复杂地质条件区煤炭资源勘查方法

复杂地质条件区煤炭资源勘查方法

高宇星

（陕煤韩城矿业公司桑树坪煤矿，陕西 韩城 715400）

摘要：复杂地质条件区煤炭资源的勘查是煤炭地质工作者面临的重要挑战之一。复杂地质条件可能包括地层构造复杂、煤层赋存不规则、覆盖层变化大等情况。在这样的条件下，采用传统的地质勘查方法可能会遇到很多困难，因此需要采用更为先进和适应性更强的方法。基于此，本篇文章对复杂地质条件区煤炭资源勘查方法进行研究，以供参考。

关键词：复杂地质条件；煤炭资源；勘查方法

引言

复杂地质条件区指的是地质构造复杂、地表覆盖物多样、地下水和气体条件复杂等情况下的地质勘查工作。在这样的地区开展煤炭资源勘查工作具有挑战性，需要采用多种先进的勘查方法，以确保勘查成果的准确性和可靠性。

1复杂地质条件区煤炭资源勘查特点

包括复杂的地质构造，如断裂带、褶皱、隆起等，地层变化大，矿体赋存状态多样，煤层厚度和倾角不规则，地下水、气体等地质环境条件复杂多变，这种多样化使得勘查工作面临更多挑战。复杂地质条件带来的断层、岩溶、地下水等问题增加了煤炭资源勘查的难度，传统的勘查技术和方法在这样的地区往往效果不佳，需要采用更加先进和精细的勘查技术和手段来解决问题，如地震勘探、三维地震成像、电磁法勘查等。由于地形复杂、覆盖物多样，数据获取受到限制，需要采用多种手段和技术来获取和分析地质、地球物理和遥感数据，如卫星遥感技术、航空地球物理勘查技术等。受地质条件和勘查难度的影响，复杂地质条件区煤炭资源勘查的周期往往较长，需要投入更多的时间和资源，可能需要进行多年的勘查工作才能取得可靠的勘查成果。针对复杂地质条件区的煤炭资源勘查，需要运用高技术含量的勘查方法和设备，如地震勘探技术、高精度地面测量技术、遥感与GIS技术等，以保证勘查成果的准确性和可靠性。

2复杂地质条件区煤炭资源勘查面临的问题

2.1地质构造复杂

复杂的地质构造可能导致岩层变化大、地下构造不规则，使得钻探难度增加。复杂的地质构造容易形成地质灾害的隐患，如山体滑坡、地面塌陷等，增加了矿区安全隐患。复杂的地质构造会使得煤层的分布不规则，产量难以估算，对煤炭资源的评估和开采造成困难。地质构造复杂性会影响地质数据的获取和解释，降低了勘查精度，可能导致资源测算不准确，投资风险增加。复杂地质条件下的矿区开采容易导致环境问题，如水土流失、地下水受到污染等，增加了环境保护和治理的难度。

2.2煤层赋存不规则

不规则的煤层赋存使得煤炭资源的勘查工作变得更加复杂，需要投入更多的人力物力进行勘查，同时也增加了勘查的不确定性。煤层的不规则赋存会使得煤炭开采工作变得更加困难，增加了采掘难度和成本。煤层赋存不规则会增加地质灾害的可能性，如煤与顶板、底板的接触不规则，增加了煤矿开采中顶板和底板的稳定性风险。煤层的不规则赋存使得对煤炭资源储量和分布的评估变得更加困难，提高了开采风险。煤层赋存不规则意味着对矿井的设计和布置提出了更高的要求。

2.3覆盖层变化大

覆盖层变化大会增加勘查钻探的难度，不同地段的覆盖层厚度和性质变化可能较大。由于覆盖层的变化，地质勘查所获得的数据可能出现不连续性，增加了对地下情况的解释难度，影响了后续资源评估和矿井设计工作。覆盖层变化大可能会增加地质灾害的风险，如山体滑坡、塌方等，给煤炭开采带来安全隐患。覆盖层变化大会导致地下水渗流路径的复杂性增加，可能导致地下水受到污染或渗漏，增加了环境保护和治理的难度。

