中國煤田地質學
㈠ 煤地質學的煤炭分類
1、煤的工業分類中的一些基本概念
①基的概念:基準,前提條件。例如,ad,daf,dmmf,ar分別代表乾燥基、空氣乾燥基,乾燥無灰基、乾燥無礦物質基和收到基。
②煤的粘結性。是指煤粒(d<0.2mm)在隔絕空氣加熱後能否粘結其本身或惰性物質形成塊的能力。
③煤的結焦性。是指煤粒隔絕空氣加熱後能否生成優質焦炭的性質。
④煤的全水分。是煤的外在水分(表面水)和內在水分之和。外在水是空氣中乾燥失去的水分,剩下的是內在水。
⑤揮發分。空氣乾燥基煤樣在900℃條件下隔絕空氣加熱7分鍾後減少的質量扣除水和二氧化碳的質量。常用乾燥無灰基揮發分表示。Vdaf/%
⑥灰分:空氣乾燥基煤樣加熱到815℃完全燃燒後殘余物的質量。
⑦彈筒發熱量。是指單位質量的煤在充有過量氧氣的彈筒中燃燒,最終產物為25的二氧化碳、氧氣、氮氣、硝酸、硫酸、液態水和固態灰時放出的熱量。
⑧高位發熱量。是指單位質量的煤在充有過量氧氣的彈筒中燃燒,最終產物為25的二氧化碳、氧氣、氮氣、二氧化硫、液態水和固態灰時放出的熱量。其數值等於彈筒發熱量扣除硝酸和硫酸的形成熱。
⑨低位發熱量。是指單位質量的煤在充有過量氧氣的彈筒中燃燒,最終產物為25的二氧化碳、氧氣、氮氣、二氧化硫、氣態水和固態灰時放出的熱量。其數值等於高位發熱量扣除水的汽化熱。
2、煤的用途
火力發電31%,工業鍋爐31%,民用20%,煉焦8%,蒸汽機4%,煤化工3%,出口3%
3、煤的工業分類依據
根據煤化程度指標(揮發分等)和熱加工工藝性質(粘結性、發熱量等)。
4、中國煤炭分類表及說明
①煤的數碼編號說明:十位數表示乾燥無灰基揮發分的大小,個位數表示它的粘結性大小。十位數字大,表示揮發分高;個位數字大,表示粘結性高。
②無煙煤分類:3個編號。 類別 編號 揮發分Vdaf/% 氫含量Hdaf/% 無煙煤一號 01 老無煙煤 0-3.5 0-2 無煙煤二號 02 典型無煙煤 3.5-6.5 2-3 無煙煤三號 03 新無煙煤 6.5-10 3-4 ③煙煤分類:24個編號
揮發分10-20%,20-28%,28-37%,37%以上,分別為低、中、中高和高揮發分。
粘結指數G 0-5,5-20,20-50,50-65,65以上,分別為不粘、弱粘、中低粘、中高粘和強粘結性。
④褐煤分類:2個編號 類別 編號 揮發分Vdaf/% 目視比色法透光率PM 褐煤一號 51 新褐煤 37以上 ≤30 褐煤二號 52 老褐煤 37以上 30-50 ⑤中國煤的分類
14大類:褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。
17小類
5、煤的可選性及評價方法
①選煤的概念
利用煤與礦物雜質物理化學性質的不同,設法除去礦物雜質,提高煤質量規格的過程。
②選煤方法
主要是重力選煤,利用煤與礦物雜質密度的不同,採用跳汰選煤或重介質洗煤。
③煤的可選性
把礦物雜質從煤中分離出來達到工業用煤要求的難易程度。用±0.1臨近密度物產率表示。
④評價方法
篩分試驗和浮沉試驗。
煤岩學
第一節 宏觀煤岩組成及煤的物理性質
1、宏觀煤岩成分:肉眼可以區分的煤的基本組成單位。
①鏡煤。顏色深黑,光澤最強,貝殼狀斷口,內生裂隙發育,呈條帶狀或透鏡狀,由植物的木質纖維組織經凝膠化作用形成,是一種簡單的宏觀煤岩成分。
②絲炭。顏色灰黑,纖維狀結構,絲絹光澤,疏鬆多孔,被礦物充填後堅硬緻密,比重較大,由植物的木質纖維組織經絲炭化作用形成,也是一種簡單的宏觀煤岩成分。
③亮煤。亮煤是復雜的宏觀煤岩成分,由植物的木質纖維組織經凝膠化作用,並摻入一些由風或水帶來的礦物雜質形成。光澤和亮度僅次於鏡煤,斷面平坦,內生裂隙不如鏡煤發育,常呈較厚分層,是最常見的宏觀煤岩成分。
