煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理研究

煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理研究

煤炭能源是我国能源最重要的组成部分之一，对于国家经济发展和保障人民正常生产生活都有重要作用。但是在煤炭的开采过程中，由于开采技术落后、矿区生态环境脆弱和人们环保意识淡薄等综合因素存在，导致了煤矿开采过程中很多的地质问题。笔者于煤矿开采行业多年，以下仅以笔者工作经验对当前的煤矿开采技术和地质环境综合治理措施进行研究分析，希望给大家一些有益的参考。

标签：煤矿地质勘探开采环境治理

0前言

随着经济的快速发展人们对煤炭能源的愈发依赖，但是煤矿开采对环境的破坏作用却不容小觑，那么要如何协调煤矿开采和环境保护之间的关系，最大限度减少因为煤矿开采带来的生态破坏和环境污染呢。这一问题值得我们深思，目前，专业人士普遍认为在还没有找到可以代替煤炭的清洁能源之前，煤矿开采带来的地质和环境问题必须依靠提升煤矿勘探、开采技术和加强煤炭开采的法律法规建设来完成。

1常用的煤矿地质勘探技术分析

随着我国煤炭行业的快速发展，煤矿地质勘探技术水平得到了很大的提升，先进的煤矿勘探技术也层出不穷。基于煤矿地质的复杂性，只是单一的采用一种方法进行地质勘探很难准确把握煤矿位置和煤层瓦斯情况，因此，当前我们可以通过多种勘探技术想结合的办法提高煤矿开采的效率和安全性。当然技术的提升离不开勘探设备的升级换代，我们也必须加强先进地质勘探设备的引进工作，从而最终确保地质勘探结果的准确性。以下笔者将介绍几种目前比较常用的煤矿地质勘探技术。

1.1地震勘探技术

地震勘探技术是主要是利用地下介质不同的密度和弹性差异，通过人工激发地震波观测对大地的影响，并且通过检波器接收和观测地震波向下传播时遇到密度和弹性不同的介质发生的反射和折射情况来推断地下岩层的性质和形态的这样一种地球物理勘探技术。

对于煤层较浅区域我们可以采用地面地震勘探技术，对于深埋超过地下八百米的深矿我们可以采用深层矿井地震勘探技术。由于深矿地质条件复杂、操作空间有限、不明因素众多，所以深层矿井地震勘探技术也主要包括具体四种不同的方法。首先是槽波勘探法，即通过激发导波在煤层中的传播，通过观测导波的传播特点来推测煤层的间断性，这种方法的主要优势是探测距离较大，精准度也比较高；其次是瑞利波勘探法，这种方法主要是通过激发界面附近进行传播的瑞利波（即面波），然后收集该瑞丽波，并分析其相对的速度和波长曲线，最后分析

出相应煤岩层的地质状况。再者是震波超前探测技术，即通过发射地震法，在矿井有限的空间内多点多位置布置震波激发点和接收点，采集尽可能多的反馈数据以供处理和分析的一种方法。最后是井巷二维地震探测技术，这是目前最常用的一种深矿地震勘探技术，即为了避免不同波种和不同性质的地震波在接受时在不同分量上有不同程度的突显，在布置激发点和检测点时，根据煤岩层分布和地震波的传播规律沿测线进行排列，便于数据采集。

1.2地质雷达勘探技术

这种技术主要是利用地下各类介质不同的电阻率、介电常数等参数差异，通过发射高频电磁脉冲波来探测煤岩层地质的一种物理方法。该方法的主要优势是利用雷达技术可以很清晰精准的显示出在一定范围内岩石、瓦斯、水体的分布情况，进而为煤矿的开采提供重要的地质信息。

1.3矿井瞬变电磁技术

这种技术也被称为矿井瞬变电磁法，是一种非接触类的探测技术。这种方法在工作时，发射和接受回线边长依据采掘空间断面的大小选择，能够加大发射功率和接收回线匝数增加二次信号的强度，进而可以增大瞬变电磁法的顺层。

1.4无线电波透视技术

这种技术主要是通过向地下介質发射高频无线电波，然后观测其高频无线电波在传播中的衰减状况来判断地质异常体的位置和形态的一种技术。但是由于这种技术是从国外引入，目前使用范围还不是很广泛，技术也不是很成熟，所以有待进一步研究和推广。

