深部煤炭资源勘查模式及其构造控制探讨

摘 要 从总体上分析，整个大陆是较大的连续地块，按面积大小依次分为亚洲、非洲、北美洲、南极洲、欧洲和大洋洲大陆，各大陆面积和海岸线与总面积的比例相差悬殊。中国大陆地处亚洲东部，位于太平洋西岸，地质非常复杂，不少趋于稳定状态的地質内在刚性偏弱，受此影响，中国煤田结构差异化与复杂程度明显超出北美洲与欧洲煤田。因此，在煤矿资源开采工作中，必须注重优化深部煤炭资源勘查模式，加强煤田构造控制，以此确保煤矿资源的安全开采。本文将分层浅谈深部煤炭资源勘查模式及其构造控制，并提出个人见解。

关键词 深部煤炭资源；勘查模式；构造控制

煤矿资源是经过千百年甚至几万年的地质变化形成的矿藏资源，随着大陆板块的挤压、张裂以及其他变化和时间的推移，煤层所处结构也发生了变化，而且，煤矿结构稳定性非常弱，地质变化会额外加剧煤层的不稳定性，这必然会给深部煤炭资源勘查工作带来诸多不便，对此，必须重视创新深部煤炭资源勘查模式及其构造控制方案。

1 深部煤炭资源勘查工作的影响因素

从宏观视角来讲，深部煤炭资源勘查工作的影响因素主要是地质因素。在中国大陆板块内部，煤矿资源所处内部结构非常复杂，煤层结构大多是由相对稳定的板块经过一系列构造活动所形成的，需要注意的是，这些板块只能维持相对稳定的状态，其硬度非常低，数量也比较少。将中国大陆板块和北美洲与欧洲相比，显而易见，国内煤矿构造更加复杂，时间与空间跨度非常大，差异性尤为显著。此外，在成煤期之后的所有地质构造运动均会导致大范围近乎水平连续分布的煤层和煤系被抬升、剥蚀，或者沉降、深埋，最终致使褶皱断裂，煤层结构变形，位置发生巨大变化，形成分离状态的含煤块段，额外加剧了深部煤炭资源勘查工作难度。再次，中国煤炭资源分布区域及其工业分布区并不均匀，据调查了解，从大兴安岭到太行山以东的煤炭工业分布区所占比例多达80%，而该区域的煤炭资源储备量仅占国内总煤炭资源的11%。据专家预测，国家在未来20年需要将煤炭资源开采深度增加到1000到1500米，浅层煤矿资源近乎已被全部开采。另一方面，东部区域的煤炭资源开采区也将由浅层煤田和露天煤矿转变为地下深部煤田和新生覆盖区。目前，大多数煤矿企业对地下深部煤田和新生覆盖区的具体信息知之甚少，而这些区域的内部构造又非常复杂，给煤炭资源勘查工作带来了诸多不便，由此可见，构建先进的深部煤炭资源勘查模式，提升勘查效果尤为重要[1]。

2 深部煤炭资源区域的特征

深部煤炭资源区域的特征主要表现在以下三个方面：

（1）生产矿井的深部煤炭资源区域是从当前开采的煤层以纵向形式向深部区进行开采。目前，生产矿井的深部煤炭资源区域分为两大类型，第一种是下组煤，像华北煤田的石炭下组煤；第二种是多煤系，像大同矿区的部分石炭煤层[2]。

（2）复杂地质条件下的深部煤炭资源区域特征。一般来讲，复杂地质条件下的深部煤炭资源区域具有两大特征，即滑动性强，构造推覆，像华北燕山煤田和豫西煤田就是由地质重力滑动所构造而成的深部煤层。

（3）老矿区外围的深部煤炭资源区域特征。通常，老矿区历经多年开采之后会向外围继续扩展，延伸井田地质，进而形成老矿区外围的深部煤炭资源区域。而且，老矿区外围的深部煤炭资源区域构造位置深浅不同，进而导致煤炭资源的掩埋深度各具差异。

3 深部煤炭资源勘查模式与构造控制

3.1 深部煤炭资源勘查模式

目前，最常用的深部煤炭资源勘查模式有三种，分别是超声波技术勘查模式、红外线勘查模式、遥感勘查模式。其中，超声波是一种弹性介质中的应力波，频率在两万赫兹以上，这是人耳能够察觉到的最高声波频率。一般来讲，超声波可以通过压电换能器产生或者探测，高功率超声波在传导体中产生畸变，应用方式包括超声波焊接、超声波钻孔、超声波辐照流体悬浮物、工件表面清洗以及生物结构的破坏；低功率超声波不会造成畸变，主要用于声呐、结构测试、医学成像与诊断等。在深部煤炭资源勘查过程中，工作人员就可以使用超声波技术勘查模式来核查深部煤炭资源区域的结构、稳定性指数和煤层区块。红外线勘查模式就是充分借助红外线热像探测仪来检测煤层结构所发出的红外线能量，而且，要注意逐一检测整体结构所发出的红外线能量，将检测工作落实到具体某一部位，这样方能发现各种细小的问题。然后，检测人员应根据煤层结构的表层温度分布状况，用红外线热像探测仪和其他电子设备直观显示深部煤炭资源区的具体结构状况。遥感勘查模式是运用遥感技术来勘查深部煤炭资源区域的结构参数、煤质和品位[3]。

3.2 构造控制

从构造控制的角度来讲，地质尺度不同，其内部构造的联系也不同，通常，在深部煤炭资源区域的构造格架中，深部煤田构造属于重要组成部分，因此，在煤矿勘查与构造控制中，要全面分析煤矿的盖层结构及其构造特征，充分掌握地层接触关系。其次，如果煤层上面的覆地层能够得到整合，就要着重分析深部煤炭资源区域的构造运动性质。再次，要注意深部煤炭资源区域的含煤系具有旋回频繁、软硬岩层相间和成层性较为稳定的特征，在分析其构造过程中，要注意勘查岩性组合，为深部煤炭资源区域的勘查工作开辟新领域[4]。

4 结束语

综上所述，确保煤矿资源的安全开采，做好前期准备工作，煤矿企业应注意分析深部煤炭资源勘查工作的影响因素和深部煤炭资源区域的特征，综合使用超声波技术勘查模式、红外线勘查模式和遥感勘查模式准确勘查煤田区域的重要参数，并科学分析深部煤炭资源区域的构造格架。

参考文献

[1] 郭宇.我国深部煤炭资源勘查模式及其构造控制[J].资源信息与工程，2017，32（05）：49-50.

[2] 琚宜文，卫明明，侯泉林，等.华北含煤盆地构造分异与深部煤炭资源就位模式[J].中国煤炭地质，2010，35（09）：1501-1505.

[3] 张泓，夏宇靖，张群，等.深层煤矿床开采地质条件及其综合探测——现状与问题[J].煤田地质与勘探，2009，37（1）：1-11.

[4] 石显耀，钱大都，吕志成，等.全国危机矿山接替资源找矿专项煤炭项目成果[J].中国煤炭地质，2012，24（01）：17-20.