场景几何的三维度量重建在刑侦现场勘查中的研究和应用 摘要
三维重建属于Marr计算理论框架中的中级视觉部分，它是计算机视觉的主
要研究内容。三维重建及可视化技术的研究在刑侦现场勘查、虚拟现实等方面具
有重要的学术意义和应用价值。本文对三维重建进行深入的理论分析和研究，主
要研究内容如下:
l)对摄像机标定方法的分析和研究:摄像机标定方法是三维重建技术中的
关键，本文在分析摄像机模型及成像原理的基础上，分析比较了各种摄像机标定
方法，给出了各类方法的使用范围和应用条件。
2)提出了一种可处理畸变因子和主点己知但其它内部参数发生变化的摄像
机自定标方法。针对摄像机的位置改变需要重新标定的问题，本文提出了一种自
标定方法。首先计算图像间的基本矩阵，在计算基本矩阵后得到射影重建的基础
上，用线性方法恢复同形矩阵，再利用同形矩阵计算摄像机内部参数，实验结果
验证了该方法的有效性。
3)提出了一种仅须单幅图像的三维度量重建方法。针对图像序列的三维场景
图像的层次化度量重建方法都首先进行射影重建的问题，本文提出了一种不必进
行射影重建且只须单幅图像的三维度量重建方法。在平面型场景图像三维度量重
建的基础上得到不同平面的度量重建，确定平面间的线段的长度比和相对方位，
最后得到三维物体的度量重建，仿真实验证明了该方法的正确性。
本项研究得到公安部B类部级重点项目“刑侦现场勘查可视化平台”
(20036125301)的资助
ABSTRACT
3DreeonstruetionbelongstotheiniermediatevisionP献 intheframeworkof
MarreomPutingtheoryandthePrimaryresearehingeontentineomPutervision.
Researehon3Dreeonstruetionandvisualizationteehnologyhasin1Portantaeademie
meaningsandapPlicationvaluesinerimeseeneinvestigation， virtualrealityandetc.
Inthethesis， 3Dmetriereeonst几 etion15deePlyanalyzedandresearchedinitstheory
andaPPlieation.Themainresearchingeontentsasfollow:
First， theeameraealibrationteehniquesareanalyzedandresearched.Theeamera
ealibrationmethodsPlayacriticalroleintheteehnologyof3Dreconstruetion.On
thebasisofanalyZingeameramodelsandimagingPrineiPles， variouseamera
ealibrationmethodsareanalyzedandeomPared.AlldusageseoPesandapPlieation
eonditionsoftheealibrationmethodsareProvided.
Seeond， anoveleameraself-ealibrationmethod15ProPosed， undertheeondition
thattheeamera， 5distortedskewsandPrineiPalPointsarealready如own， andthe
otherintrinsieParameterskeePvarying.Theeameramustreealibrateafterthe
eamera， 5Position， 5adjustment.50theabovemethod15ProPosedinthethesis.That15，
toealeulatethefundamentalmatrixbetweenimagestoobtainProjeetive
reeonstructionatfirst， andonwhiehbasisthen， toregainthehomographymatrixby
linearmethod， atlast， toobtainthecamera， 5intrinsieParametersusinghomograPhy
matrix.ExPerimentresultsverifythevalidityofthemethod.
Third，a多 Dmetriereeonstruetionmethodwithsingleview15ProPosed.The3D
metriereeonstruetionofseeneimage15oftenaimedtotheimagesequenees， andthe
Stratifiedmetriereeonstruetionmethod15toobtaintheProjectivereeonstruetionof
imagesequeneesatfirst.A3Dmetriereeonstruetionmethodofsingleviewwhieh
doesnotneedtoobtaintheProjectivereeonstruetion15ProPosed.First， the3Dmetrie
reconstructionsofdifferentPlansareaequiredbasedonthe3Dmetriereeonstruetions
ofPlanarseeneimages.ThenthelengthratiosandrelativeorientationsofPlansare
eomPuted.The3Dmetriereeonstruetionof3Dobjeets15gained.ExPerimentresults
showthevalidityofthemethod.
Theresearehwork15fundedbytheMinistryofPublieSeeurityBlevelkey
Projeet‘ theVisualPlatformofCrimeSeene玩vestigation’ (N0.20036125301).