1.5高密度电阻率法

这种技术主要是以岩石介质的导电性为基础，通过在人工建立的稳定电流场内观测、分析电流的分布状况，以达到勘探和找矿目的的一种物理方法。该方法的主要优势是测点密度大、多极距和多装置形式，并且可以通过求取不同比值参数从而突出异常信息的特点，这对于排除煤层瓦斯分布位置具有重要作用。

2当前煤矿开采引起的主要地质问题

当前我国因煤矿不合理开采引起的地质问题非常突然，其中主要包括地质灾害、环境污染和资源破坏等三大类。地质灾害主要是由于在煤矿的开采过程中没有做好地质勘探调研工作而盲目开采导致一系列的地质灾害，诸如山体滑坡、泥石流、矿井突水、瓦斯气体泄露及爆炸等，这些地质问题对矿区百姓和采矿工人的生命安全都有巨大威胁。环境污染主要表现在由于煤矿开采活动而引起的煤层、煤矸石等地质体中有害物质泄露而引起的水环境、大气环境和土壤环境等污染问题。资源破坏主要表现在由于在煤矿开采过程中破坏地表和地下水资源以及动植物栖息地资源等方面。

3强化煤矿地质环境综合治理的措施分析

强化煤矿地质环境综合治理不是只是纸上谈兵，需要落实到每一个细节当中，各矿产开采企业和各级监管部门必须端正态度，提高对地质环境综合治理的重视程度，强化以预防为主，防治结合的治理意识，建立起一系列的地质环境综合治理方案，并且为地质环境治理提供技术层面、资金层面、方法层面和法律层面的错层保障。有句谚语说的好罗马不是一天建成的，地质环境的综合治理也不是朝令夕改的事情，待需我们共同努力长期坚持。

3.1提高煤矿勘探和地质调研的技术水平，以技术提升地质治理水平

我们的地质勘探工作除了要对煤矿具体位置进行勘探以外，还需要对矿区地质条件进行勘探，并且针对矿区可能发生的地质灾害包括泥石流、地表塌陷、山体滑坡等进行具体分析。另外还需要注意勘探矿区的水文状况，理顺矿区水文分布规律，研究矿山开采过程中有毒有害物质的扩散规律，为控制矿区水污染及治理工作提供精准依据。最后需要对煤矿开采区域的瓦斯地质进行勘探和调研，注意瓦斯来源、分布规律和扩散条件等，这同样是为矿区的综合治理提供精准依据。总之，我们需要要注意总结各种可能引起这些地质灾害的原因、容易发生地质灾害的地质构造地区分布规律、地质灾害覆盖程度和影响范围等，通过逐步研究，制定出一套地质环境指标和地质环境治措施，同时加强专业人员的技术培训等，以便在技术层面更好的防范和治理地质灾害的发生。

3.2拓宽煤矿地质治理的融资渠道，以资金拉动地质治理进程

煤矿地质治理不是朝令夕改可以完成的事情，他需要长期坚持，更需要长期的资金投入，只有依靠资金的投入才能拉动地质治理的进程。关于地质治理的资金投入必须拓宽融资渠道，首先是对于部分国家控股的煤炭开采企业，治理自己需要由企业与政府共同承担。其次，对于新建或在建的私人煤炭企业，治理自己应当由企业自行承担。再者，地方政府还可以引导社会资金的投入进地质环境治理工程中，然后再比例分配收益。最后，政府应该对于地质治理的投资或者项目建设应给予相应的税收优惠政策，或者在预算允许的情况下预拨部分地区环境治理资金用于地质环境的治理。

3.3建立煤矿开采生态补偿机制，以常态化立体化的方法确保地质治理效果

目前国际上流行的环境治理方法之一就是建立起相应的生态开发补偿机制，我们应当效仿这种机制，以确保生态资源可以实现有偿使用和循环利用。建立煤矿开采生态补偿机制的具体措施包括很多方面。首先，可以制定矿产资源补偿费等条款，这部分资金主要用于生态环境治理资金库备用。其次，根据我国煤炭开采的具体情况和法律规定，依据谁开采谁治理的治理原则，制定一整套的煤矿开采生态治理行业规范，确保煤矿开采生态补偿机制有范本可行。最后，环境监管部门应该实时举行听证会，广泛听取专家、媒体和群主的意见和建议，积极探索地质环境治理的新途径新方法。