際上是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)
象。這些現(xiàn)象均與巖體應(yīng)力場(chǎng)有關(guān)。主要起因于巖煤采掘后,原有自
然條件下各種地質(zhì)因素之間的平衡遭受破壞,巖體應(yīng)力再分配,從而
引發(fā)或誘發(fā)出這類災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象。通過(guò)研究這些現(xiàn)象形成的地質(zhì)
機(jī)理,事先測(cè)定出采掘階段巖體應(yīng)力隨時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化,就有可能預(yù)
測(cè)上述動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象是否會(huì)形成,確定并采取消除或減弱這些災(zāi)害
的措施。
1.3從加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)勘查與災(zāi)害地質(zhì)防治方面來(lái)看由于礦區(qū)
在天然條件下以及因開(kāi)發(fā)而使地質(zhì)體系遭受破壞,從而可能形成一
系列環(huán)境問(wèn)題,如耕地破壞、水源污染、沙化,粉塵、一氧化碳、二氧化
硫造成的大氣污染等以及更具破壞性的災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象,如地裂、地表
塌陷、滑坡乃至誘發(fā)地震。由于歷史原因及煤礦不斷開(kāi)發(fā),舊帳未清,
新帳紛至,所產(chǎn)生的問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重,煤礦環(huán)境問(wèn)題是制約煤炭工業(yè)可
持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,今后礦區(qū)環(huán)境評(píng)價(jià)與治理將成為開(kāi)發(fā)部
門(mén)重要的工作內(nèi)容。
1.4從提高勘探精度來(lái)看連續(xù)作業(yè)是煤炭工業(yè)現(xiàn)代化或采掘
機(jī)械化和自動(dòng)化的特點(diǎn)。這要求開(kāi)發(fā)前查明所采煤層的細(xì)微變化,如
煤層厚度、結(jié)構(gòu)和灰分的局部細(xì)小變化。煤層及其頂?shù)装鍘r石物理力
學(xué)性質(zhì)的局部變化等。但是,世界各國(guó)的煤炭證實(shí)儲(chǔ)量及我國(guó)的探明
儲(chǔ)量均只主要說(shuō)明煤炭的原地埋藏?cái)?shù)量,并未充分甚至沒(méi)有提供滿
足現(xiàn)代開(kāi)采技術(shù)要求的開(kāi)采地質(zhì)信息,為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化開(kāi)采,普遍
需要補(bǔ)充勘探。
1.5從攻克煤層氣開(kāi)發(fā)難關(guān)來(lái)看近年來(lái)許多國(guó)家正在把煤層
氣作為一種能源進(jìn)行研究,已有20多個(gè)國(guó)家開(kāi)展了煤層氣研究、勘
探和開(kāi)發(fā)活動(dòng)。在煤層氣試驗(yàn)開(kāi)發(fā)中,目前所遇到的問(wèn)題是:多數(shù)井
煤層氣產(chǎn)率低、衰減快,鉆井沖洗液污染煤層,完井后坍塌堵孔,水力
壓裂效果不明顯,裂縫短,所占比例低,完井后采氣效果差等。顯然,
研究我國(guó)煤層滲透率低的原因、滲透率變化規(guī)律、煤層氣富集和高產(chǎn)
因素、煤層力學(xué)穩(wěn)定性和破壞規(guī)律,開(kāi)發(fā)適于我國(guó)低滲率煤層的鉆
井、完井、采氣和增產(chǎn)實(shí)用技術(shù),探索我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)有利區(qū)段的評(píng)
價(jià)選擇模式就成為技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。
2煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
用發(fā)展眼光看,近年來(lái)鉆探仍將成為獲取“第一性”地質(zhì)資料的
重要手段。物探儀器日新月異,性能改進(jìn)與更新迅速,向高靈敏度、高
分辨率、高精確度、遙控、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制、處理、數(shù)據(jù)分析和三維圖
形顯示方向發(fā)展;物探方法向多維、多參數(shù)測(cè)量、多方法組合發(fā)展;計(jì)
算機(jī)和信息技術(shù)將普及到地質(zhì)勘探的各個(gè)專業(yè)、各個(gè)作業(yè)單元,乃至
管理整個(gè)勘探系統(tǒng)。近年來(lái),值得注意的煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
如下。
2.1開(kāi)發(fā)井下勘探技術(shù)根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料,落差小于5m、長(zhǎng)度
小于150m的小斷層及小型褶曲,近期不可能用地面勘探方法查明。
