新时代煤炭地质勘查技术及发展方向思考

近年来,我国煤炭地质勘查技术研究取得了新的进展与成就,建立了具有中国特色的"中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系",提出了"绿色煤炭资源"的新理念,为保障国家能源安全提供了技术支撑。新时代煤炭地质勘查技术研究要着力在绿色煤炭资源勘查与绿色开发的地质保障技术、煤和煤系气等共伴生矿产资源协同勘查与开发的地质保障技术、"地质+"服务生态文明建设的地质保障技术、关闭矿井和采煤沉陷区综合治理与利用技术、"一带一路"地区的能源与矿产地质保障技术及全面推进"互联网+"行动等6个方面,培育发展新动能,实现煤炭开发全产业链的地质勘查保障技术和核心产品升级换代。     

煤炭地质综合勘查模式的构建与应用

在分析总结近年来煤炭地质勘查理论和技术创新进展基础上,结合勘查工程实践经验,确立了"快速扫面、点面结合、综合勘查"的工作思路,充实了煤炭综合勘查模式的定义,强调煤炭与煤层气等共伴生资源的协调勘查,强调保障绿色安全勘查开发一体的开采技术条件的共同探查,提出了煤炭勘查综合模式构建原则和流程。通过典型勘查工程实例,系统总结了深部新区选择以"物探快速扫面、分析评价资源前景,钻探点面结合,有利区块重点勘查"为主,同时辅助多种勘查方法手段的煤炭综合勘查模式,突出剖析了其勘查技术手段的综合应用、有序实施和精细控制。      

绿色煤炭基础地质工作框架刍议

绿色煤炭是煤炭行业绿色矿山建设的具体体现,绿色煤炭对煤炭地质工作提出新要求,带来新的发展机遇。煤炭地质工作贯穿于绿色煤炭产业体系的全过程,可以分解为三大目标任务:矿产资源地质,寻找绿色资源实现绿色勘查;安全开采地质,为绿色开采提供可靠的地质保障;加工利用地质,为煤炭清洁高效利用提供充分的地质依据。分析了绿色煤炭各阶段对地质工作的需求特点,初步建立了绿色煤炭基础地质工作框架,提出了各阶段基础地质工作的主要内容。      

煤炭智能开采地质保障技术及展望

煤炭智能开采是我国煤炭工业在新一轮技术变革下的战略选择,是实现煤矿安全高效生产的必由之路,地质保障技术可为煤炭智能开采提供准确可靠的地质数据支撑,且能有效探查隐蔽致灾地质因素以减少煤矿生产灾害事故的发生。我国煤炭地质保障技术从服务于资源勘查、高产高效矿井建设到服务于煤矿安全高效生产,从基础地质勘查工作、GIS系统到隐蔽致灾因素探查,不同时期的煤炭地质保障技术具有鲜明的特点。分析了在煤炭智能开采背景下地质保障技术面临的3个难题:地质条件探测精度不足、动态地质信息监测困难与智能开采缺乏统一的地质基础。在前期研究的基础上,论述了面向煤炭智能开采的地质保障技术体系,主要包含高精度综合探测、一体化智能在线监测、工作面地质透明化三大关键技术,通过煤炭开采过程中地质信息综合精准感知、动态融合、同步映射和孪生反馈,实现地质保障的数字化、三维可视化和智能化。面对新一轮能源科技革命和产业变革,针对新形势下煤矿安全发展新要求,提出了煤炭智能开采地质保障云平台、技术标准体系构建的发展方向,平台化、标准化的技术体系可为煤炭安全高效智能绿色开采提供可靠的地质保障。      

新时代煤炭生态地质勘查产业链基本架构研究

进入新时代,生态文明建设作为中华民族永续发展的根本大计,对生态保护和国家能源保障提出了更高要求,重构煤炭地质勘查产业结构迫在眉睫。通过对煤炭地质勘查产业发展脉络的梳理,搭建了涵盖资源勘查、矿山建设、煤炭开采、矿山关闭等全生命周期的煤炭地质勘查产业链基本架构,包括煤系矿产资源勘查、矿山生产地质、地理信息与数字矿山、矿山修复与治理等四大板块。并对新的架构体系下不同阶段的煤炭地质勘查工作如何服务于矿山全生命周期、支撑煤炭资源绿色勘查和智能化开采对环境"近零损害"、保障国家能源安全和服务生态文明建设进行了研究和探讨。     

