深部煤炭资源地质勘查中几个问题的思考

深部煤炭资源的地质勘查是现阶段煤炭地质工作的一个难点和热点问题。现行的《煤、泥炭地质勘查规范》对于深部煤炭资源的勘查存在着诸如新技术发展的成果体现不足、勘查精度要求整体偏低及最大勘查深度等问题。考虑到目前煤炭资源开发投资主体的变化、勘查思路的调整等特点,提出了适当合并或跨越勘查阶段、对同一勘查区分层次达到不同控制程度,以实现早投入、早见效的开发目标的技术思路,同时提出尽快出台修订现行规范的建议。     

中国东部深层煤矿床勘查开发技术途径

在分析我国煤炭资源分布与供需矛盾的基础上,提出中国东部深层煤矿床勘查开发的主要任务是弄清煤层赋存与分布状态,寻找煤炭资源,精细查明影响矿井生产的各种地质因素和工程技术条件。根据煤炭地质勘查技术发展现状、探测能力与精度,指出深部煤炭资源勘查技术思路是"快速扫面、筛选靶区",勘查方略是"立体综合勘探,精细物探先行、深钻追踪验证",即以精细三维地震和电法勘探为先导,配合其它勘查手段。深层煤矿床勘查工作模式有3个层次,完成深部煤矿床快速精细探测的根本途径是依据煤田(井田)地质背景和勘查地质目标,选取勘查方法和探测技术,实现地质、物探、钻探与地理信息系统、计算机技术的有机结合和多成果相互验证。     

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。     

深部煤炭资源勘查模式及其构造控制

中国煤盆地构造演化的时空差异性和煤田构造格局的复杂性．是决定煤炭资源勘查难易程度,以及勘查手段的选择和勘查工程布置的首要地质因素。在分析中国东部煤炭资源特点以及深部煤炭地质勘查所面临的困难和挑战的基础上,讨论了勘查区类型和勘查模式的概念。划分出深部煤炭资源勘查区的4种基本类型：①老矿区深部或外围勘查区;②深部新区勘查区;③复杂地质条件勘查区;④生产矿井深部煤层勘查区。总结了不同勘查区类型的地质构造特征,建立了与之相适应的勘查模式。     

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。     

淮南煤田潘集煤矿外围勘查区水压致裂地应力测量研究

为分析淮南煤田潘集煤矿外围勘查区的地应力分布规律,采用水压致裂法及装置,对研究区深部勘查区域地应力进行了测试。本次研究共完成3个钻孔、28个测点的现场实测,3个钻孔深度均超过1400 m,其中最大测点深度为1460 m。通过实测和分析,获得了勘查区的地应力状态及其分布规律。研究结果表明:(1)勘查区深度466~1460 m范围内最大水平主应力为13.62~54.58 MPa,最小水平主应力为11.79~37.93 MPa,最大水平主应力方向为NEE向,实测地应力值随着深度增加成近似线性增长的关系;(2)勘查区最大水平主应力与垂直应力的比值为1.03~1.44,平均比值为1.28,表明勘查区地应力状态以水平应力为主导;(3)在埋深450 m以深地应力场类型表现为构造应力场型,且随深度增加,构造应力显现也增大。测量结果可为勘查区矿井规划与煤炭开采设计提供科学依据。     

中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系

正本书论述了煤炭地质综合勘查理论与专门技术,建立了以中国煤炭地质新理论为支撑、新形势下煤炭地质勘查规范为依据,由煤炭资源遥感调查技术、高精度地球物理勘探技术、快速精准钻探技术、煤炭资源勘查信息化技术、煤矿区环境监测与     

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。      

邯峰矿区深部煤炭资源勘查方法与模式

针对我国深部煤炭资源现状及深部煤田勘查所面临的困难和挑战,以邯郸峰峰矿区(以下简称邯峰矿区)为例,分析了影响深部勘查工程的煤田构造特征、勘查手段及勘查模式。强调浅部资料及钻探工程在矿区深部勘查中应用的重要性,对深部勘查工程的钻探深度、布孔方式、钻孔信息获取三方面的特点进行了系统总结。在综合分析的基础上,建立了以邯峰深部勘查区为例的老矿区深部煤炭资源勘查模式,即充分利用浅部生产矿井资料,以钻探工程为主,辅助其他多种勘查手段的综合勘查模式。      

吉林省煤炭资源供需形势及对策

煤炭工业可持续发展必须有煤炭资源作为基础和支撑。近年来我省煤炭资源开发强度大,尚未利用资源中可供建井的资源、储量严重不足,受我省煤炭资源聚煤规律、赋存总量、地质条件和主要预测区勘查程度低等条件的限制,资源勘查形势严峻。通过对吉林省煤炭资源开发情况、煤炭供需形势及预测和存在的突出问题进行分析、研究,提出建议和对策以加大、加快地质勘查力度,保证煤炭资源的接续和供给。     

Analysis on the deployment of mining research supported by the grant program of Deep Resources Exploration and Mining

