地质与勘探论文

浅谈煤田地质勘探前沿发展趋势摘要：本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展现状，讨论了中国煤田地质勘探前沿问题，从提高勘探精度，开展动态地质研究等方面加以论述。并且展望了煤田地质勘探技术发展的趋势。关键词：地质勘探勘探技术发展趋势0引言20世纪，煤炭在世界能源中占主要地位，进入21世纪，煤炭在世界一次能源中仍将占主要地位，在我国尤其如此。在我国，1500m左右的煤炭总资源量约4万亿吨，已探明保有储量达1万亿吨。而石油、天然气，由于资源赋存条件与勘探、开发困难等原因，一个时期内难于大幅度增产。但是，随着开放与市场经济发展，煤炭要有竟争力才能在市场上站住脚，经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展的关键。因此，世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工作，而且，煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。1我国煤田地质勘探前沿问题从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看，我们可以看出，近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。1.1从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井，随着采深增大，突水事故经常出现，突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂，加之采深不断增大，浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此，我国煤矿水害防治技术的发展趋势是：深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。1.2从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。1.3从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏，从而可能形成一系列环境问题，如耕地破坏、水源污染、沙化，粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象，如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发，旧帐未清，新帐纷至，所产生的问题相当严重，煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一，今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。1.4从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化，如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是，世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量，并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息，为适应现代机械化开采，普遍需要补充勘探。1.5从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究，已有20多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中，目前所遇到的问题是：多数井煤层气产率低、衰减快，钻井冲洗液污染煤层，完井后坍塌堵孔，水力压裂效果不明显，裂缝短，所占比例低，完井后采气效果差等。显然，研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律，开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术，探索我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。2煤田地质勘探技术发展趋势用发展眼光看，近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的重要手段。物探仪器日新月异，性能改进与更新迅速，向高灵敏度、高分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元，乃至管理整个勘探系统。近年来，值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下。2.1开发井下勘探技术根据国内外资料，落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。因此，国内外普遍认为，应在采区开采前，在井下开展采区勘探或工作面勘探，其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。基于煤层密度比上下围岩小，煤层是一个明显的低速槽，国外在70年代末首先采用槽波地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来，探地雷达技术发展迅速。最近南非开发出一种Rock雷达系统，能定量研究岩体，准确确定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然，煤矿井下物探技术将大有作为，是一重要发展方向。2.2发展水平钻进技术20世纪80年代以来，技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进，并采用与之相配合的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向钻进发展而来的。近年来，这种钻进技术发展迅速，不仅能在井下沿煤层钻进，还能在地面沿垂直一圆弧一水平线轨迹进入煤层钻进。地面水平钻进，在煤炭部门是80年代后期才从石油部门引进的。2.3加强综合勘探据有关材料说明，英国煤矿区尽管用三维地震勘探曾解释出小至煤厚落差的断层，但英国深部煤矿公司仍然重视钻孔研究。近年来，他们在已经评价的赋存经济可采储量的井田，按400一500m网度布无心孔，用组合测井方法勘探。他们开发了一种岩层显微扫描仪，通过人机联作能解释几十厘米落差的断层、裂隙、沉积和构造特征，以及应力方向。借助专用软件，用组合测井可确定出岩石类型、岩石强度、孔隙度或渗透率、倾角、孔径、分析水和烃等。据说，通过这一综合勘探方法，“可提供一份详细、实用的构造及应力场图”“，从而使矿山设计切实可行”，可提供最佳施工方向和合理地选定开采方法。这表明，选用合适手段、采用多手段综合勘探，是深部煤矿勘探的发展方向。2.4研究动态地质勘探技术如前所述，危害矿井安全的动力地质现象由采掘活动诱发而形成。它们具有动态特性。因此，预测动力地质现象的形成及其强度，不能简单地只凭反映原始地质条件的静止数据，而应主要分析基于岩煤层应力或其物性随时间变化的动态特征资料。高产高效采煤推进速度快，进行动态勘探，即在采掘期间连续多次勘探采区的应力或物性随时间变化很有必要。2.5加快发展信息技术计算机和信息技术现已在煤田地质勘探各个专业推广应用，发展较快。由于引入了许多高新技术，如并行分布式处理、大容量存储、工作站、多媒体、人工智能和神经网络技术等，目前已能用人机对话方式处理、分析、解释和显示地质勘探数据，一些物探仪器自动化程度高，能在现场作预处理，控制各项操作和质量，选择有关参数。3结语根据相关资料分析表明，除少数几个发展中国家外，各主要产煤国家的煤田地质勘探工作量自80年代以来均明显减少，但用于开发勘探、工作面勘探的工作内容和工作量却明显增多，勘探精度大大提高。从煤炭现代化生产要求角度看，我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距，因此，必须把握时机，加快我国煤田地质勘探技术的发展，才能满足我国高产高效采煤的需求。参考文献：[1]储绍良.矿井物探应用.北京:煤炭工业出版社.1995.[2]李夫忠.走向精确勘探的道路[M].北京:石油工业出版社.1993.146~153.