④暗煤。暗煤是復雜的宏觀煤岩成分,富含殼質組、惰質組或礦物質,光澤暗淡,灰黑色,緻密堅硬,比重大,韌性大,不易破碎,斷面粗糙,一般不發育內生裂隙。較為常見。
2、宏觀煤岩類型
按宏觀煤岩成分組合及其反映出來的平均光澤強度劃分為4種宏觀煤岩類型。
①光亮煤。主要由鏡煤和亮煤組成(大於80%)。
②半亮煤。亮煤和鏡煤佔多數(50-80%)。
③半暗煤。亮煤和鏡煤佔20-50%,硬度、韌性、比重較大。
④暗淡煤。鏡煤與亮煤小於20%,硬度、韌性、比重大。
二、煤的物理性質
1、光學性質
①顏色:表色、粉色、體色、反射色、反射熒光色
表色指普通白光照射下煤表面反射的顏色。
粉色指煤研成粉末或用鋼針刻劃煤表面形成條痕的顏色。又稱條痕色。
體色指把煤表面磨光,在顯微鏡下觀察反射光的顏色。
反射熒光色:把煤表面磨光,用藍光或紫外光激發後呈現的顏色。 煤類 表色 粉色 體色 反射色 反射熒光色 褐煤 褐色 褐色 煤級越高,透光性越差 煤級越高,反射色越淺 煤級越高,熒光色越弱 低階煙煤 黑色 深褐色 高階煙煤 黑色 黑色 無煙煤 黑色 深黑色 ②光澤。煤的新鮮斷面的反光能力。與煤成因、煤岩成分、煤化程度和風化程度有關。鏡煤→亮煤→暗煤→絲炭,光澤減弱。隨煤級增高,光澤增強。
③反射率、折射率和吸收率
煤的反射率是在垂直照明條件下,煤岩組分磨光面的反射光強度與入射光強度之比。
煤的折射率是在光線入射煤的界面時,入射角和折射角的正弦之比。
煤的吸收率是被吸收的光能與入射光能量之比。
2、機械性質
①硬度。抵抗硬物壓入表面的能力,分為刻劃硬度、壓痕硬度和磨損硬度。
刻劃硬度指用標准礦物刻劃煤得到的相對硬度。
壓痕硬度指用專門的儀器測定的煤的顯微硬度。
抗磨硬度指用煤磨光面上耐磨阻力的大小表示的硬度。
②脆度。物體受外力作用後破碎的性質。脆度大,韌性差,與硬度不直接相關。焦煤脆度最大。
③可磨性。研磨的難易程度。煤的可磨性系數指風干狀態下將相同重量的標准煤樣和試驗煤樣由相同粒度研磨到相同細度所消耗的能量比。
④壓縮性。煤在恆溫加壓下體積變化的百分數。
⑤斷口。煤受力後斷開的截面。
⑥比重、密度。
⑦比表面積。每克煤具有的總表面積。M2/g
可採用濕潤法、BET法、Langmuir等溫吸附法、氣相色譜法。褐煤和無煙煤比表面積最大。
⑧孔隙率。煤中孔隙和裂隙總體積與煤總體積之比,又稱孔隙度。
⑨導電性。通常用電阻率表示。與煤化程度、水、礦物質、孔隙度和風化程度有關。
⑩磁性。煤是抗磁性物質。
⑾導熱性。煤的比熱介於水和礦物之間。水比熱大,礦物比熱小。
三、煤中的裂隙
1、內生裂隙:凝膠化物質在溫度、壓力作用下均勻收縮產生內張力而形成的裂隙。與層理面垂直發育兩組。
2、外生裂隙:後期構造應力作用的產物,與層理面呈不同角度相交,裂隙內有煤屑。
四、煤的結構與構造
1、煤的結構分為原生結構和次生結構。原生結構指煤化作用過程中未經構造運動作用形成的煤結構。次生結構指煤層遭受構造運動後的結構,包括碎裂、碎粒、縻棱結構。
2、煤的構造
煤作為一種沉積岩,具有沉積構造,包括層理、波痕等;有些不具有層理特徵,呈塊狀構造。原生構造經構造運動後產生次生構造,如滑動鏡面、鱗片狀構造、揉皺構造等。
第二節 煤的顯微組成
一、煤的有機顯微組分
1、鏡質組。由植物的木質纖維組織在還原條件下經凝膠化作用形成。鏡質組分為結構鏡質體、無結構鏡質體和碎屑鏡質體。保存有植物細胞結構的稱為結構鏡質體,沒有植物細胞結構的稱為無結構鏡質體,呈碎屑狀分布的稱為碎屑鏡質體。
2、惰質組。又稱絲質組,是木質纖維組織在氧化環境下經絲炭化作用形成。C含量高,芳構化程度高,較硬,反射率高,揮發分低,無粘結性。
3、殼質組。又稱穩定組,類脂組。殼質組還有大量脂肪族成分,氫含量高,加熱時產生大量的焦油和氣體。粘結性較差或沒有,具有熒光性。