The Deep Resources Exploration and Mining(DREAM) grant program, within the framework of The National Key Research and Development Program grants, is a pillar to implement China's science and technology strategy in the area of deep resources exploitation. To tackle the insufficient of theories and technologies for the 1000-meter-deep mining, a section of mining, covering the research of basic theories, general technologies and application demonstration, was arranged in the layout of DREAM under the principle of "whole chain design, integrated implementation". In the aspect of basic research, DREAM mainly focused on the deep rock mechanics and mining theory, such as the in-situ mechanical behavior of deep rock, deep high stress induction and energy regulation theory. For the general and key technologies, DREAM supported the research on the mine construction and hoisting, excavation, rock breaking, mining methods and mining safety according to the characteristics of coal and metal mines. For the demonstration application, taking green, safe and efficient as the starting point, DREAM aimed at the green, safe and high efficiency mining, and the demonstration and leading role projects such as the low-waste and high-efficiency back fill mining. Since 2016, 10 RD projects have been funded, and 122 institutional participants with a total budget of RMB 235 million from the central government and RMB 480 million from enterprises as well as local governments have been involved. It is expected that the mining section of DREAM would contribute to establishing the theory and technology system in the area of deep mining and promoting the ability of deep resource exploitation in China.     

低渗透砂岩型铀矿床增渗方法及其可行性研究

为满足国内核电快速发展对铀资源的大量需求,解决制约低渗透砂岩型铀矿床原地浸出顺利生产的瓶颈,借鉴在油气田增产、煤气开采及瓦斯治理等方面提高岩体渗透性方法的成功经验,分析这些方法在原地浸出开采中应用的不足,提出了适用于低渗透砂岩型铀矿床原地浸出生产的无临空面深层岩体爆破增渗方法,以提高低渗透赋矿岩层的渗透性。通过初步爆破增渗模型试验,验证了无临空面深层岩体爆破增渗方法的可行性。     

强化开展地壳内部第二深度空间金属矿产资源地球物理找矿、勘探和开发

中国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,必须有大量各类金属矿产资源的支撑,当今国内却供给不足,供需矛盾日益尖锐,导致了对外依存度的不断增长.本文从这一前提和解决的途径出发,分析了金属矿产资源形成与聚集的深层过程和动力学响应、地壳深处金属矿产资源探查的科学依据与例证、地球物理方法和技术支撑.据此提出:①当今国家所公布的资源量系指第一深度空间(0～500m)找矿、勘探和开发的资源量,尚不能完全表征全国金属矿产资源量的全部;②实施第二深度空间(500～2000m)金属矿产资源的找矿、勘探和开发已迫不及待;③在深部金属矿产资源的探查和开发中,必须依靠新的认识和新的理念,采用先进的、高精度的地球物理探测方法和技术,并建立起有自主特色的深部矿产资源探查理论、方法和技术体系.     

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...     

湘中石炭系测水组煤系特征及煤炭资源预测

湘中石炭系测水组是华南早石炭世最有价值的煤系之一。通过对测水组煤系等沉积特征的综合分析,研究了本区控煤因素和聚煤规律;结合矿山开发现状,着重对金竹山、渣渡等老矿区进行煤炭资源预测。研究结果表明:湘中次级构造单元的隆起和坳陷直接控制了煤系发育和含煤性,富煤区往往位于向斜仰起端和平缓翼部位;古陆前缘坳陷中泻湖及潮坪环境是煤层发育的有利场所;含煤性与煤系厚度一般呈正相关关系,含煤性好的地区砂泥岩比值一般为0.5~1;预测金竹山矿区深部和渣渡矿区南段利民矿深部及两翼煤炭资源储量共372.98 Mt。总之,老矿区中深部及外围煤炭资源前景乐观,可以作为重点勘查靶区。      

基于综合勘查的煤系矿产资源组合类型研究

含煤岩系矿产资源综合勘查和协同开发是当前煤炭领域关注的热点和前沿方向。通过系统收集整理相关资料、现场调研、以及专题会议研讨,重点考虑不同煤系矿产资源的赋存、相态、综合勘查评价要求等特征,从综合勘查角度,对煤系矿产资源所具有的共性进行梳理,提炼划分出3种煤系矿产资源组合类型,包括煤与煤系异体固体矿产组合、煤与煤系同体固体矿产组合、煤与煤系气组合,可为含煤岩系矿产综合勘查工程方案的制定提供理论指导。      

基于RFPA2D的采动区水资源流失控制方法研究

在国矿、地方煤矿和个体煤矿相继开采条件下，阜新矿区八家子自然村附近地下水水位下降到地表以下43m，导致民井断水。文章运用RFPA^2D分析系统，以断水现象为例，通过对此系列采矿活动数值模拟分析，阐述了覆岩应力变化与采动裂隙发育的关系。结果表明，采动裂隙的发育（生成、扩张和贯通）及其延伸范围，与开呆方式、开采层位和地下开采条件下地下岩体应力场不断变化密切相关。随着采区不断扩大、位置不断抬高导致采动裂隙扩张和贯通，使不同的水文地质单元联合，为浅部地下水迅速流失和地下水水位快速下降创造了有利条件，造成采动区及其附近区域木资源持续流失、向深部采空区渗流汇集。由于在不同的采矿阶段，水资源流失的程度和地下水水位下降的幅度是不同的，应该采取相应的控制方法，例如，在采掘前和初期应该合理设计采掘工作面、合理预留保护煤柱；在采掘中达到较大采空区时应采取实时控制措施、堵塞渗流裂隙；最后进行综合治理。