你好，我有相关论文资料（博士硕士论文、期刊论文等）可以对你提供相关帮助，需要的话请加我，761399457（QQ），谢谢。
你这篇中国知网也好，万方数据也好都有例子！甚至百度文库都有！
==================论文写作方法===========================
论文网上没有免费的，与其花人民币，还不如自己写，万一碰到骗人的，就不上算了。
写作论文的简单方法，首先大概确定自己的选题，然后在网上查找几份类似的文章，通读一遍，对这方面的内容有个大概的了解！
参照论文的格式，列出提纲，补充内容，实在不会，把这几份论文综合一下，从每篇论文上复制一部分，组成一篇新的文章！
然后把按自己的语言把每一部分换下句式或词，经过换词不换意的办法处理后,网上就查不到了,祝你顺利完成论文!
[中图分类号] P634.8 [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2
中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。
1地质工作对钻探技术的需求
目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。
2地质钻探技术应用现状
与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。
3地质钻探技术发展目标
笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。
3.1远期(至2050年)目标
实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。
3.2中长期(至2020)年目标
地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。
3.3近期(至2010年)目标
地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。
4地质钻探技术近期研发工作重点
中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下：
(1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。
5几个值得强调的问题
5.1加强技术创新
技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。
5.2加强新方法、新技术推广应用
新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。
参考文献
[1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).
看了“地质钻探技术论文”的人还看：
1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文
2. 工程地质勘查论文
3. 工程地质勘察论文
4. 地质毕业论文范文
5. 地质学毕业论文范文
摘 要 随着现代勘探技术的发展，地质勘探的作用也越来越重要，它被用于很多的领域中。其中，地质勘探可以从工程地
质勘探 、石油煤炭开采地质勘探等不 同的应用方面进行分 类。对 于每一个方向的运 用，都有相应的地质勘探技 术 ，为不同的
应 用方 向进行研究提供 了一定的技术和理论指导 ，从 而建立新型 的地质勘探体 系，推进地质勘探技术的创新 ，促进 了我国地
质勘探技术的发展。本文主要从工程地质勘探技术和石油煤炭地质勘探技术的概述、发展现状及发展趋势进行分析。
关键词 地质勘探 技术 ；发展现状 ；发展趋势
1 地质勘探技术的概述
1．1工程地质勘探技术
工程地质是一 门调查 、研究 、解决与人类活动和各种工程建
筑有关 的地质问题的科学。工程建设中不可缺少的一部分就是工
程地质勘探。随着勘探技术的发展 ，测量 、钻深等新技术、新方
法 的运用 ，尤其是计算机的运用 ，使工程地质勘探的工作方法、
质量标准等都有 了很大的进步，极大的推动了工程地质勘探技术
的发展。一个工程的建设离不开工程地质勘探 ，它对工程制定方
