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(guó)開(kāi)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(guó)家，我國(guó)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(guó)煤礦產(chǎn)量豐富，持續(xù)開(kāi)采依然對(duì)我國(guó)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(guó)民生產(chǎn)的動(dòng)力來(lái)源之一，為了緩解目前煤炭資源緊缺，開(kāi)采壓力大的問(wèn)題，一方面加緊研制新型替代能源的研究開(kāi)發(fā)工作。另一方面對(duì)已開(kāi)采的煤礦和正在開(kāi)采的煤礦區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)升級(jí)，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(kāi)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(duì)該地所蘊(yùn)含的煤炭資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。
我國(guó)已是世界上最早利用和開(kāi)發(fā)煤炭資源的國(guó)家，同時(shí)也是現(xiàn)今世界煤炭生產(chǎn)量和年均消費(fèi)量最大的國(guó)家，我國(guó)作為發(fā)展中的國(guó)家，有很多經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)還需要工業(yè)生產(chǎn)作為支持，同時(shí)由于相關(guān)技術(shù)和工藝的落后目前我國(guó)煤炭使用效率相較于發(fā)達(dá)國(guó)家比較低，能源對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非常重要的作用，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)于能源安全的保證成為了國(guó)家安全層面的課題。近幾年來(lái)，重慶市為了尋找新的煤炭開(kāi)采地點(diǎn)與替代產(chǎn)能逐漸降低的老舊開(kāi)采場(chǎng)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(kāi)采的煤礦勘探區(qū)多屬于較難開(kāi)發(fā)的地區(qū)，開(kāi)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(huì)因當(dāng)?shù)靥厥猸h(huán)境產(chǎn)生較大的波動(dòng)。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(bǔ)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(jī)器難以直接觀察，為了了解地表以下的地質(zhì)活動(dòng)情況，就需要工作人員通過(guò)不同時(shí)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(duì)比，得出地質(zhì)活動(dòng)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(duì)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(dòng)表述以及相關(guān)其他有關(guān)于地震活動(dòng)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(duì)象類似同樣相應(yīng)的原理，技術(shù)也有共通點(diǎn)，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(kāi)采的大型天然氣石油煤礦資源都是通過(guò)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(kāi)采目標(biāo)。地震勘探技術(shù)在我國(guó)相關(guān)技術(shù)和實(shí)例數(shù)量較少，我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間使用傳統(tǒng)地下資源勘探技術(shù)對(duì)，國(guó)土范圍內(nèi)的自然資源進(jìn)行勘探區(qū)分標(biāo)注。新時(shí)期以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)間里面，我們積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)備了大量專業(yè)知識(shí)人才，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前我國(guó)也有了雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)可以購(gòu)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(guó)煤礦資源開(kāi)采工作面臨了一個(gè)新局面。但是關(guān)于地震勘探技術(shù)，對(duì)于地下資源探測(cè)工作我國(guó)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)還不夠，大多數(shù)相關(guān)理論和數(shù)據(jù)都源自于國(guó)外相類似的工作，但由于地震勘探對(duì)于地下土地資源探測(cè)工作的幫助極大，我國(guó)目前正在不遺余力的開(kāi)展相關(guān)的研究工作，爭(zhēng)取在最短的時(shí)間內(nèi)，幫助我國(guó)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(kāi)采過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)
地震勘探技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展已經(jīng)非常完善，在實(shí)際操作中具有很強(qiáng)的操作性，適用于大部分勘探對(duì)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(diǎn)對(duì)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(wú)論是從資源角度和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)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(qiáng)的可操作性，尤其是從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考慮，可以使用更少的經(jīng)濟(jì)投入換來(lái)較大的勘探成果，并且由于地震勘探技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累，已經(jīng)有了豐富的數(shù)據(jù)積累經(jīng)驗(yàn)，所以在對(duì)不同地下資源進(jìn)行區(qū)分和劃定時(shí)，不會(huì)存在較大的技術(shù)空洞，所得出的結(jié)果具有較強(qiáng)的可信性。而且目前使用地震勘探技術(shù)對(duì)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(duì)于重慶市某區(qū)煤炭資源開(kāi)采工作的突出貢獻(xiàn)
