煤田的地球物理勘探技术应用和实践

对地球物理勘探技术中比较具有代表性的地震反射勘探技术、地震折射技术以及磁法和电法进行简单的介绍,并阐述了在煤炭地球物理勘探实践中相关技术的具体应用情况。     

高性能计算机(HPC)在煤炭地球物理勘探中的应用与展望

介绍在我国煤炭地球物理勘探数据资料处理技术中应用高性能计算机(HPC)的发展历程,综合国际上高性能计算机的发展趋势,提出了未来煤炭地球物理勘探数据处理中心技术构成———PC集群、高速通讯、网络存储。     

煤矿深部开采中的地球物理技术现状及展望

简要介绍了我国煤矿生产的发展形势,说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题。综合论述了煤矿深部开采中所用地球物理技术的发展现状,介绍了地震勘探技术、矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达等勘探技术的应用情况,并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿深部开采中的发展趋势。     

三维地震勘探技术在采空区探测中的应用

随着煤炭开采技术的不断发展和综采程度的不断提高,对工作面地质情况的要求也越来越高,这就要求在勘探时要取得精细的地质勘探成果。以三维地震勘探技术在大同马脊梁煤矿307盘区3个煤层的应用为例,结合三维地震勘探技术的原理和采取的技术措施,论述三维地震勘探技术在该矿综采面的应用成果,为今后煤炭开采提供有益的借鉴。     

煤炭精准开采地质保障技术的发展现状及展望

我国绿色煤炭资源量有限,实施煤炭精准智能开采是未来绿色采矿的必由之路,其中地质保障技术体系是重要的基础。从煤炭开采基础地质及其勘探、综合地球物理探测、地质钻探和矿井地质信息技术平台等方面,系统地分析了我国矿井地质保障技术体系的现状,提出了煤炭精准智能开采模式下矿井地质保障技术的发展趋势和方向。通过大数据、云计算、互联网等技术平台,采用地质调查、钻探、物探、化探、GIS等多种地学参数信息,构筑基于天空、地面、井孔、地下、采煤工作面、长钻孔等全空间、全方位地质动态模型的保障技术体系,为煤炭精准智能开采提供所需的透明地质条件;研发三维和四维地球物理精细探测新方法、新技术,研制震、电、磁、核、声、光等物理参数主、被动源综合探测与成像智能化仪器设备,实现对开采地质条件的精准判识;发展由探测到监测,以及与掘进机械、采煤机械等一体化的监控预报识别体系,对影响开采的多灾源地质因素进行智能预测及监控,不断建设和完善煤炭资源综合开发保障技术体系;结合移动智能终端APP,逐步完成煤炭资源开发过程中井下图、景、物、人、设备等人机共享共管,实现高度信息化和智慧化,切实保障矿井安全高效生产;通过进一步加强高素质复合型地质专业技术人才培养,开展大尺度模拟实验和技术攻关,做到创新发展和技术引领,着力推进煤炭资源开发利用的新发展。     

综合地球物理勘探技术保障煤矿深部资源的科学开采

煤矿在向深部开采的过程中,会遇到一系列比浅部更困难的问题,如:巷道围岩变形和冲击矿压、煤与瓦斯突出、水灾及高温热害等.通过分析,深部问题会引起岩(矿)体产生相应的物性异常,认为可发挥综合地球物理勘探技术的优点,预先探测出深部开采中可能会遇到的哪些具体问题.指出综合地球物理勘探是保障煤矿深部科学开采的重要技术.     

深地煤炭资源流态化开采理论与技术构想

地球浅部煤炭资源逐步开采殆尽,煤炭资源开发不断走向地球深部。然而,面对深部地层环境与极限开采深度的限制,传统采矿学与力学等理论难以解决深部煤炭开采出现的技术难题,深部煤炭绿色安全高效生产面临严峻挑战。结合深地煤炭资源开发的未来趋势,提出深地煤炭资源流态化开采的颠覆性科学构想及流态化开采定义、目标与内涵,建立深地流态化开采的应力-温度-渗流-化学-微生物等多种作用机制的多场耦合模型与可视化理论,揭示煤炭流态转换的物理、化学与生物机制,建立深地煤炭资源的采、选、充、电、热、气一体化的物理流态化开采、化学转化流态化开采、生物降解流态化开采、物理破碎流态化开采等颠覆性理论和技术。在此基础上,提出"2025基础研究、2035技术攻关、2050集成示范"的战略实施路线,构建深地煤炭资源无人智能化的采选充一体化开采、热电气集成转化的流态化开采理论与技术体系,达到"地上无煤、井下无人"的绿色环保目标,实现深地煤炭资源开采的颠覆性变革。     

地球物理勘查技术与应用探讨

在矿产资源需求不断增加的今天,矿产资源开采需求越来越大,促使金属矿等矿产资源的开采项目不断增多。但是矿产资源开采难度比较大,必须要采取先进勘查技术找到有价值的矿产资源赋存区域。以地球物理勘查技术为研究对象,在对其常见类型及应用优势进行简述基础上,对其常见的应用及应用要点进行了重点探讨,旨在为地球物理勘查技术的相关研究及运用提供一些参考。     

