现代煤炭地质勘查技术研究主要成果
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
现代煤炭地质勘查技术研究主要成果有:
(1)全面系统地总结了我国煤炭地质勘查前沿问题和技术发展方向。针对煤炭地质勘查手段多样化、技术差异性和区域地质条件不均性情况,建议我国煤炭地质勘查阶段划分研究需要重新厘定,进一步提高勘查精度以满足矿井建设需要;加大东部深部煤矿床精细勘探技术研究,提高深部煤岩层精细构造和灾害源探测能力,努力解决高水压、高地温、高地压、高瓦斯问题,为开发利用深部煤炭资源降低风险;加快资源勘查、矿井建设、煤层气安全开采、环境保护四位一体化技术研究,保障煤矿生产安全和矿井瓦斯利用;重视与煤伴生的微量元素勘查研究,提高煤炭资源开发中的环境保护和有价值微量元素的利用水平;进一步提高物探方法探测能力和精度以满足现代化矿井生产的要求。
(2)针对我国煤炭地质条件复杂、勘查任务范围宽广的特点,研究总结了多种高精度小口径、快速大口径、风动和液动潜孔锤、绳索取心、泡沫冲洗液、受控定向钻进、随钻测量等快速高科技复合钻进技术、机具和钻进参数监测系统,使用这些先进方法和技术可以提高钻探效率和岩样取心率,缩短了勘查周期,钻探效率平均提高1.5倍以上,能够完成青藏高原海拔4000m以上的地区2000m深度钻孔钻探安全施工和口径1m以下通风井、排水井施工,应用定向钻进系统、水平分支孔施工工艺、钻进参数监测系统,保障煤矿生产安全和矿井瓦斯利用。
(3)研究总结了适合我国东部水域、城镇、老矿区外围深部和西部山区、黄土塬、高寒冻土、戈壁、沙漠等复杂煤田地震地质条件的三维地震资料采集、处理和解释技术。应用炸药成孔和激发工艺、高密度数据采集和特殊观测系统设计技术、层析静校正技术、共中心点道集校正技术、大倾角叠前偏移成像技术等关键技术,使野外记录甲级率和解释精度进一步提高,解放水网和城镇下煤炭资源上百亿吨;利用震资料AVO叠前反演技术综合圈定出煤层气地震预测富集区,提高煤层气钻井成功率;根据多参数层面地震属性、体属性圈定地下煤气化燃空区、气化热前沿带、气化燃空区冒落高度,为煤炭地下气化提供了有力的地质保障;通过煤层及其顶底板岩层层速度的反演,实现对煤层及其顶板岩体物理力学参数的分析与预测,为建井设计提供重要参考依据。
(4)系统论述了常用的煤炭电法勘探方法(如电阻率法、充电法、激发极化法(IP)、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)、EH4等)特性,通过理论正演计算和实际勘查案例阐述了不同条件和地质任务下电法勘探方法和参数的最优化的选择方法,提高电法勘探的精度和效率;还简要论述了电磁成像技术、二维、三维地层电阻率影像重构技术、窄频脉冲电磁波反射技术、电磁拟地震解译技术、并行网络电法、地-井瞬变电磁法等最新前沿技术,通过相关的引进和吸收,为煤炭电法勘探技术注入新的活力,使其在新的条件和环境下发挥更大作用。
(5)详细总结了各种煤炭地球物理测井方法,主要包括核测井、电测井、声测井3种基础测井方法,以及由核、电、声测井物理基础发展起来的地层倾角测井、成像测井和核磁共振测井等现代测井技术,展望和概述了煤炭地球物理测井技术和仪器的发展趋势。
(6)研究总结了煤矿生产地质异常区超前探测原理和方法,通过数值、物理模拟和现场探测实验手段,对巷道超前反射波探测观测系统布置、野外工作方法及其数据处理技术进行了详细研究,重点论述了对巷道空间不同观测系统数据处理的关键技术。通过对巷道瞬变电磁探测实验,初步形成与反射地震波法相辅助的综合探测方法,对于复杂地质问题可运用直流电法、瞬变电磁等方法综合超前探测,可进一步提高对前方不良地质构造的预报精度。
(7)创建了煤炭资源调查遥感探测模式、建立了高空间、高光谱、高时间分辨率定量、定位、实时煤炭遥感技术的工作流程和技术方法,为遥感找煤与隐蔽煤火源探测提供了行之有效的高新技术手段和工作流程;选择不同分辨率的遥感数据和其他多源数据相结合,对于开发强度大的矿区,利用IKONOS和GEOEYE高分辨率遥感数据,开展1∶1万矿产资源开发利用、矿山环境多目标遥感调查与监测,为矿区矿权设置、采矿及灾害监测和治理提供可靠依据。
(8)以煤层气地质学理论为指导,在区域预评价、勘探阶段地质评价和开发阶段评价等不同时期采用地质、钻探和物探等综合技术研究煤层气的赋存规律、储层特性和资源潜力的方法和原则,为煤层气勘探开发提供准确资料;还系统介绍了目前常用的一些煤层气技术工艺,同时对一些新型的、目前仍处于探索和实验阶段的工艺技术进行了论述。
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