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地震勘探在煤矿接替资源勘查的应用

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【摘要】我国开采并使用煤炭的历史悠久,作为当今世界年产煤量第一的国家,我国有着丰富优质的煤炭资源。但煤炭属于不可再生资源,虽然我国煤矿产量丰富,持续开采依然对我国煤炭资源造成了很大的压力。目前新型替代能源还不够成熟稳定依然需要使用传统的煤炭资源,作为国民生产的动力来源之一,为了缓解目前煤炭资源紧缺,开采压力大的问题,一方面加紧研制新型替代能源的研究开发工作。另一方面对已开采的煤矿和正在开采的煤矿区域进行生产升级,使其可以达到更加高效的利用率,其三就是在未探明区域或难以开发区域进行煤炭资源勘探,结合新技术新工艺对该地所蕴含的煤炭资源进行开发利用。

【关键词】不可再生资源;煤炭资源勘探;地震勘探

我国已是世界上最早利用和开发煤炭资源的国家,同时也是现今世界煤炭生产量和年均消费量最大的国家,我国作为发展中的国家,有很多经济产业还需要工业生产作为支持,同时由于相关技术和工艺的落后目前我国煤炭使用效率相较于发达国家比较低,能源对于国家经济发展有着非常重要的作用,随着国家经济高速发展,对于能源安全的保证成为了国家安全层面的课题。近几年来,重庆市为了寻找新的煤炭开采地点与替代产能逐渐降低的老旧开采场址在管辖区域内进行了大面积的勘探工作,但是所收到的效果并不显著,目前发现的未被开采的煤矿勘探区多属于较难开发的地区,开发难度大且投入资源多,并且正式投入工作后其产能会因当地特殊环境产生较大的波动。传统的煤炭勘探技术在重庆市此次的勘探工作中收效欠佳,为了达成能源补充的目的,重庆市相关工作部门决定使用新思路,新技术以辅助传统煤炭勘探手段。

1地震勘探技术

由于地表以下用肉眼和机器难以直接观察,为了了解地表以下的地质活动情况,就需要工作人员通过不同时间,不同区域内地下介质弹性和密度的差异进行对比,得出地质活动的具体情况,其工作原理类似于雷达技术,但是在使用的工作对象和工作环境中,又有极大的区分。地震勘探技术不仅作用于地震预防,地质活动表述以及相关其他有关于地震活动的工作内容,在地震勘探曾大量使用于地下资源勘探巡查的工作任务中,由于地下资源勘探和地震勘探所进行的工作区域,工作对象类似同样相应的原理,技术也有共通点,所以在很早之前,地震勘探技术就应用于地下资源勘探巡查任务中。许多目前正在开采的大型天然气石油煤矿资源都是通过地震勘探技术辅助专业的地下资源勘探手段仪器共同锁定的开采目标。地震勘探技术在我国相关技术和实例数量较少,我国长时间使用传统地下资源勘探技术对,国土范围内的自然资源进行勘探区分标注。新时期以来,随着我国经济发展迅速,各方面技术有了显著提升,相关科研仪器和科研课题已经追赶上了世界一流水平,在这段时间里面,我们积累了大量的宝贵经验,储备了大量专业知识人才,同时随着经济发展,目前我国也有了雄厚的经济基础可以购置或自研相关仪器以辅助正在进行的地下自然资源勘探工作,所以我国煤矿资源开采工作面临了一个新局面。但是关于地震勘探技术,对于地下资源探测工作我国的实际经验还不够,大多数相关理论和数据都源自于国外相类似的工作,但由于地震勘探对于地下土地资源探测工作的帮助极大,我国目前正在不遗余力的开展相关的研究工作,争取在最短的时间内,帮助我国相关工作人员追赶上之前落后的技术差距。

2地震勘探在地下资源探寻开采过程中的优势

地震勘探技术经过长时间发展已经非常完善,在实际操作中具有很强的操作性,适用于大部分勘探对象和勘察环境。相较于传统的地下资源勘探技术,地震勘探利用已经不好的勘探节点对其工作性质进行微调即可完成相关的资源勘探任务,由于不需要铺设额外的设备,而且已有的勘探网络已经建成,可以覆盖的范围极大,所以无论是从资源角度和经济角度来考虑,地震勘探技术与传统技术相比其资金层面和技术层面都具有很强的可操作性,尤其是从经济角度来考虑,可以使用更少的经济投入换来较大的勘探成果,并且由于地震勘探技术经过长时间积累,已经有了丰富的数据积累经验,所以在对不同地下资源进行区分和划定时,不会存在较大的技术空洞,所得出的结果具有较强的可信性。而且目前使用地震勘探技术对地下资源进行勘探都是有相关专业地质勘探技术作为辅助或合作进行的,两者的结果相辅相成,可以提高最终成果的可信度。