3复杂地质条件区煤炭资源勘查方法策略

3.1地质勘查技术综合应用

地球物理勘查是利用地球物理现象和规律来探测地下物质分布和性质的一种方法。不同的地球物理勘查方法可以提供地下不同类型物质的信息，如地震勘探可以反映地下构造情况，电磁法可以探测地下导电体的分布，重力法可以揭示地下密度变化等。通过综合应用这些地球物理勘查手段，可以获得关于煤炭层、地下构造、围岩性质等方面的详细信息。地球化学勘查通过采集地表和地下水样、岩石样品，进行化学分析，研究土壤、岩石、水文地球化学特征，了解煤炭矿产地区的地球化学背景及其对矿产资源富集的影响。地球化学勘查可用于研究煤层成因、赋存状态及地下水的化学成分等，为煤炭资源评价提供依据。遥感技术是利用航空器、卫星等远距离传感器所获取的信息，通过图像分析、数据处理等手段来探测、识别地面、地下物质的方法。在煤炭资源勘查中，可以利用遥感技术进行地形图、植被覆盖、地貌特征等的分析，辅助勘查工作，并为合理选址和勘查方案提供参考。

3.2高精度三维地质建模

高精度三维地质建模是指利用现代地质信息技术手段，基于大量的地质勘查数据和现代数学、计算机技术，对煤炭资源区域进行全面、准确的地质建模。将地下地质体的形态、规模、空间位置等地质构造特征在三维空间内还原出来，包括褶皱、断裂、岩层走向倾角等地质要素的精确描述。基于三维地质模型，结合煤层厚度、倾角、延伸方向等地质参数，对煤炭储量进行准确评估和分布预测，为煤炭资源的开发利用提供科学依据。利用三维地质模型，结合地下水、构造断裂等因素，对地质灾害风险进行精细化评估和预测，为矿区安全生产提供技术支持。利用三维地质模型，进行巷道、露天矿等煤炭开采方式的合理设计和规划分析，优化矿井布局，提高矿井开采效率。

3.3先进的钻探技术

通过操纵钻机实现井眼弯曲，进而在地下形成水平或倾斜方向的钻孔，能够获取更多位置的地质信息，有助于对复杂地质条件下煤层的精确勘查。利用定向钻探技术进行垂直和水平勘查，以直接获取不同角度的地下地层数据，有助于分析地质构造、煤层赋存情况等。采用深部钻井设备，能够实现对大深度区域的勘查，获取更为深入的地下地质信息，帮助了解煤层的储量分布及性质。通过岩芯取样，可以获得地层内部的岩石样本，并对其进行岩性、构造、物性、组分等方面的综合分析，有助于理解地层特征及确定煤层的存在和煤质情况。

3.4组合应用地球物理方法

地震勘探是通过记录地下不同深度处地震波传播的速度、反射、折射等特征，推断地下地质构造、介质变化等信息。在煤炭资源勘查中，地震勘探可以用于判断煤层的赋存情况、厚度、分布规律等。电磁法是通过感应地下电场和磁场的变化，探测地下导电体的分布和性质，对煤层、围岩等地质进行识别和解释。电磁法常用于煤炭资源的勘查中，可以提供矿区的地下电性结构信息。重力法是通过测量地表上重力加速度的变化，研究地下岩性变化、密度差异等地质情况。在煤炭资源勘查中，重力法可用于研究煤层与围岩的密度对比，揭示潜在的煤层分布情况。

结束语

煤炭是我国重要的能源资源之一，对于复杂地质条件区的煤炭资源勘查工作，需要不断探索和借鉴国内外的先进技术和经验，结合实际情况，不断完善勘查方法，提高勘查效率和准确度，以支持我国煤炭资源的可持续利用和开发。也需要注重生态环境保护，促进煤炭资源利用与环境保护的协调发展。

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作者简介：高宇星（1993.12-），男，汉族，陕西韩城人，2016年6月毕业于西安科技大学，资源勘查工程专业，本科学历，助理工程师职称；现在陕煤韩城矿业公司桑树坪煤矿，从事煤矿技术管理工作。