中国煤炭资源综合勘查技术新体系架构

中国煤炭地质条件的复杂性和自然、地理条件的差异性,造成单一勘查技术手段难以解决复杂地质条件下的勘查目标。在系统分析我国煤炭资源赋存规律的基础上,根据我国煤田地质勘查工作的特点、重新确立了煤炭地质勘查的基本原则,将“煤田地质勘探”发展为涵盖煤炭勘查、矿井建设、安全生产、环境保护等内容的“煤炭资源综合勘查”,提出了适合当代需要的煤炭资源综合勘查技术新体系。综合勘查技术新体系的的确立,应以取得最佳勘查效果为目标,统筹考虑勘查区具体的地理、地质和地球物理条件,选择最适宜的勘查技术手段及组合。基于理论分析,评述新体系兼备的主要技术特色及科学性、先进性,并依据地质和自然条件的差异,将我国煤炭地质勘工作划分为4种勘探模式以及与其相对应的区域。中国煤炭地质总局在全国近20个省区100多个地质勘查项目的实践中证明,煤炭资源综合勘查技术新体系的实施,为煤矿建设提供了详细、完整、准确的煤炭资源信息数据,极大地推动了我国煤炭地质勘查工作,对提高我国煤炭资源保障能力、促进煤炭工业可持续发展具有重要意义。     

关闭煤矿的资源开发利用与地质保障

在关闭煤矿中除煤炭剩余外,还赋存丰富的煤层气、矿井水、地下空间、地热等资源,具有巨大的二次开发潜力。依据全国煤层气、矿井水、地热等资源赋存现状,梳理部分重点关闭煤矿资源的绿色开发与清洁高效利用发展趋势;通过系统介绍集钻探、物探、遥感、计算机等勘查技术于一体的综合勘探体系,总结了其在关闭煤矿资源有效开发利用的地质保障作用,并从资源、环境、技术体系及数据库等七个方面提出关闭煤矿资源开发利用地质保障工作建议。     

再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系

基于近年来大量专题科研成果和勘查工程实践．系统总结形成了适应中国煤田地质特点和煤炭工业要求的煤炭地质综合勘查理论与技术体系。该体系可概括为一个创新思路、两大支撑理论、五大关键技术、一套标准规范：提出了集资源勘查、矿井建设、安全生产、环境保护为一体的”煤炭地质综合勘查”新思路：聚煤规律研究和构造控煤作用研究取得突出进展,为当代煤炭地质综合勘查技术体系提供了强大的理论支撑：建立并完善了由煤炭资源遥感技术、高精度地球物理勘查技术、快速地质钻探技术、煤炭资源信息化技术、煤矿区环境遥感监测技术等五大核心技术构成的地质综合勘查技术体系;编制技术规范与标准14项,为构建中国煤炭地质综合勘查体系提供了政策依据。     

煤炭地质勘查产业转型发展的思考与探讨

煤炭地质勘查工作关系国家能源安全,在国民经济发展中具有重要的战略地位。伴随煤炭行业绿色转型和新能源革命新形势,及时调整产业结构,向大地质、大资源、大生态方向拓展服务领域,为国家生态文明建设和煤炭产业绿色安全高效发展提供坚实的地质技术保障,成为煤炭地质勘查产业转型发展必然趋势和未来发展方向。结合煤田地质勘查工作发展历程及现状、发展趋势,对煤炭地质勘查产业转型发展方向进行深入剖析和探讨。     

煤炭资源勘查中的煤层气兼探技术与方法

煤层作为煤层气的地质载体,煤层气与煤炭资源兼探是国家矿产资源管理的强制性规定。通过近年来兼探项目的实践,梳理了煤炭资源勘查过程中涉及到的煤层气资源评价规范。在此基础上,从勘查思路、勘查方法、工作任务、报告编制等环节,明确了煤炭资源勘查过程中煤层气勘查方法。根据煤层气勘查方法的特殊性,总结了兼探过程中煤层气地震、测井、钻井、录井、排采等技术及工程质量验收方法,提出了煤炭资源勘查全过程煤层气勘查技术体系。分析发现,现有兼探方法和技术存在若干需要解决的技术问题,如勘查规范滞后、煤炭与煤层气综合勘查缺乏技术标准体系、瓦斯采样方法落后、煤炭资源勘查实施方案审查中对煤层气兼探技术方案把关不严等。由此,进一步提出了相关的对策和建议,包括及时修订DZ/T 0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》、瓦斯采样采用绳索取心技术、将瓦斯地质工作纳入煤层气地质工作体系、在低含气量矿区先期进行煤层气资源潜力评价等。      

