地震勘探在煤礦接替資源勘查的應(yīng)用范文
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【摘要】我國開采并使用煤炭的歷史悠久，作為當(dāng)今世界年產(chǎn)煤量第一的國家，我國有著豐富優(yōu)質(zhì)的煤炭資源。但煤炭屬于不可再生資源，雖然我國煤礦產(chǎn)量豐富，持續(xù)開采依然對我國煤炭資源造成了很大的壓力。目前新型替代能源還不夠成熟穩(wěn)定依然需要使用傳統(tǒng)的煤炭資源，作為國民生產(chǎn)的動力來源之一，為了緩解目前煤炭資源緊缺，開采壓力大的問題，一方面加緊研制新型替代能源的研究開發(fā)工作。另一方面對已開采的煤礦和正在開采的煤礦區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)升級，使其可以達(dá)到更加高效的利用率，其三就是在未探明區(qū)域或難以開發(fā)區(qū)域進(jìn)行煤炭資源勘探，結(jié)合新技術(shù)新工藝對該地所蘊含的煤炭資源進(jìn)行開發(fā)利用。
我國已是世界上最早利用和開發(fā)煤炭資源的國家，同時也是現(xiàn)今世界煤炭生產(chǎn)量和年均消費量最大的國家，我國作為發(fā)展中的國家，有很多經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)還需要工業(yè)生產(chǎn)作為支持，同時由于相關(guān)技術(shù)和工藝的落后目前我國煤炭使用效率相較于發(fā)達(dá)國家比較低，能源對于國家經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的作用，隨著國家經(jīng)濟高速發(fā)展，對于能源安全的保證成為了國家安全層面的課題。近幾年來，重慶市為了尋找新的煤炭開采地點與替代產(chǎn)能逐漸降低的老舊開采場址在管轄區(qū)域內(nèi)進(jìn)行了大面積的勘探工作，但是所收到的效果并不顯著，目前發(fā)現(xiàn)的未被開采的煤礦勘探區(qū)多屬于較難開發(fā)的地區(qū)，開發(fā)難度大且投入資源多，并且正式投入工作后其產(chǎn)能會因當(dāng)?shù)靥厥猸h(huán)境產(chǎn)生較大的波動。傳統(tǒng)的煤炭勘探技術(shù)在重慶市此次的勘探工作中收效欠佳，為了達(dá)成能源補充的目的，重慶市相關(guān)工作部門決定使用新思路，新技術(shù)以輔助傳統(tǒng)煤炭勘探手段。
1地震勘探技術(shù)
由于地表以下用肉眼和機器難以直接觀察，為了了解地表以下的地質(zhì)活動情況，就需要工作人員通過不同時間，不同區(qū)域內(nèi)地下介質(zhì)彈性和密度的差異進(jìn)行對比，得出地質(zhì)活動的具體情況，其工作原理類似于雷達(dá)技術(shù)，但是在使用的工作對象和工作環(huán)境中，又有極大的區(qū)分。地震勘探技術(shù)不僅作用于地震預(yù)防，地質(zhì)活動表述以及相關(guān)其他有關(guān)于地震活動的工作內(nèi)容，在地震勘探曾大量使用于地下資源勘探巡查的工作任務(wù)中，由于地下資源勘探和地震勘探所進(jìn)行的工作區(qū)域，工作對象類似同樣相應(yīng)的原理，技術(shù)也有共通點，所以在很早之前，地震勘探技術(shù)就應(yīng)用于地下資源勘探巡查任務(wù)中。許多目前正在開采的大型天然氣石油煤礦資源都是通過地震勘探技術(shù)輔助專業(yè)的地下資源勘探手段儀器共同鎖定的開采目標(biāo)。地震勘探技術(shù)在我國相關(guān)技術(shù)和實例數(shù)量較少，我國長時間使用傳統(tǒng)地下資源勘探技術(shù)對，國土范圍內(nèi)的自然資源進(jìn)行勘探區(qū)分標(biāo)注。新時期以來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，各方面技術(shù)有了顯著提升，相關(guān)科研儀器和科研課題已經(jīng)追趕上了世界一流水平，在這段時間里面，我們積累了大量的寶貴經(jīng)驗，儲備了大量專業(yè)知識人才，同時隨著經(jīng)濟發(fā)展，目前我國也有了雄厚的經(jīng)濟基礎(chǔ)可以購置或自研相關(guān)儀器以輔助正在進(jìn)行的地下自然資源勘探工作，所以我國煤礦資源開采工作面臨了一個新局面。但是關(guān)于地震勘探技術(shù)，對于地下資源探測工作我國的實際經(jīng)驗還不夠，大多數(shù)相關(guān)理論和數(shù)據(jù)都源自于國外相類似的工作，但由于地震勘探對于地下土地資源探測工作的幫助極大，我國目前正在不遺余力的開展相關(guān)的研究工作，爭取在最短的時間內(nèi)，幫助我國相關(guān)工作人員追趕上之前落后的技術(shù)差距。