工程地质勘查论文

工程地质勘查为调查工作，进行是为了研究影响建筑的地质因素，水文条件、一些天然的地质现象、岩土的力学性质及地质构造为地质勘查的主要因素。以下是我整理的工程地质勘查论文，欢迎阅读。

1 岩土工程地质勘察技术应用现状

1.1 地质勘察的技术问题

岩土工程地质勘察工作是确保岩土工程能够实施的关键所在。

目前在地质勘察技术应用过程中还存在着一些问题。地质勘察人员在勘察过程中，需要根据岩土的各种性质来对界面进行划分，从而区别性进行对待，但在实际工作中，界面划分上缺乏针对性。在对岩土进行取样时全面性，特别是在取样时某些原状岩土样本极易被忽视，这就导致岩土室内试验缺乏全面性， 其所得出来的各项参数触及面狭窄。

部分岩土地质勘察人员由于自身勘察能力不高，这就导致野外作业和资料整理分析的能力有限， 使其无法有效的胜任勘察工作的实际需求。另外在勘察工作中，与建筑结构的结合缺乏，往往造成勘察工作存在较强的片面性。

1.2 导致地质勘察技术问题存在的原因

首先，地质勘察过程中勘察依据不足，在勘察报告中缺乏对建筑项目相关资料的分析，这就导致在勘察工作中不能有针对性的进行勘测点的布置， 从而所勘察出来的结果会无法满足建筑工程施工的要求。 而且工程所处范围内的最大限度荷载也没有进行综合考虑，这就导致勘察工作不到位情况的发生。 特别是在工程桩基施工过程中，如果某地段如果有特殊的岩土结构出来，则在桩基施工过程中需要改用水桩，这就需要对建筑物结构设计进行重新修改，导致大量的人力、物力和财力资源浪费发生。

其次，勘察工作缺乏合理性。 在勘察过程中，由于不同建筑物的在勘察工作中其勘察间距及勘察点布置都具有较大的差别性，但在勘察工作具体操作过程中，由于作业不按规范要求进行，从而导致孔深不足及勘察点超范围等现象时常发生。 在地质勘察工作中，由于对勘察等级缺乏考虑，这就导致往往按普通标准进行的地质勘察时，在测试过程中发现地基条件良好，但在后期剪切波速测试过程中往往会发现在钻孔深度内存在特殊结构的岩层。 最后，当前地质勘察水平较为落后，在碎石土层时，往往采用静力触探法进行，这就导致触控试验过程中缺乏连贯性， 在对岩层进行钻进过程中，由于对岩心采取率较为忽略，从而导致钻探效果缺乏全面性。

2 岩土工程地质勘察技术

2.1 地质勘察测绘

岩土工程地质勘测测绘，是对岩土的地貌地形、变化情况和地质条件等情况进行测绘，具体内容包括：在岩土工程勘察界限内外的一定宽度内，调查是否存在滑坡、土洞和坍塌等不良地质现象，以及岩石、软弱层地质体的出露部位、范围和分布，按照一定比例将这些调查内容标示在图纸之上；岩土所在地的气候等水文气象，以及周边生活和生产建筑物对岩土的破坏程度等的调查，并对岩石的特征、风化程度，所在位置的地貌与岩土层关系进行分析，初步划分地貌单元；调查岩土位置的地下水情况，包括地下水的类型、水位情况和流量等，并按照一定比例标示在测绘图纸上。 以上的调查内容除了标示在图纸之上，还要进行调查情况的野外照相或者素描，作为编制地质勘查报告的基本资料。