二、煤的無機顯微組分
1、煤中礦物質來源
①原生礦物。植物通過根吸收的礦物質。
②同生礦物。由風、水攜帶與泥炭同時沉積的礦物質。
③後生礦物。煤層形成後,由於水或岩漿的侵入形成於煤體內的礦物。
2、煤中礦物質種類
粘土礦、碳酸鹽礦、氧化物、硫化物、氫氧化物等。
第三節 煤岩學應用
1、根據煤層剖面、生物化石、煤核可以推斷煤層沉積史。
2、根據煤層形成曲線可以推斷沉積歷史。
3、利用同等深度不同變質程度可以推斷構造運動史。
第四節 煤岩學研究方法
一、宏觀研究方法
肉眼觀察煤層剖面,繪制煤岩柱狀圖,描述分層名稱、厚度、結構、構造、礦物質等。
二、顯微研究方法
1、顯微煤岩組分定量
煤粒d≤1mm,平均d=0.8mm
2cm 顆粒數約為25×25=625
2cm
測量步距0.6mm時,測量點數是33×33=1089。統計原則:以目鏡十字絲交點下組分進行統計,十字絲交點下沒有顯微組分的不統計。判斷原則:如果十字絲交點落在組分邊界時,按充滿某個象限的組分參與統計。
2、顯微煤岩類型定量
目鏡插入網格微尺,網格數20,網格尺寸0.5mm×0.5mm,測量步距0.6mm。統計原則:網格與煤粒交叉點數在10個以上時參與統計。數據點的判斷原則:①礦物點數<20%且無硫化物時,該數據點定為顯微煤岩;②礦物點數>50%或硫化物點數>15%重疊點數時,該點定為礦物體;③其它數據點定為微礦質煤。
3、顯微組分和顯微煤岩類型綜合分析
在目鏡中插入網格微尺,以網格微尺某一點作為十字絲,綜合前面的統計和判斷依據進行統計和分析。
三、煤的反射率測定
顯微光度計
四、儀器設備
1、自動顯微光度計
根據灰度值計算出反射率,判斷煤化程度、顯微組分或煤岩類型。
2、掃描電子顯微鏡:用於研究固體的表面形態。
3、核磁共振:特定的原子核在特定的外加磁場中,只吸收特定頻率的射頻能量。用於研究煤分子的化學結構。芳香度改變,相當於外加磁場改變,被吸收的射頻頻率也改變。
4、電子順磁共振
第五章 含煤沉積體系
1、 含煤岩系的概念
是指充填於盆地內含有煤層的具有共生關系的沉積總體。含煤岩系的顏色主要由灰色、灰綠色和黑色組成,岩石類型包括砂、泥岩、炭質泥岩、灰岩、煤等。
2、 煤層形成的條件
煤層的前身是泥炭層,泥炭層的形成和保存與沼澤中的水位密切相關,根據植物遺體的堆積速度和沼澤水面的上升速度對比,可分為三種情況,又稱為三種補償方式:過度補償、均衡補償和欠補償。
3、 煤層的結構
煤層包含煤分層和岩石夾層,煤層內不含夾石層者稱為簡單結構煤層,煤層內含夾石層者稱為復雜結構煤層。
4、 煤層的底板和頂板
煤層底板以泥岩、粘土岩最為常見,富含植物根莖化石,俗稱根土岩;如果底板為礫岩或石灰岩,則為植物遺體異地沉積。根土岩含有伊利石、蒙脫石、高嶺石和其他粘土礦物,呈灰白色。
煤層頂板的岩石類型有多種,最常見的是泥岩、砂岩和石灰岩,與沉積環境有關。例如,我國華北石炭二疊紀含煤岩系太原組是海進型充填序列,成煤環境主要為瀉湖-障壁島體系,發育石灰岩頂板。華北地區山西組為海退型充填序列,成煤環境主要為三角洲、河流體系,煤層頂板為湖相泥岩、沖擊相砂岩。
5、 煤層中的結核、包體和化石
頂板為海相沉積物的煤層,煤層中、頂部常見黃鐵礦結核,煤層下半部常見硅質結核。
泥炭中混入外來漂礫,形成包體。
煤層中有時可見到動植物化石。
6、 煤層厚度、形態及其控制因素
煤層總厚度、有益厚度、可采厚度、可採煤層、厚度級別
煤層形態控制因素:泥炭沼澤基底形狀、沉積環境(沖積扇、河流、湖泊、三角洲、瀉湖-障壁島)、同期構造變動(河流或湖泊相碎屑沉積體侵入煤層產生煤層分叉現象、基底發生斷裂、褶皺)、後期構造變動(褶皺、斷裂、岩漿侵入、岩溶陷落柱)
7、 含煤沉積體系