因此,國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為,應(yīng)在采區(qū)開(kāi)采前,在井下開(kāi)展采區(qū)勘探或工
作面勘探,其方法包括礦井物探和沿煤層鉆進(jìn)?;诿簩用芏缺壬舷?圍巖小,煤層是一個(gè)明顯的低速槽,國(guó)外在70年代末首先采用槽波
地震勘探技術(shù)在井下探測(cè)煤層構(gòu)造。近年來(lái),探地雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅
速。最近南非開(kāi)發(fā)出一種Rock雷達(dá)系統(tǒng),能定量研究巖體,準(zhǔn)確確
定斷裂帶深度、巷道周圍裂隙帶特征。顯然,煤礦井下物探技術(shù)將大
有作為,是一重要發(fā)展方向。
2.2發(fā)展水平鉆進(jìn)技術(shù)20世紀(jì)80年代以來(lái),技術(shù)先進(jìn)的采煤
國(guó)家愈來(lái)愈重視采用水平鉆進(jìn)方法沿煤層鉆進(jìn),并采用與之相配合
的隨鉆測(cè)斜技術(shù)。水平鉆進(jìn)技術(shù)是由受控定向鉆進(jìn)發(fā)展而來(lái)的。近年
來(lái),這種鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展迅速,不僅能在井下沿煤層鉆進(jìn),還能在地面
沿垂直一圓弧一水平線軌跡進(jìn)入煤層鉆進(jìn)。地面水平鉆進(jìn),在煤炭部
門(mén)是80年代后期才從石油部門(mén)引進(jìn)的。
2.3加強(qiáng)綜合勘探據(jù)有關(guān)材料說(shuō)明,英國(guó)煤礦區(qū)盡管用三維地
震勘探曾解釋出小至煤厚落差的斷層,但英國(guó)深部煤礦公司仍然重
視鉆孔研究。近年來(lái),他們?cè)谝呀?jīng)評(píng)價(jià)的賦存經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量的井田,
按400一500m網(wǎng)度布無(wú)心孔,用組合測(cè)井方法勘探。他們開(kāi)發(fā)了
一種巖層顯微掃描儀,通過(guò)人機(jī)聯(lián)作能解釋幾十厘米落差的斷層、裂
隙、沉積和構(gòu)造特征,以及應(yīng)力方向。借助專用軟件,用組合測(cè)井可確
定出巖石類型、巖石強(qiáng)度、孔隙度或滲透率、傾角、孔徑、分析水和烴
等。據(jù)說(shuō),通過(guò)這一綜合勘探方法,“可提供一份詳細(xì)、實(shí)用的構(gòu)造及
應(yīng)力場(chǎng)圖”“,從而使礦山設(shè)計(jì)切實(shí)可行”,可提供最佳施工方向和合
理地選定開(kāi)采方法。這表明,選用合適手段、采用多手段綜合勘探,是
深部煤礦勘探的發(fā)展方向。
2.4研究動(dòng)態(tài)地質(zhì)勘探技術(shù)如前所述,危害礦井安全的動(dòng)力地
質(zhì)現(xiàn)象由采掘活動(dòng)誘發(fā)而形成。它們具有動(dòng)態(tài)特性。因此,預(yù)測(cè)動(dòng)力
地質(zhì)現(xiàn)象的形成及其強(qiáng)度,不能簡(jiǎn)單地只憑反映原始地質(zhì)條件的靜
止數(shù)據(jù),而應(yīng)主要分析基于巖煤層應(yīng)力或其物性隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)
特征資料。高產(chǎn)高效采煤推進(jìn)速度快,進(jìn)行動(dòng)態(tài)勘探,即在采掘期間
連續(xù)多次勘探采區(qū)的應(yīng)力或物性隨時(shí)間變化很有必要。
2.5加快發(fā)展信息技術(shù)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)現(xiàn)已在煤田地質(zhì)勘
探各個(gè)專業(yè)推廣應(yīng)用,發(fā)展較快。由于引入了許多高新技術(shù),如并行
分布式處理、大容量存儲(chǔ)、工作站、多媒體、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
等,目前已能用人機(jī)對(duì)話方式處理、分析、解釋和顯示地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),
一些物探儀器自動(dòng)化程度高,能在現(xiàn)場(chǎng)作預(yù)處理,控制各項(xiàng)操作和質(zhì)
量,選擇有關(guān)參數(shù)。
3結(jié)語(yǔ)
根據(jù)相關(guān)資料分析表明,除少數(shù)幾個(gè)發(fā)展中國(guó)家外,各主要產(chǎn)煤
國(guó)家的煤田地質(zhì)勘探工作量自80年代以來(lái)均明顯減少,但用于開(kāi)
發(fā)勘探、工作面勘探的工作內(nèi)容和工作量卻明顯增多,勘探精度大大
提高。從煤炭現(xiàn)代化生產(chǎn)要求角度看,我國(guó)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)與世界
先進(jìn)技術(shù)相比尚存在較大差距,因此,必須把握時(shí)機(jī),加快我國(guó)煤田
地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展,才能滿足我國(guó)高產(chǎn)高效采煤的需求。
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