论中国煤炭地质勘查工作在新条件下的定位与重大研究问题

煤炭是我国的主体能源和重要的煤化工原料,新中国成立70多年来煤炭地质勘查工作紧密结合国家战略需求,为国家探明了急需的煤炭资源,保障了国家煤炭能源供应。通过系统总结近年来我国煤炭地质工作取得的主要成果,分析了当前新条件下煤炭地质工作发展面临的重大研究问题,明确了煤炭地质勘查工作定位,提出“1个理论、10个主要技术”的重点攻关研究思路,拓展了煤炭地质勘查工作的研究范围,对保障煤炭资源在我国经济和社会发展中发挥好“稳定器”和“压舱石”作用具有重要研究意义。研究认为：(1)新条件下煤炭地质勘查工作已由以保障煤炭能源资源安全为主发展为既要保障煤炭能源资源安全供应,还要为绿色矿山建设、矿山智能化开采与生态安全服务的煤炭生态地质勘查新阶段。(2)提出了煤炭地质勘查工作今后的重点是资源勘查与利用、地质条件评价与动态地质事件预警、矿山环境治理修复与生态地质层功能作用复原、地质条件改性等方面的10大重点攻关问题。(3)针对煤、煤系及煤盆地多能源多矿产资源赋存特点,需研究建立煤与煤系共伴生矿产协同勘查模式,在关注“煤”的同时,加大对煤系、煤盆地全域性的多矿产聚集规律和各类资源研究,推动煤、煤系及煤盆地多能源...     

中国煤炭资源保障程度和绿色勘查开发途径

文中进一步厘定了煤炭资源/储量的概念,全面分析了我国煤炭资源勘查开发现状,深入阐述了我国煤炭资源保障程度,认为煤炭资源总体丰富,可采、预可采储量不足,服务年限少,区域煤炭资源保障不平衡,优质炼焦用煤稀缺,中东部地区煤炭资源压覆严重,中西部煤炭开发的生态环境问题突出。在分析煤炭资源保障程度基础上,根据煤炭安全高效绿色勘查开发的基本要求,提出了煤炭资源绿色勘查技术、煤矿高精度高效安全开采地质探测技术、煤矿水害探测与防治技术、煤矿绿色充填开采关键技术、采煤沉陷综合治理与生态环境恢复再造技术、煤矿瓦斯井上井下联合抽采技术、废弃矿山资源综合利用和环境恢复技术研究、煤矿高矿化度矿井水及固废处理技术、洁净煤技术的基础地质研究、煤系多能源矿产综合勘查开发和利用技术、煤炭地下气化与煤层气联合协调勘查开发技术、煤源雾霾研究和二氧化碳地质封存技术十二项煤炭绿色勘查开发的技术途径。     

煤炭地下气化地质条件评价与开采技术探讨

煤炭地下气化技术被称为第二代采煤法,是煤炭开采利用技术的重要补充。基于对国内外近几年大量文献资料的调研分析,从地质条件评价、三维地震技术、钻探技术等3个方面,综述了煤炭地下气化地质选址评价及开采技术发展现状,指出地质条件综合评价体系、水文地质精细勘查与评价、三维地震勘查、多分支定向井技术是未来煤炭地下气化技术的发展新趋势。     

新时代生态地质勘查工作的基本内涵与架构

新时代生态文明建设上升到战略高度,地质勘查工作一方面要继续加大地质找矿和资源勘查保障,另一方面要向生态地质勘查扩展,以支撑国家生态文明建设的战略新需求。生态地质勘查工作作为今后地质工作的一项重要任务,其地位是地质勘查工作转型升级的一个重要阶段。基于此提出了生态地质勘查的内涵,明确了"山水林田湖草"一体化评价、人类活动对生态环境影响评价、生态地质修复与重塑体系建设三大工作领域,初步搭建了生态地质勘查技术架构,即生态地质评价技术、绿色协同勘查技术、生态地质监测技术、生态地质修复技术、废弃资源再利用技术五大关键技术。     

煤炭地质勘查中煤质评价指标体系建立的现状与展望

"十三五"时期,国家将煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务,煤炭分质分级利用是煤炭企业未来转型发展、实现清洁利用、提高资源经济效益的主要途径。煤炭分级分质利用属于源头控制。从源头对煤炭进行煤质指标评价,确定其利用方向,为煤炭分级分质提供依据,具有重要意义。通过论述煤炭地质勘查中煤质评价体系建设的重要性和研究现状,总结了煤质评价内容和方法,依托"特殊用煤评价指标体系研究"项目,指出煤质评价指标体系建立的意义,分析各个煤质指标对炼焦、直接液化、气化用煤的影响,确定主要的煤质评价指标,建立炼焦、直接液化、气化用煤评价指标体系;对煤炭地质勘查中建立高炉喷吹用煤、煤制清洁燃气技术用煤和高锗煤、高镓煤、高铀煤等一系列煤质指标评价体系进行了展望。     