2.2 钻探技术

在岩土工程地质勘察工作中， 需要通过岩土钻探来掌握第一手资料，而且在钻探过程中对其技术性要求较高，所以在钻探过程中需要有效的掌握一些切实可行的方法，确保钻探技术水平能够更好的发挥出来。

1）钻探技术的选择。在不同的地质环境下，所选择的钻探技术也会有所不同。 当钻探在地下水以上的地层进行时，采用勺型钻锤击干法掏土钻进法为宜，这种钻探方法具有简单和便捷的特点，但利用这种方法进行钻探过程中会给土层带来较大的干扰，所以当钻探深度具有较高要求时，这种方法则不宜使用。 当针对多种岩土工程勘察的深度时，则可以利用岩芯回转泥浆护壁钻进法进行钻探。 在普通地质勘察工作中，往往会选择双管单动个别进、冲击钻探等钻进方法进行工作。

2）钻进深度的控制。在对岩土层的分层深度进行测量时，需要严格控制误差，确保其测量误差在小于 5cm. 在利用岩芯回转泥浆护壁钻进法进行钻进过程中， 为了能够更好的实现对分层精度的控制，则需要严格控制非连续取芯钻进的回次进尺，通常情况下是需要将其控制在 2m之内。

3）针对不同性质的'岩土，控制取芯率。当岩土性质不同时，则需要针对不同性质来对其取芯率进行控制。 对于土层其取芯率需要达到 100%, 在对岩石风化的残积土进行钻探时， 其取芯率则以85%为宜。而半岩半土的取芯率控制在 90%,破碎岩控制在 65%,软质岩控制在 65%,而完整岩则将其取芯率控制在 80%为最佳。

4）在钻进过程中，需要根据钻进的回次来对钻探记录进行填写，这些记录可以作为钻探技术进行应用时的必要依据。

2.3 取样和试验技术

首先，取样技术。 取样需要根据工程地基的情况进行采取，一般采集中风化和微风化岩的上部位置， 因为这些风化带具有过渡的特点，而上部位置就具有代表意义，其他位置超风化带实验值过于离散。

采集后的样本做及时蜡封处理，用胶带包括岩样，以防止其水分流失，并分类妥善保存，每种样本都要有标签清楚记录孔段的深度，然后送到土木试验地点进行土样和岩样的分析和试验。其次，原位试验，即在保证检测对象不被扰动和破坏的天然状态下，通过各种试验手法进行指标测定。 原位试验是岩土工程地质勘察的重要部分，获取岩土的设计参数，也是岩土工程施工质量检验的重要手段。 原位试验的方法很多，包括荷载、静力触探和标准贯入试验等。

试验方法具体根据工程条件和需求而定，常用的试验方法是标准贯入试验法。根据《 建筑地基基础设计规范》规定，标准贯入试验是自动落锤的试验法。该法应根据地基的条件，以 1~1.5m为一次钻进单元深度，如果地质为松土，则钻进深度应该结合实际而定， 风化残积土和全风化带钻进以 1.5m为一次钻进单元深度，强风化带以 2~2.5m为一次钻进单元深度。 最后，编写地质勘察报告。 严格按照相关规定要求进行编写，编写的前应该将各类勘察资料进行汇总整理，结合实际拟定大纲后再进行编写，内容包括勘察基本内容、地质条件、工程分析评价以及相关的结论和建议。

3 结论

岩土工程地质勘察属于综合型的工作，不仅具有复杂性，而且还具有较强的多变性特点，当前岩土工程地质勘察技术在应用过程中还存在一些不足之处， 所以需要针对产生这些问题存在的原因进行分析，从综合运用各种勘察技术来提高地质勘察的技术含量，综合、客观的对地质环境进行判断和评价，确保为建筑工程的施工提供科学的各项岩土工程地质勘察数据，确保施工的顺利进行。

参考文献

[1] 刘湛省。岩溶地区铁路工程地质勘察浅探[J].西部探矿工程，2010（ 7） :15.

[2] 刘群。对堤防工程地质勘察规程中若干问题的探讨[J].人民长江，2015（ 1） :14.

[3] 张淑杰。岩土工程地质勘察中控制质量的因素分析[J].黑龙江科学，2014（ 10） :15.