山地沖積扇地帶沉積體系成煤特徵:扇間、扇內或扇前盆地可形成煤層,側向連續性差
河流沉積體系成煤特徵:岸後沼澤和廢棄河道有利於形成煤層
湖泊沉積體系成煤特徵:湖泊淤淺過程中,沉積粒度下細上粗
三角洲沉積體系成煤特徵:上三角洲平原地帶,近河岸由於決口扇沉積而出現煤層分岔和灰分增高現象,多形成低硫煤;下三角洲平原,受海水和潮汐影響明顯,煤層頂板多為海相沉積,硫分含量高。
瀉湖-障壁島沉積體系成煤特徵:瀉湖淤淺沼澤化形成煤層,厚度變化較大,煤層硫分含量較高。
第六章 聚煤盆地與聚煤規律
1、根據聚煤盆地的形成條件,分為凹陷型聚煤盆地,斷陷型聚煤盆地和構造侵蝕型聚煤盆地。
①我國華北石炭二疊紀聚煤盆地是一個比較典型的波狀凹陷型聚煤盆地。盆地南側是秦嶺-大別山構造帶,盆地北側是陰山構造帶,總體是一個西北向東南方向緩傾斜的簸箕狀盆地,呈現「東西向分帶,南北向遷移」的格局。
②斷陷型聚煤盆地。由斷裂作用和斷塊沉陷作用形成。
③侵蝕型聚煤盆地。基底為具有剝蝕面的凹地。
2、聚煤盆地的演化
①聚煤盆地的演化受古植物、古氣候、古地理和古構造的影響。
②盆地內存在不均勻沉降現象。
③聚煤盆地在構造運動、海水進退和氣候影響下,具有側向遷移現象。
涉及的詞彙:海進、海退、海退退覆、超覆、進積(海退時)、退積(海進時)、沉積基準面
3、聚煤規律
在古植物、古氣候、古地理和古構造影響下,聚煤作用總是發生於盆地中的一定部位,在時空上表現出一定的規律性。
①富煤帶。指煤層發育較好、相對富集的塊段,在空間上具有帶狀分布的特點。
②富煤中心。富煤帶內煤層厚度較大的部位。
一般情況下,大型盆地富煤帶呈圓形或橢圓形,受地質構造控制時沿構造線延展方向展布。
4、成煤作用研究
受海水影響的煤中,硫含量高,黃鐵礦含量高,富集雲母、白雲石、方解石和磷灰石等礦物。
具有海相頂板的煤層,由於是深水環境,暗煤發育。
第七章 煤的伴生礦產資源
第一節 油頁岩
油頁岩中的有機物質幾乎完全由藻類遺體組成,油頁岩的形成環境主要為靜水沉積還原環境。
第二節 煤層氣
㈡ 煤地質學的著名煤地質學家
楊起復(1919-2010),1943年畢業於西南聯制合大學。1946年北京大學研究生畢業。中國科學院院士,中國地質大學教授,主編《中國煤田地質學》、《煤田地質學》等教材,創辦我國第一個煤田地質學專業 。
韓德馨(1918-2009),1942年畢業於西南聯合大學,1943-1945年北京大學研究所進行研究工作。1950年畢業於美國密歇根大學研究院。中國礦業大學教授,中國工程院院士,主編的《中國煤田地質學》、《中國煤岩學》等專著和教材
㈢ 西安煤科院的《煤田地質與勘探》和中國地質大學(武漢)的《地質科技情報》哪個較好一點
(1)《煤田來地質與勘探》
被以下數自據庫收錄:
CA 化學文摘(美)(2011)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文資料庫(CSCD—2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
綜合影響因子0.389
(2)《地質科技情報》
被以下資料庫收錄:
CA 化學文摘(美)(2011)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2011)
中國科學引文資料庫(CSCD—2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
綜合影響因子0.869
(3)評價
兩者都是中文核心期刊,均被CA收錄,但就影響因子而言,《地質科技情報》優於《煤田地質與勘探》,但前者是側重綜合地質類,後者側重煤炭地質,這也要看樓上發表的論文關於什麼方面,才好選擇!