經(jīng)過(guò)勘探重慶市地下蘊(yùn)含著產(chǎn)量豐富的煤炭資源，但由于傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)不適用于某些區(qū)域的開(kāi)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(wú)法有效開(kāi)采。為了緩解目前自然資源緊缺和已開(kāi)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(kāi)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(duì)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(yùn)含的煤炭資源分布情況以及開(kāi)采難度評(píng)估，經(jīng)過(guò)數(shù)月詳細(xì)的勘探過(guò)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(méi)有發(fā)現(xiàn)的適合開(kāi)采的煤炭開(kāi)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(jì)發(fā)展中由于能源消耗過(guò)快導(dǎo)致的自然資源儲(chǔ)備不足產(chǎn)生的煤炭資源上漲影響整體經(jīng)濟(jì)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(bào)告，重慶市在地理位置上，位于上揚(yáng)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(yáng)子地層區(qū)，該區(qū)域煤炭的成型時(shí)期，主要集中于晚二疊世，對(duì)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(shí)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(guò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門向上提供的數(shù)據(jù)，在2010年整個(gè)重慶市原煤開(kāi)采量達(dá)到了4200萬(wàn)t，2015年時(shí)已經(jīng)達(dá)到了8000萬(wàn)噸級(jí)，雖然重慶市地下煤炭資源豐富，但是由于煤炭資源開(kāi)采量與日俱增，其儲(chǔ)備資源也出現(xiàn)了短缺問(wèn)題，尤其是某些易開(kāi)采地區(qū)其煤炭資源開(kāi)采已經(jīng)達(dá)到峰值上限，出現(xiàn)了煤炭開(kāi)采產(chǎn)能的下降，為了保證重慶市地下煤炭資源開(kāi)采產(chǎn)能能夠符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，就需要尋找替代煤炭開(kāi)采區(qū)，但是由于替代開(kāi)采區(qū)域的開(kāi)采難度較大，目前能夠?qū)ふ业暮线m替代煤礦開(kāi)采區(qū)域較少，其每年的固定產(chǎn)值無(wú)法達(dá)到預(yù)期的開(kāi)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_(kāi)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(lái)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(zhǎng)約12.4km，南北寬1.68km，面積16.38km2，工作區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(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(gè)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(xiàng)參數(shù)都符合煤炭開(kāi)采區(qū)域的設(shè)立要求。使用地震勘探技術(shù)，對(duì)地下煤炭資源進(jìn)行探測(cè)的工作在我國(guó)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(cè)并且成功的尋找并計(jì)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(guó)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(yàn)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(dòng)，使用時(shí)間短，輻射面積大，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大片區(qū)域進(jìn)行了探測(cè)活動(dòng)，幫助相關(guān)人員快速確定合適的勘探開(kāi)采場(chǎng)所，減少了勘探活動(dòng)所需的經(jīng)濟(jì)投入，在工作效率和經(jīng)濟(jì)性上都優(yōu)于傳統(tǒng)的地質(zhì)資源勘探活動(dòng)。
4結(jié)束語(yǔ)
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(guò)改變分析參數(shù)和探測(cè)對(duì)象，在極短的時(shí)間內(nèi)可以完成兩個(gè)工作原理近似的勘探任務(wù)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，節(jié)約了社會(huì)資源，同時(shí)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(guó)進(jìn)行類似的勘探活動(dòng)做好準(zhǔn)備，短時(shí)間內(nèi)為地方政府尋找解決能源短缺問(wèn)題提供了有力的幫助，使用時(shí)間短，投入資源少所得成果豐碩，其成功定位確定的煤炭開(kāi)采場(chǎng)所在未來(lái)十年中將為重慶市當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供極大的貢獻(xiàn)，地方經(jīng)濟(jì)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(dòng)中，一舉雙得，既幫助提高了地震勘探部門的工作能力，同時(shí)也為地方經(jīng)濟(jì)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(lè)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(cè)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