煤炭绿色开发地质保障体系的构建

煤炭资源的大规模、高强度开采诱发了煤矿区地质条件和生态环境的损害,开展煤炭开采引起的地质结构–地下水环境–生态环境动态演化的耦合机制研究,发展煤炭绿色开发地质保障理论和技术,对于推动我国煤炭工业高质量发展有重要意义。结合当前煤炭开采技术,分析了煤炭绿色开发地质保障的研究现状,提出了“煤炭绿色开发地质保障体系”的科学内涵。主要包括:(1)开采前煤炭赋存综合地质条件勘查、评价,开采区生态环境类型划分:通过三维地质结构、水文地质条件、岩土工程性质和生态环境等系统调查分析,阐明煤炭开采区损害类型及其主控因素。(2)煤炭采动作用下地质条件变化与地质结构功能系统演化:阐明煤炭开采条件下覆岩变形特征及地质条件响应模式和损害机理,揭示开采过程中应力场、变形场、渗流场等多场耦合作用下生态环境的时空演化特征和损害规律。(3)采后煤炭绿色地质保障技术与生态环境功能重建:研究采后覆岩结构、地质结构功能、生态环境的相互作用,提出采空区与遗留资源的利用途径,恢复煤炭开采区生态环境功能。基于精准勘查与监测,创建含地层结构、水文地质结构和岩体力学性质等信息的数据库,建立煤炭开采地质结构演化动态模型,构建生态脆弱区煤炭...     

我国煤炭地质勘查标准化体系建设及展望

阐述了我国煤田地质勘蠢标准化的历史沿革何现状，现行煤炭地质勘查标准化的特点及存在的问题。就如何根据当前煤炭地质勘查标准化的需求的问题，从目的、主要任务、建立煤炭地质标准化体系的原则、建奇：煤炭地质标准化体系的的主要工作内容、以及近期开展的煤炭地质标准化体系工作等方面进行了详细的论述。     

未来五年我国城市地质工作战略思考

城市地质工作是未来地质工作的重要发展方向,已成为城市规划建设和经济社会发展的重要基础支撑。近10年来,城市地质学理论创新取得明显进展:创新了城市地质工作发展理念,创立了浅层地温能地质学理论体系,构建了城市地质调查和区域工程地质勘查评价体系;城市地质工作得到长足发展:找准了影响城市发展的重大地质问题,完成了一系列城市建设地质条件适宜性评价和重要战略资源勘查评价工作,开展了地质资源环境承载能力监测预警平台建设。"十三五"时期,面对新形势、新要求,我国城市地质工作必须贯彻落实五大发展理念,实施"两快、三高"战略,支撑城市建设和经济社会协调发展。     

"过程数字勘查技术"研究

煤炭地质勘查技术近年来有着长足的发展,但矿井突水、冲击地压、瓦斯突出等事故仍时有发生,反映了煤炭地质勘查技术存在着"瓶颈"。为此,结合云计算、AI、工业互联网等现代科学技术,以及国家提出的煤矿山地质保障2021初步形成、2025基本实现智能化的要求,提出了以"精细动态描述"为目标、以"过程"为对象的"过程数字勘查技术"概念,以及实施过程数字勘查的技术路径,包括"智能钻孔"、"智能勘查"、"智能勘查地质"、"矿山地质神经网络"、"智能矿山地质"。过程数字勘查技术可有效提升煤炭勘查和矿山开采的地质认识,为矿山超前预测、预报、安全生产等提供可靠的地质保障,为勘查地质和矿山地质向高度智能化、信息化、数字化、综合化和技术集约化发展创造条件,填补智能地质空白。     

在绿色勘查中实现找矿重大突破

为深入贯彻落实国务院常务会议审议通过的《找矿突破战略行动纲要》精神,2011年11月28日,青海省在全国率先召开了地质勘查大会,出台了《关于加快推进地质勘查实现重大突破的实施意见》.青海省以其独特的地质构造孕育了形成大型、超大型矿床的地质背景和条件,蕴藏着石油、天然气、盐湖、煤炭、有色、贵金属、可燃冰等丰富的矿产资源.国家即将启动的新一轮找矿突破战略行动中.部署的19个重点成矿带青海就有3个.首批启动的47片整装勘查区中青海就有4个,占全国的十分之一.青海作为国家资源重要战略接续基地的地位正在日益凸现.青海省省长骆惠宁指出:"青海最大的优势在于丰富的矿产资源,没有地勘工作的大突破,就难有经济的大发展".青海省在部署地质找矿突破行动中,结合青海实际,以生态优先的理念把环境地质工作提高到了一个重要的位置.青海是国家重要生态安全屏障,也是生态脆弱地区,必须树立生态优先、"生态立省"的地勘理念,坚持勘查与保护并举.绿色与利用并重的原则.实现在保护中勘查,在开发中保护的目标.