㈣ 各位前輩,我是學地質的,剛簽了邯鄲中國煤炭地質總局水文地質局,這個單位好嗎以後一月能拿多少錢啊
水文地質局的辦公樓就在離我家不遠的對面,就隔了一條聯紡路,反正中煤的辦公樓都在滏河內大街上容,離得都不是太遠!單位一般,研究生學歷剛開始也就一個月的工資RMB2000~3000(看你到哪個部門了,下基層勞動量大,條件又艱苦當然給的就多了!)。不過不錯了,至少專業對口,人家又是事業單位!
㈤ 我的專業是煤田地質與勘查技術,請問我可以從事什麼單位
北京市
北京愛地地質勘察基礎工程公司
中國石油集團工程設計有限責任公司
北京市地質工程勘察院
國家林業局調查規劃設計院
中國國土資源航空物探遙感中心
北京長地友好制圖技術有限公司
北京國電水利電力工程有限公司
鐵道部專業設計院
中國測繪科學研究院
中國地圖出版社
北京市測繪設計研究院
中國四維測繪技術總公司
中航勘察設計研究院
北京市城建勘測設計研究院有限責任公司
國家基礎地理信息中心(國家測繪資料檔案館)
中國土地勘測規劃院
中國科學院地理科學與資源研究所
建設部綜合勘察研究設計院(建設部遙感制圖中心)
北京國電華北電力工程有限公司
中國科學院遙感應用研究所
北京市市政工程設計研究總院
北京勘察技術工程公司
北京城市空間數據科技有限公司
北京四維圖新導航信息技術有限公司
北京華星勘查新技術公司
北京航天勘察設計研究院
中兵勘察設計研究院
高德軟體有限公司
易圖通科技(北京)有限公司
北京靈圖軟體技術有限公司
地質出版社
北京蒼穹數碼測繪有限公司
天津市
鐵道第三勘測設計院
中國地震局第一監測中心
中交第一航務工程勘察設計院
中水北方勘測設計研究有限責任公司
國家海洋信息中心
天津海事局海測大隊
天津市市政工程設計研究院
天津市勘察院
天津水運工程勘察設計院
天津港灣水運工程有限公司
天津市地質工程勘察院
天津市水利勘測設計院
天津航道勘察設計研究院
天津市測繪院
天津金宇信息技術有限公司
河北省
河北地礦建設工程集團冀東公司
河北省建設勘察研究院
河北省第二測繪院
石家莊市勘察測繪設計研究院
中國冶金地質勘查工程總局一局測繪大隊
河北省第一測繪院
河北省欣航測繪院
核工業航測遙感中心
廊坊開發區中油四維工程勘察有限公司
中國兵器工業北方勘察設計研究院
中國化學工程第一岩土工程有限公司
中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司
中國石化集團勘察設計院
河北中核岩土工程有限責任公司
冶金工業部勘察研究總院
水利部河北水利水電勘測設計研究院
河北煤田地質局物測地質隊
河北省制圖院
保定地質圖制印廠
石油地球物理勘探局測繪工程中心
中國有色金屬工業總公司地質勘查總局測繪中心
中國建築材料工業地質勘查中心河北總隊
秦皇島市測繪大隊
地質礦產部河北水文工程地質勘察院
河北省水利水電第二勘測設計研究院
保定九華地質勘查測繪總院(華北地質勘查局五一九大隊)
保定金迪地下管線探測工程有限公司
山西省
山西省基礎地理信息院
山西省地質礦產局測繪隊
山西省工程測繪院
太原市勘察測繪研究院
山西省第六地質工程勘察院
山西省電力勘測設計院
水利部山西水利水電勘測設計研究院
山西省勘察設計研究院
山西省第二地質工程勘察院
山西省地圖集編篡委員會編輯部
西山煤田(集團)有限責任公司
山西煤田地質綜合普查隊
山西華晉岩土工程勘察有限公司