煤炭深部原位流态化开采的理论与技术体系

向地球深部要资源已成为国家战略。然而,现有的煤炭开采理论、技术及方法难以解决深部开采遇到的技术难题与环境污染问题,对煤炭开发与利用方式进行变革已势在必行。以煤炭技术变革为导向,以解决2 000 m以深煤炭资源开发的瓶颈难题为目标,系统阐述了煤炭深部原位开采的科学技术构想,提出了深部原位流态化开采的采动岩体力学理论、深部原位流态化开采的"三场"可视化理论、深部原位流态化开采的原位转化多物理场耦合理论、深部原位流态化开采的原位开采设计、转化与输运理论、深部原位流态化开采的地质保障技术、深部原位流态化开采的精准探测与导航技术、深部原位流态化开采的智能开拓布局技术、深部原位智能化洗选技术、深部原位采选充电气热一体化的流态化开采技术、深部原位无人化智能输送与提升技术、深部原位能量诱导物理破碎流态化开采技术、深部原位化学转化流态化开采技术、深部原位生物降解流态化开采技术、深部原位煤粉爆燃发电关键技术等。明确了煤炭深部原位流态化开采的战略路线,构建了煤炭深部原位流态化开采的理论与技术体系。     

地球物理测井在煤田地质勘探中的应用

对地球物理测井在煤田地质勘探中的的普查、预测、勘探,以及开采设计中的普遍应用,进行了简要介绍。     

我国煤层气勘探与开发技术现状及发展方向

介绍了煤层气勘探与开发技术体系的内涵,分析了我国煤层气勘探开发技术的现状与存在的问题,包括煤层气资源勘探技术、煤层气地面井增产技术、煤层气地面井排采技术、煤层气矿井抽采及煤气共采技术。针对煤层气勘探与开发的技术需求,对煤层气勘探与有利区块优选技术、以沁水和鄂尔多斯2个盆地为主的中～高煤阶地区煤层气增产技术、低煤阶地区煤层气单井增产与规模性开发技术、多煤层及构造煤地区煤层气地面井开发技术、煤炭与煤层气协同开采技术的近期、中期、远期规划提出了研究建议。     

复杂地质条件区煤炭资源勘查方法探讨

文章以罗园勘查区为例,分析了复杂地质条件区煤层赋存特征与构造特征、勘查方法及勘查模式,强调了区域构造格局和控煤构造样式研究在复杂地质条件区勘查中应用的重要性,并对勘查技术的选择、勘查工程的布置方式、开采地质条件的获取三方面的特点进行了系统总结。在此基础上,探讨了罗园勘查区复杂地质条件区煤炭资源勘查模式,即充分利用已有资料,加强区域构造格局和控煤构造样式研究和开采地质条件的勘查和研究,采用普钻与定向钻相结合的钻探技术,辅助其他多种勘查手段的勘查模式,实现煤炭勘查开发一体化。     

井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究

小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。     

小煤矿采空积水区综合探放技术应用分析

分析了物探、钻探、化探3种井下探测手段对掘进巷道中煤矿小窑采空积水区有效探测的可行性及实用性。通过在柳湾煤矿西翼胶带巷巷道P51点东51处进行物探工作,工作结束后根据物探结果设计钻孔并进行钻探探放水,之后采用化探技术手段分析水质类型并分析水源,通过分析与总结物探、钻探、化探工作对小煤矿采空积水区探查中发挥的作用,证明了井下多种探查手段综合应用的合理性和有效性。在井下防治小煤矿采空积水区时,该矿采用物探先行、钻探验证、化探跟进的工作方法,并将物探、钻探、化探测工作严格执行到位,相较之前的采用单一技术手段,掘进巷道中小煤矿采空积水区的防治效果得到了明显提升。     

综合物探方法在陷落柱探测中的应用

针对煤矿巷道掘进面前方地质构造预报问题,采用矿井瞬变电磁和瑞雷波综合超前探测技术对小回沟矿1号西回风大巷进行探测,划定异常区域进行钻探验证。结果表明:使用综合物探技术能准确预测掘进面前方陷落柱的范围及含水情况,对类似地质条件的矿区的安全掘进具有一定的示范作用。     

矿井中部大型断层探控技术研究与应用

F10大断层(落差10～110 m)为矿井的中部大断层,为了解决邻近该断层巷道施工期间的断层水害问题,通过在26煤巷进行槽波地震探测对F10大断层的赋存情况进行探查,然后在26岩石集中巷施工探查云盖山断层钻孔进行钻探验证,对槽波物探结果进行检验,通过采取这种探控技术,来分析该断层的赋存情况,留设相应的断层保护煤柱,以防...     

回采工作面大型断层产状综合探查分析

为避让小煤窑采空破坏区,腾晖煤业2-202工作面布置在了断裂构造发育区,工作面内部包含落差6~8m的顺煤层走向断层。矿井采用物探加两顺槽钻探窥视测斜的方式,准确圈定了断层落差及延伸情况,减少了煤炭资源浪费,并为后期安全回采提供了准确可靠的地质资料。     

房柱式采空区高精度勘查技术北大核心

为解决常规勘查技术对煤矿房柱式采空区边界、开采具体参数、顶板及围岩稳定性等要素精度及能力不足的问题,对神府矿区房柱式采空区形成和赋存特征进行详细调研,然后利用地面电法精细成像技术圈定房柱式采空区分布范围,为首个钻孔提供靶区,指导钻探快速揭露采空区;再通过高精度孔中三维激光扫描技术,以连续追踪方式实现煤矿房柱式采空区精准勘查。本方法的优点是集成了地面及孔中探查技术的各自优势,通过地面物探精细成像技术指导钻探快速揭露房柱式采空区,采用高精度孔中扫描技术实现了房柱式采空区边界、开采具体参数、顶板及围岩稳定性、积水情况要素的高精度勘查;同时钻孔布设依据充分,没有无效工作量,节约了钻探工程量和钻探成本。