3地震勘探技术对于重庆市某区煤炭资源开采工作的突出贡献

经过勘探重庆市地下蕴含着产量丰富的煤炭资源,但由于传统开采技术不适用于某些区域的开采任务,所以重庆市许多地区的煤炭资源已探明,但是无法有效开采。为了缓解目前自然资源紧缺和已开采的资源矿井产量不足的情况,重庆市启用了新一套地下煤炭资源开采工作任务,使用地震勘探技术帮助地下资源勘探工作人员对重庆市相关区域的煤炭资源进行重新定位,以重新审明在重庆市内所蕴含的煤炭资源分布情况以及开采难度评估,经过数月详细的勘探过程,结合新型勘探技术,在重庆许多区域勘探出由之前传统勘探技术没有发现的适合开采的煤炭开采区域,为下一阶段,重庆市寻找后备接续资源,以缓解本市经济发展中由于能源消耗过快导致的自然资源储备不足产生的煤炭资源上涨影响整体经济均衡发展的情况。根据重庆市合川区三汇一煤矿集体资源勘探区及邻区龙潭组沉积环境与煤层厚度变化因素研究报告,重庆市在地理位置上,位于上扬子陆块西部地区,东北部与秦岭山脉相连,西部与四川盆地相连,目前已经勘探发现的主要含煤炭资源的区域属于扬子地层区,该区域煤炭的成型时期,主要集中于晚二叠世,对于重庆市地下煤炭资源的勘探工作,主要于20世纪90年代进行,当时共在重庆市区内勘探确定地下煤炭资源达44.8亿t,通过相关产业部门向上提供的数据,在2010年整个重庆市原煤开采量达到了4200万t,2015年时已经达到了8000万吨级,虽然重庆市地下煤炭资源丰富,但是由于煤炭资源开采量与日俱增,其储备资源也出现了短缺问题,尤其是某些易开采地区其煤炭资源开采已经达到峰值上限,出现了煤炭开采产能的下降,为了保证重庆市地下煤炭资源开采产能能够符合社会经济发展的需求,就需要寻找替代煤炭开采区,但是由于替代开采区域的开采难度较大,目前能够寻找的合适替代煤矿开采区域较少,其每年的固定产值无法达到预期的开采目标。

根据地震勘探技术所确定的地下煤炭资源分布区域将开采区域确定为重庆市永川区城区260°方位,直距约18km,行政区划属永川区红炉镇、青峰镇、来苏镇、高峰镇、双石镇所辖。工作区范围东起干龙洞,西止龙井口。地理坐标:东经105°42′01″~105°47′53″,北纬29°18′16″~29°22′46″。勘查区东西走向长约12.4km,南北宽1.68km,面积16.38km2,工作区气候属亚热带湿润季风气候区,温暖潮湿多雨,夏季炎热,冬季寒冷。年平均气温18.7℃,极端最高气温43.5℃(2006年8月27日),极端最低气温-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、9三个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)。根据综合考核,该地区各项参数都符合煤炭开采区域的设立要求。使用地震勘探技术,对地下煤炭资源进行探测的工作在我国目前的数量还是极少的,但是由于重庆是该次使用地震勘探技术成功的进行了一次地下煤炭资源探测并且成功的寻找并计划今后在永川应用此方法进行寻找新的后备煤炭资源,为我国相关行业今后进行类似的工作,提供了宝贵的经验和数据参考。本次使用地震勘探技术进行勘探活动,使用时间短,辐射面积大,在短时间内对大片区域进行了探测活动,帮助相关人员快速确定合适的勘探开采场所,减少了勘探活动所需的经济投入,在工作效率和经济性上都优于传统的地质资源勘探活动。

4结束语

将地震勘探技术应用于地质资源勘探,不需要投入额外的设备和资金,启用原有设备技术,通过改变分析参数和探测对象,在极短的时间内可以完成两个工作原理近似的勘探任务的转化过程,节约了社会资源,同时灵活利用地震勘探设备,帮助相关人员提高相应业务为今后我国进行类似的勘探活动做好准备,短时间内为地方政府寻找解决能源短缺问题提供了有力的帮助,使用时间短,投入资源少所得成果丰硕,其成功定位确定的煤炭开采场所在未来十年中将为重庆市当地经济建设和社会发展提供极大的贡献,地方经济得以发展后又有充足的资金和资源投入到地震勘探活动中,一举双得,既帮助提高了地震勘探部门的工作能力,同时也为地方经济发展作出了有效的贡献,帮助两者达成双赢的局面。

参考文献

[1]乐勇,王伟,申青春,等.槽波地震勘探技术在工作面小构造探测中的应用[J].煤田地质与勘探,2013(4):74~77.

[2]白永利.槽波地震勘探技术在煤层构造探查中的应用研究[D].吉林大学,2013.

作者:唐清敏 单位:重庆地质矿产研究院

地震勘探在煤矿接替资源勘查的应用责任编辑:张雨    阅读:人次