山西省交通規劃勘察設計院
山西省第三地質工程勘察院
陽泉新宇岩土工程有限責任公司
山西省第五地質工程勘察院
內蒙古自治區
蒙古交通設計研究院有限責任公司
內蒙古自治區航空遙感測繪院
內蒙古自治區地質測繪院
內蒙古自治區水利水電勘測設計院
內蒙古自治區電力勘測設計院
包鋼集團勘察測繪研究院有限公司
呼和浩特市勘察測繪研究院
內蒙古大興安嶺森隆工程勘察設計有限公司
內蒙古自治區地圖制印院
包頭市測繪院
內蒙古自治區測繪院
核工業二○八大隊
遼寧省
沈陽市勘察測繪研究院(沈陽市地理信息中心)
大連市勘察測繪研究院
遼寧省第二測繪院
中冶沈勘工程技術有限公司
遼寧有色勘察研究院
中煤國際工程集團沈陽設計研究院
遼寧省第一測繪院
遼寧省水利水電勘測設計研究院
遼寧地礦測繪院
遼寧省第三測繪院
遼寧省城鄉建設規劃設計院
中國水利水電第六工程局
鞍山鋼鐵集團公司設計研究院
遼寧省交通勘測設計院
遼寧電力勘測設計院
遼寧省冶金地質勘察局地質勘察研究院
大連九成測繪信息有限公司
遼寧經緯測繪科技有限公司
沈陽市公路規劃設計院
遼河石油勘探局(地球物理勘探公司)
吉林省
㈥ 煤田地質與勘探是核心還是ei
《煤田地質與勘探》為全國中文核心期刊、科技核心期刊RCCSE中國核心學術期刊;版被美國《工程權索引》(EI)(1995—2003年)、美國《化學文摘》(CA)、美國《劍橋科學文摘》(CSA)、《日本科學技術社資料庫》(JST)、波蘭《哥白尼索引》和美國《烏利希國際期刊指南》(Ulrich''s IPD)等國際重要檢索資料庫收錄。是中國科技論文統計與分析源期刊;已入編《中國期刊網》、《中國學術期刊(光碟版)》、《萬方數據—數字化期刊群》、《中文科技期刊資料庫》、《中文電子期刊服務》,為全文上網期刊。
㈦ 中國煤炭地質總局勘察總院有人了解嗎 各位前輩,大家好!我是15年畢業的研究生,學地質專業的,有
各方面都很好,我認識他我到時候跟你說說情吧!
㈧ 資源勘查與煤炭勘探
煤炭地質勘查是對煤礦床進行調查研究以獲取地質信息的過程,是查明煤炭礦產資源、煤炭儲量以及生產所需的其他基礎地質信息的過程。這個過程不可能一次完成,需要分階段並依次進行。它包括從煤礦床的預查直至開采完畢整個過程中的地質勘查工作,是由勘查對象的性質、特點和勘查生產實踐需要決定的,也是由煤炭勘查的認識規律和經濟規律決定的。勘查階段劃分的合理與否,將影響到煤炭勘查與礦山設計、礦山建設的效果。因此,它不僅是煤炭勘查實踐中的實際問題,也是煤炭勘查中的一個重要理論問題和技術經濟政策性問題。
根據煤炭地質勘查工作的特點和與煤礦設計、建設與開採的關系,一般可分為資源勘查、開發勘探和礦山閉坑治理三大階段。在煤礦設計、建設前的地質勘查工作屬於資源勘查階段;而在煤礦設計、建設與開采過程中的地質勘探工作,屬於安全生產保障勘探階段,屬於礦井地質工作的范疇,涉及閉坑階段的地質勘查工作更注重環境建設與恢復治理。因此,煤炭勘探學實際上是煤炭經濟地質學。
(一)綜合勘查方法的形成
綜合勘查的概念和方法體系是在新中國煤田地質勘查實踐過程中逐漸形成並不斷充實和完善的。
早在20世紀50年代初期,新中國煤炭地質勘查隊伍創建之初,學習蘇聯煤田地質工作方法,在老煤礦區向外圍新區發展中,裸露和半裸露地區多採用山地工程、地質填圖、鑽探和采樣化驗等手段進行煤炭地質勘查工作。為驗證鑽探質量並發揮鑽孔一孔多用的作用,亦逐步開展電測井工作。
