煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理的研究

    杜朋

    摘要：地质勘探技术在煤矿开采当中占据着重要的地位，为煤矿开采提供了便利。而煤矿开发一旦存在不合理现象必将导致地质环境的破坏，所以必须要做好地质环境综合治理工作。本文简单分析了地质勘探技术，并从煤矿开采导致的地质环境问题出发，总结了做好地质环境综合治理的措施。

    关键词：煤矿；地质勘探；地质环境；综合治理

    十三五期间，我国经济发展进入新常态，地质勘探领域的投入自2012年达到顶峰的1400亿元左右后开始逐年减少。在环保理念下，地质勘探领域的市场收紧，市场上的矿产品价格走低，导致投资减少，同时我国在地勘领域呈现出畸形的产能过剩状态。在供给侧改革背景下，煤矿勘探既面临着市场紧缩的挑战，又有着空前的发展机遇，关键还是要落实可持续发展战略，合理利用地质勘探技术，并加强地质环境综合治理工作。

    一、地勘技术

    1、地震勘探技术。地震勘探技术一般包括采区地面地震勘探以及矿井地震勘探。前者主要是针对矿井区设计前，利用该技术，勘探采区的地质构造以及可能断层发育情况、煤层赋存状态和煤层底板的起伏，并且评价含水层的影响，同时指定防治水害的措施。该阶段主要是针对采区范围小构造的勘探，包括5m左右落差的断层、采空区分布、陷落柱。后者则主要针对井下的勘探。一般有四种勘探方法。其一，井巷二维地震勘探，这是地震反射波方法的一种，且应用最为广泛。沿井巷走向布置覆盖观测系统。值得注意的是近源全空间多分量勘探时，要依据煤层的分布以及地震波的传播规律来设计合理的观测参数，确保观测数据准确。其二，地震波超前探测，即地震超前预报技术，井下环境十分复杂，井下观测会受到很大程度的限制，所以必须在有限的空间条件下，尽可能多地设置激发点和接收点，超前采集地震数据，提高探测效果。其三，瑞利波勘探，瑞利波就是在激发点水平面附近传播的波，首先通过采集瑞利波，其次从已知资料中分析得出不同频率面波的速度和波长，并制作离散分布曲线，反演得出地质解释。其四，槽波勘探，将煤层作为低速波导，并在其中激发以及传播导波，进而探查煤层。

    2、地质雷达勘探。该勘探技术可以清楚地显示一定范围内的不均匀体（如空洞、岩石、水体）的分布以及岩性的变化，在大比例尺构造以及岩体结构形态的使用中效果良好（注意是近距离）。

    3、电阻率法。该方法的依据是岩土介质的导电性，通过对人工建立的稳定电流场分布规律的分析来找矿或解决某类地质问题。

    4、井下直流电法透视。这种方法可主要用来探测水文地质异常区域，在煤矿勘探中主要是探测采煤面内的导水构造、煤层底板的含水层。

    5、坑透法。又称无线电波透视法，即向地质体发射无线电波，并观测电波在传播途中场强的衰减确定异常体位置和形态。

    二、综合治理

    尽管我国地大物博，但接近14亿的人口数量，导致人均资源占有量极低，随着人们生活、工作对能源需求量的提高。特别是火力发电行业对煤炭的需求极大。尽管新常态下矿产品市场紧缩，但依然保有相当规模的市场，所以煤矿行业在目前依然是热门产业。煤炭作为我国能源结构当中重要的一部分，开发和利用程度高，技术也相对成熟、系统。但是长久的粗放型经济发展模式下，煤矿开采当中的各种不利因素如不合理开发、不科学的规划等给地质环境造成了极大的破坏，如环境污染，地质灾害、破坏资源等等。

    首先，环境污染问题，在开采煤矿的过程中，会挖掘出很多埋藏在地底深处的有害物质，这些物质扩散开就会对环境造成极大的污染。其次，地質灾害问题，在开采煤矿时，很明显会造成地质构造的破坏，这可能导致塌方、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。最后，破坏资源问题，主要是地下水资源会遭到破坏。这些问题又会对煤矿开采工作造成困难，稍有不慎就有可能引发安全事故。所以在强调安全生产的情况下，做好地质勘探以及地质环境综合治理工作是十分必要的。破败的生态环境在治理时所要耗费成本极大，所以做好地质综合治理工作可从以下三个方面入手。其一，外部政策，可从两个方面入手。一方面要建立起生态补偿机制。要建立起完善的财政支撑体系，将环境保护纳入公共财务制度当中，加强各地区的财政支持力度，并以有偿的资源使用原则为准，收取一定的使用费及治理费，同时强制要求资源利用单位缴纳一定的补偿金，充实治理资金库。另一方面，要完善环境影响评价制度以及相关的法律法规。其二，治理措施。一方面要针对地质灾害的原因进行详细的调查取证，并进行备案。要将煤矿开采当中出现的各类问题及其特征的资料进行汇总，并不断总结经验教训提高地质灾害的预判能力，做好预防工作，特别是要积极采用新型的勘探技术，进行超前勘探，准确掌握地质情况，确保安全生产。另一方面，要建立起环境动态监测体系，对矿区地质环境当中的动态因素进行针对性的调查和评价。而这些动态因素包括矿区瓦斯情况、地表水、地下水、放射性物质等，并辅以新式煤矿开采技术，以科学合理的开发规划，指导煤炭行业的可持续发展。其三，整体把控环境问题。要组织专门地质环境人员，辅以先进的设备，组成小组，专门从事地质环境的检测。主要任务是针对矿区开采工作出现的地质环境问题进行细致的调查，并进行详细准确的评价与预估，实施过程控制，动态观察。从整体上把控地质环境的变化，以环境影响评价制度为原则，为科学合理的治理方案提供可靠的依据。

    结束语：在新常态下，煤炭行业依然保有相当规模的市场，煤炭行业依然是热门行业之一。长久以来，在煤矿开发过程存在的不合理现象，导致地质环境遭受了严重破坏，造成各种地质环境问题时有发生，在国家强调安全生产的背景下，抓好地质环境综合治理工作十分必要而且重要，同时也符合可持续发展战略部署。往往破坏易，治理难，地质环境综合治理是一项长期的而且任务艰巨的工作，必须要抓好地勘技术，并考虑各种外部或内部的因素，在不断实践中总结经验，最终实现煤矿开发的可持续发展。

    参考文献

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