案和顺利的建设都有着不可替代的作用。
1．2石油煤炭地质勘探技术
石油煤炭地质勘探 主要是研究其形成和分布的基本规律、变
化特征 、地质条件和一些勘探的技术 。石油煤炭勘探是在石油煤
田普查 的基础上 ，进行的经济调查研究 、地质勘探工作。其中，
石油煤炭开采技术的勘探是整个勘探工作 中的重要环节。
2地质勘探技术的发展现状
2．1工程地质勘探技术的发展现状
工程地质勘探技术虽然有了很大的发展 ，但还是存在着一些
问题，发展现状不是很乐观。主要表现在以下几个方面：
1)工程地质勘探的质量问题。在工程地质勘探过程中，很多
勘探的侧重点不 明确 ，勘探的针对性不强 ，勘探方法不正确 ，工
程地质分析工作 中的计算公式与实际情况差别很大 ，从而使勘探
的结论有误 。这些问题 的出现不仅会延误最佳的开发时机 ，还会
给工程 留下一些隐患，严重影响了工程 的质量。
2)工程地质勘探 的技术管理 问题 。一些工程单位提交 的勘
探设计报告不是地质师写的 ，而且在编制人 中没有地质专业负责
人 ，使得报告 中容易出现错误。这样会给总院审查增加难度 ，还
会延误工程的报批时机。
3)工程地质勘探的人员问题 。主要是 因为地质勘探需要优秀
的技术人员，而在工程地质勘探 中，有一些人员不懂地质却提出
不实际的勘探要求 ，有的对地质专业了解不透彻。这些都不利于
工程地质勘探技术的发展。
2．2石油煤炭地质勘探技术的发展现状
我国的石油煤炭行业的集中度不高，开采相对比较分散，个
体开采情况比较多，这样不仅会导致企业管理难度大，还不能保
证石油煤炭的正常供 给。一些大型的石油煤炭企业的技术性 、安
全性、可靠性都很有优势，要将其进行有效整合，国家要加强管
理、统一规划 ，从而促进其发展。我 国石油煤炭地质勘探技术成
果主要表现 以下几个方面 ：
1)石油煤炭地质基础研究从传统地质走向了地球系统科学研
究阶段。我国开展了华北 、华南地球的资源评价研究课题 ，对于
我国的石油煤炭资源的赋存规律有了基本的掌握 ，而且还将层序
地层理论和方法运用在石油煤炭的地层划分中，从而拓宽了地质
研究的思路。
2)石油煤炭资源综合勘探技术取得突破性进展。主要根据了
我 国石油煤 田的地质特点 ，合理 的运用地质勘探的新技术 ，并且
充分利用现代勘探理论 ，从而建立了具有中国特色的石油煤炭综
合勘探体系。
3)石油煤炭地质勘查信息化和 “3s”技术取得显著进展。在
地质勘探的各个领域中，计算机技术起着不可替代的作用 ，因此
使地质报告编制实现了数字化 、信息化 ，而且还利用了GIS，建立
了我 国 《石油煤炭资源信息系统 》。此外 ，在石油煤炭资源评价
中，还大量运用 了遥感技术 ，形成了石油煤炭遥感技术体系。高
光谱技术和高分辨率卫星遥感图像技术也有显著的进展。
石油煤炭地质勘探技术取得了很大的进步 ，但还存在着 以下
问题需要解决 ：一是要解决中部能源基地中一些地形复杂的资源
勘探技术问题，以及它所引起的水资源和环境问题；二是要加强
西部地质研究 ，进一步提高资源勘探评价程度；i是要加强清洁
石油煤炭技术的地质研究，为其清洁利用和环境保护提供一定的
地质依据 ；四是要利用石油煤炭 的现代化开采，从而实现高产高
效的生产 ；五是要加速石油煤炭的地质主流程信息化和资源信息
化水平 。
3地质勘探技术的发展趋势
3．1工程地质勘探技术的发展趋势
工程地质勘探技术虽然还存在着一些缺陷，面临着挑战，但
是其发展趋势还是很乐观 ，存在着很多机遇 。因此 ，要尽量解决
存在的问题 ，不断的创新 ，促进工程地质勘探技术的快速发展 。
首先 ，要分清地质勘探的各项责任。即总院要负责工程地质
勘探和一些技术管理 问题 ；各地方部 门要 负责好勘探 的合理周
期 ，安排专业的勘探人员 ，不断采用新的勘探技术和设备 ，从而
促进工程地质勘探技术的突破性发展。
其次，工程地质勘探要抓住机遇，迎接挑战 ，培养优秀的地
质勘探技术人员 ，不断的推动技术革新，促进勘探技术的进步和
勘探结果的创新。
3．2 石油煤炭地质勘探技术的发展趋势
只有明确 目标 ，加大力度 ，依靠先进 的科学技术 ，提高地质
勘探的精度 ，保障地质勘查 的质量 ，才能推进石油煤炭地质勘探
技术的创新。我们要沿着 “加强石油煤炭地质勘探 的基础研究 ，
最大限度 的发现新的资源 ；不断加大资源综合勘探技术的创新力