20世紀50年代末,中國東部地區在分析地質規律基礎上,採用電法掃面、鑽探驗證的綜合普查找煤方法,總結出一套地質-地球物理綜合勘查經驗,在皖北、魯西、豫東、冀東、遼南等地找到了一系列大型隱伏煤田。
20世紀60~70年代,在全國范圍內因地制宜的採用山地工程、地質填圖、物探、鑽探和采樣化驗相結合的綜合地質勘查方法並逐漸開展和應用航片地質填圖、遙感解譯、數學地質等新技術和方法。
20世紀80年代,在安徽劉庄和山東唐口精查中採用高解析度地震勘探和鑽探相結合的綜合勘查,提高了勘查精度並減少了2/3鑽探工程量,大大節省了勘查投資,縮短了勘查周期。高解析度地震勘探能查明落差大於10m的斷層,在地震、地質條件好的地區甚至連落差為5~10m的斷層亦有明顯顯示,在探測煤層厚度變化、分叉和尖滅方面亦取得了初步成果。
20世紀90年代以來,三維地震勘探技術得到推廣運用,1995年煤礦采區三維地震技術取得了突破性進展,在探明井田內小型地質構造和煤層厚度等方面取得顯著進展,大大提高了勘查精度。1996年以後,彭蘇萍(1996)等利用三維地震勘探技術成功解決了影響煤礦安全生產的小斷層、小陷落柱等地質問題,在中國東部能查清1000m深度內3m斷層,精釋精度大大提高。提高了地質勘查對煤礦安全生產的保障程度。目前,以高精度三維地震和快速精準鑽探技術為核心,遙感、物探、鑽探、測試技術相結合的煤炭資源綜合勘查技術方法體系不斷完善並趨於成熟。
我國煤炭資源賦存條件的復雜性和多樣性,決定了煤炭地質工作中綜合勘查的重要性。綜合勘查又稱為綜合勘探(generalized exploration),有廣義和狹義之分。
廣義的綜合勘查,是指在地質勘查中以煤為主,同時做好勘查區內各種與含煤岩系伴生或共生礦產資源的綜合評價和勘查。《煤、泥炭地質勘查規范》(DZ/T0215—2002)明確指出,煤炭地質勘查必須堅持「以煤為主、綜合勘查、綜合評價」的原則,做到充分利用、合理保護礦產資源,做好與煤共伴生的其他礦產的勘查評價工作,尤其要做好煤層氣和地下水(熱水)資源的勘查研究工作。同時,綜合勘查也是指在煤田地質勘查各階段,針對具體地質和地球物理條件,因地制宜地綜合運用各種勘查手段所進行的勘查研究工作。
狹義的綜合勘查,是指各種勘查手段的綜合運用,又稱為綜合勘查方法或綜合勘查技術。煤炭地質綜合勘探技術是集地質填圖、鑽探、物探、測試、測繪、遙感和計算機於一體的綜合勘探技術體系,即根據勘查區地形、地質和物性條件,合理選擇高解析度地震、鑽探和數字測井等相結合的綜合勘查手段,合理布置各項工程,強調各種手段密切配合和各種地質信息綜合研究的現代煤炭地質綜合勘查技術,它主要包括以下幾個方面:
1.地理、地質和地球物理條件分析
我國煤炭資源地域分布廣泛、煤系賦存狀況差異顯著。晚古生代海陸交互相煤系形成於巨型聚煤坳陷,煤層穩定但後期改造顯著,原型煤盆地破壞殆盡。中生代煤系形成於大、中型內陸盆地,煤質優良、後期構造變形相對較弱。新生代煤系多形成於小型山間盆地或斷陷盆地,煤層厚度大但不穩定。西北地區氣候乾旱、煤系裸露或半裸露;西南地區地形起伏大、植被高度覆蓋、交通極為不便;華北東北平原區為巨厚新生界覆蓋。各勘查區地理、地質和地球物理條件的顯著差異,構成綜合勘查方法選擇的基礎依據。
2.合理選擇勘查手段