2地震勘探在地下資源探尋開采過程中的優(yōu)勢
地震勘探技術(shù)經(jīng)過長時間發(fā)展已經(jīng)非常完善，在實際操作中具有很強的操作性，適用于大部分勘探對象和勘察環(huán)境。相較于傳統(tǒng)的地下資源勘探技術(shù)，地震勘探利用已經(jīng)不好的勘探節(jié)點對其工作性質(zhì)進(jìn)行微調(diào)即可完成相關(guān)的資源勘探任務(wù)，由于不需要鋪設(shè)額外的設(shè)備，而且已有的勘探網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建成，可以覆蓋的范圍極大，所以無論是從資源角度和經(jīng)濟角度來考慮，地震勘探技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比其資金層面和技術(shù)層面都具有很強的可操作性，尤其是從經(jīng)濟角度來考慮，可以使用更少的經(jīng)濟投入換來較大的勘探成果，并且由于地震勘探技術(shù)經(jīng)過長時間積累，已經(jīng)有了豐富的數(shù)據(jù)積累經(jīng)驗，所以在對不同地下資源進(jìn)行區(qū)分和劃定時，不會存在較大的技術(shù)空洞，所得出的結(jié)果具有較強的可信性。而且目前使用地震勘探技術(shù)對地下資源進(jìn)行勘探都是有相關(guān)專業(yè)地質(zhì)勘探技術(shù)作為輔助或合作進(jìn)行的，兩者的結(jié)果相輔相成，可以提高最終成果的可信度。
3地震勘探技術(shù)對于重慶市某區(qū)煤炭資源開采工作的突出貢獻(xiàn)
經(jīng)過勘探重慶市地下蘊含著產(chǎn)量豐富的煤炭資源，但由于傳統(tǒng)開采技術(shù)不適用于某些區(qū)域的開采任務(wù)，所以重慶市許多地區(qū)的煤炭資源已探明，但是無法有效開采。為了緩解目前自然資源緊缺和已開采的資源礦井產(chǎn)量不足的情況，重慶市啟用了新一套地下煤炭資源開采工作任務(wù)，使用地震勘探技術(shù)幫助地下資源勘探工作人員對重慶市相關(guān)區(qū)域的煤炭資源進(jìn)行重新定位，以重新審明在重慶市內(nèi)所蘊含的煤炭資源分布情況以及開采難度評估，經(jīng)過數(shù)月詳細(xì)的勘探過程，結(jié)合新型勘探技術(shù)，在重慶許多區(qū)域勘探出由之前傳統(tǒng)勘探技術(shù)沒有發(fā)現(xiàn)的適合開采的煤炭開采區(qū)域，為下一階段，重慶市尋找后備接續(xù)資源，以緩解本市經(jīng)濟發(fā)展中由于能源消耗過快導(dǎo)致的自然資源儲備不足產(chǎn)生的煤炭資源上漲影響整體經(jīng)濟均衡發(fā)展的情況。根據(jù)重慶市合川區(qū)三匯一煤礦集體資源勘探區(qū)及鄰區(qū)龍?zhí)督M沉積環(huán)境與煤層厚度變化因素研究報告，重慶市在地理位置上，位于上揚子陸塊西部地區(qū)，東北部與秦嶺山脈相連，西部與四川盆地相連，目前已經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)的主要含煤炭資源的區(qū)域?qū)儆趽P子地層區(qū)，該區(qū)域煤炭的成型時期，主要集中于晚二疊世，對于重慶市地下煤炭資源的勘探工作，主要于20世紀(jì)90年代進(jìn)行，當(dāng)時共在重慶市區(qū)內(nèi)勘探確定地下煤炭資源達(dá)44.8億t，通過相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門向上提供的數(shù)據(jù)，在2010年整個重慶市原煤開采量達(dá)到了4200萬t，2015年時已經(jīng)達(dá)到了8000萬噸級，雖然重慶市地下煤炭資源豐富，但是由于煤炭資源開采量與日俱增，其儲備資源也出現(xiàn)了短缺問題，尤其是某些易開采地區(qū)其煤炭資源開采已經(jīng)達(dá)到峰值上限，出現(xiàn)了煤炭開采產(chǎn)能的下降，為了保證重慶市地下煤炭資源開采產(chǎn)能能夠符合社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，就需要尋找替代煤炭開采區(qū)，但是由于替代開采區(qū)域的開采難度較大，目前能夠?qū)ふ业暮线m替代煤礦開采區(qū)域較少，其每年的固定產(chǎn)值無法達(dá)到預(yù)期的開采目標(biāo)。