度 ，满足人们 对资源的需求 ；改 革石 油煤 炭地质勘探的科技体
制 ，培养新型的精干高效 的地质技术创新队伍 ”这一基本思路 ，
实现石油地质勘探技术的可持续发展。
1)大力发展石油煤炭资源的综合勘探技术。要加强多元地质
信息符合技术 的研究 ，建立高精度 的地质模型 ，从而提高地质勘
探的精度 ，为地质报告研究提供一定的依据。
2)组织开展新一轮的石油煤炭资源评价 。要运用新的地质理
论和资源评价方法，研究并制定出一套科学的石油煤炭资源的评价
理论和方法，并且要多开展一些基础评价 ，强调石油煤炭资源的用
途，正确认识我国石油煤炭资源的潜力，建立石油煤炭资源的信息
系统 ，不断促进石油煤炭地质勘探技术的革新，促进我国地质勘探
技术的发展。
3)加强清洁石油煤炭技术的地质基础研究。其核心技术是洁
净煤技术 ，与煤岩学、煤化学等基础理论结合在一起 ，并且利用
地质地球化学 的角度进行分析 ，从而为勘探技术 的改进提供一定
的依据。
4)推进石油煤炭地质信息和3s技术产业化。发展石油煤炭地
质勘查的主流程信息化，实现地质勘探技术的采集、研究的信息
化 。加强高分辨率卫星图以及数字宇航摄技术的运用 ，促进地质
范围以内，密度全部大于3．29g／cm ，相对密度大于95．7％。表面上
的颜色一致均匀 ，没有任何斑点。
2)相分析。通过x射线衍射检验说明 ，试块样 品中可能含有
ZnS(2H—f0r珊)、ZnS(10H+8H)、磷石英和方石英相 ，没有出现其它
杂峰。靶材 中各相组成均达到了镀膜的要求 。
3)热等静压适用工艺制度 ：加压介质是氩气。加热时温度为
1100℃，压强是 120MPa，一个小时的保温保压。
4)热压 较好 的工艺制度 ：室内温度到 1050~C之间 ，每分钟
2℃一5。c升温速度 ，开始在600~C时加压 ，30分钟的保温保压之后
直接进行卸压。
4结束语
本文简要介绍了电子靶材的热等静压与热压工艺 ，经过研
究两种工 艺都能够生产出符合要求的靶材 ，满足 了使用溅射 的
要求。
参考文献
[1]努力古．溅射靶材的制备及发展趋势[J]．新疆有色金属，2008，5．
【2】刘志坚．溅射靶材的应用及制备初探fJ】．南方金属，2009，6．
作者简介
陈卫 飞 (1978一 )，男 ，湖南株洲人 ，本科 ，工程师 ，研究方 向
ITO、靶材、有色金属材料。
量 的增加和产品流通的活跃 ，我市农产品市场流通体系已远远不
能满足市场需要 ，销售渠道单一 ，冷藏、储运设备落后 ，制约 了
产品外销市场的拓展。建议在市场建设，预冷库、冷藏车配备以
及品牌打造等方面给予大力扶持。
3)支持建设市级农产品质量安全检测中心 。农产品质量安全
事关 民生 ，事关农业发展和农 民增收的大事 。但是 ，固原市农产
品质量安全检测工作 由于检测设备简陋 ，检测人员水平低 ，经费
不足 ，农产 品质量安全还存在着很大 隐患 ，建设固原市农产 品包
括畜产品为一体的农产品质量安全检测中心势在必行。建议 自治
区支持建设 固原市市级农产品质量安全检测中心。以开展质量安
全监测监控，保证品牌农产品质量安全 。
参考文献
【1宁夏中部干旱带及南部山区设施农业发展建设规划【M】．
[2]固原市设施及旱作节水农业发展规划[M]．
作者简介
孙丽琴 (1968一 )，原州区人，宁夏大学农学系本科 ，1986年参加工作
时间，现为农艺师，从事农业技术推广工作 。
勘探技术 的发展。
4结束语
总而言之 ，地质勘探技术对矿产资源 、能源资源的勘探具有
着重要的作用，直接影响着资源的勘探 、开发和综合利用。虽然
我国的地质勘探技术在短时间内取得了巨大的进步 ，研究了一系
列地质勘探工程的新技术 、新方法、新设备。但我们还要意识到
其存在的问题，要通过一些具体措施，使我国的地质勘探技术走
向更加完善的发展趋势 ，从而不断满足我国经济快速发展对资
源、能源的需求。
参考文献
[1]定武．谈现行地质勘探工作改革的几个问题册．地质与勘探，2OlO，4．
【2】王树江．浅谈地质勘探技术发展啊．民营科技，2010，10
[3】姚振义．煤 田地质与勘探方法阴．中国矿业出版社，2Ol1,6．
是否可以解决您的问题？
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.