物探、鑽探等各種勘查技術手段各有其不同的原理、特點、適用條件和應用效果,在運用各種勘查技術手段時要取長補短、合理配置、綜合運用。綜合勘查方法體系的主要內容,是根據勘查區具體的地理、地質和地球物理條件選擇適當的勘查技術手段組合,以取得最佳勘查效果。
我國黃淮海等地震地質條件比較好的地區一般採用地震、鑽探、測井和化驗測試等勘查手段。在地層出露較好的地區則應充分利用地質填圖和遙感技術,開展大比例尺填圖,如在貴州等地區效果非常好。
3.注意各種手段的密切配合和施工順序
20世紀90年代完成的唐口和劉庄勘探(精查)等中日合作項目,均成立了由地質、物探等專業人員組成的項目組,組織協調地質勘查工作,並制定了嚴格的施工順序:先施工地震、測井參數孔、開展地震試驗,獲得最佳的地震參數,在此基礎上開展地震工作,根據地震資料調整鑽孔位置,施工鑽探基本工程;根據鑽探、地震取得的地質成果綜合分析研究,確定勘查區的煤岩層對比、構造方案;初步編制資源/儲量估算圖,分析地質任務的完成情況,根據分析結果確定、施工構造驗證孔和其他加密工程。
4.強化各種地質資料的綜合分析研究
一個勘查項目應用多種勘查手段所獲得地質資料十分豐富,要取得真正意義上的綜合勘查,強化各種手段獲得的地質資料的綜合研究十分必要。如唐口等項目,除綜合鑽探、地震等手段取得的地質資料進行構造分析研究以外,還運用地震資料研究煤層厚度和結構變化趨勢、河流沖刷帶、圈定煤層可采邊界、上覆鬆散層含水層分布等,同時,深入分析煤質資料,研究煤質特徵和分布規律,從而大大提高了研究程度。
(二)綜合勘查方法的運用
《煤、泥炭地質勘查規范》(DZ/T0215—2002)規定了綜合勘查方法運用的基本原則:煤炭地質勘查工作應根據地質目的、經濟效果和地形、地質條件、物性條件的不同以及各種勘查手段的特長,因地制宜地配合、組合選用。
在中國西部地質工作研究程度較低的地區,宜先用遙感方法進行礦產資源綜合調查,選擇有利含煤區塊進行地質填圖、施工物探工程和鑽探工程。在中國南方和西南暴露煤田和半隱伏煤田宜先開展地表地質工作,進行地質填圖、施工坑探工程和鑽探工程。在中國北方隱伏煤田以物探為主、鑽探驗證。
1)暴露煤田和半隱伏煤田應在充分利用地質填圖(有條件時還應開展航天、航空遙感地質填圖)輔以槽探、井探、淺鑽和地面電法做好地面地質工作的基礎上,再採用鑽探、測井和其他手段完成各項地質任務。
2)凡地形、地質和物性條件適宜的地區,應以地面物探(主要是地震,也包括其他有效的地面物探方法)結合鑽探為主要手段,配合地質填圖、測井、采樣測試及其他手段進行各階段的地質工作。地震主測線的間距:預查階段一般為2~4km;普查階段一般為1~2km;詳查階段一般為0.5~1km;勘探階段一般為250~500m,其中初期采區范圍內為125~250m或實施三維地震勘查。
3)凡不適於使用地震勘查的地區和裸露、半裸露地區,應在槽探、井探、淺鑽、地面物探和地質填圖的基礎上開展鑽探工作。
㈨ 曹代勇的介紹
曹代勇,中國礦業大學(北京)地球科學與測繪工程學院院長,版教育部科技委資源權環境與地球科學部學部委員,北京地質學會理事,中國地質學會/中國煤炭學會煤田地質專業委員會委員,中國地質學會構造地質學與地球動力學專業委員會委員,中國煤炭學會礦井地質專業委員會委員,煤炭工業技術委員會煤田地質專家委員會委員,《煤炭學報》、《煤田地質與勘探》和《中國煤炭地質》編委,全國煤炭行業「653工程」煤田地質與測繪領域培訓方向首席專家,全國煤炭系統專業技術拔尖人才,「礦產普查與勘探」國家重點學科帶頭人