根據(jù)地震勘探技術(shù)所確定的地下煤炭資源分布區(qū)域?qū)㈤_采區(qū)域確定為重慶市永川區(qū)城區(qū)260°方位，直距約18km，行政區(qū)劃屬永川區(qū)紅爐鎮(zhèn)、青峰鎮(zhèn)、來蘇鎮(zhèn)、高峰鎮(zhèn)、雙石鎮(zhèn)所轄。工作區(qū)范圍東起干龍洞，西止龍井口。地理坐標(biāo)：東經(jīng)105°42′01″～105°47′53″，北緯29°18′16″～29°22′46″。勘查區(qū)東西走向長約12.4km，南北寬1.68km，面積16.38km2，工作區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，溫暖潮濕多雨，夏季炎熱，冬季寒冷。年平均氣溫18.7℃，極端最高氣溫43.5℃（2006年8月27日），極端最低氣溫-4℃（1976年3月2日）。最大年降水量1752.6mm（1963年）；最小降水量740mm（1990年）；多年平均降水量1145.1mm；7、8、9三個月降水量占年降水量的42%，最大日降水量191.5mm（1982年7月17日）。根據(jù)綜合考核，該地區(qū)各項參數(shù)都符合煤炭開采區(qū)域的設(shè)立要求。使用地震勘探技術(shù)，對地下煤炭資源進(jìn)行探測的工作在我國目前的數(shù)量還是極少的，但是由于重慶是該次使用地震勘探技術(shù)成功的進(jìn)行了一次地下煤炭資源探測并且成功的尋找并計劃今后在永川應(yīng)用此方法進(jìn)行尋找新的后備煤炭資源，為我國相關(guān)行業(yè)今后進(jìn)行類似的工作，提供了寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)參考。本次使用地震勘探技術(shù)進(jìn)行勘探活動，使用時間短，輻射面積大，在短時間內(nèi)對大片區(qū)域進(jìn)行了探測活動，幫助相關(guān)人員快速確定合適的勘探開采場所，減少了勘探活動所需的經(jīng)濟投入，在工作效率和經(jīng)濟性上都優(yōu)于傳統(tǒng)的地質(zhì)資源勘探活動。
4結(jié)束語
將地震勘探技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)資源勘探，不需要投入額外的設(shè)備和資金，啟用原有設(shè)備技術(shù)，通過改變分析參數(shù)和探測對象，在極短的時間內(nèi)可以完成兩個工作原理近似的勘探任務(wù)的轉(zhuǎn)化過程，節(jié)約了社會資源，同時靈活利用地震勘探設(shè)備，幫助相關(guān)人員提高相應(yīng)業(yè)務(wù)為今后我國進(jìn)行類似的勘探活動做好準(zhǔn)備，短時間內(nèi)為地方政府尋找解決能源短缺問題提供了有力的幫助，使用時間短，投入資源少所得成果豐碩，其成功定位確定的煤炭開采場所在未來十年中將為重慶市當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展提供極大的貢獻(xiàn)，地方經(jīng)濟得以發(fā)展后又有充足的資金和資源投入到地震勘探活動中，一舉雙得，既幫助提高了地震勘探部門的工作能力，同時也為地方經(jīng)濟發(fā)展作出了有效的貢獻(xiàn)，幫助兩者達(dá)成雙贏的局面。
參考文獻(xiàn)
[1]樂勇，王偉，申青春，等.槽波地震勘探技術(shù)在工作面小構(gòu)造探測中的應(yīng)用[J].煤田地質(zhì)與勘探，2013（4）：74~77.
[2]白永利.槽波地震勘探技術(shù)在煤層構(gòu)造探查中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2013.
作者：唐清敏 單位：重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院
