杏花煤矿地测科黑龙江158170
摘要:目前我国仍然是产煤和用煤大国,而且在能源模式没有发生重大变化前,对煤炭资源的需求仍然较大。而在煤炭开采过程中,对煤炭地质的探测极为重要,这不仅是采矿作业安全的需求,也是生产产量的重要保证。鉴于部分煤炭地质较为复杂,如果没有做好探测工作和预防,极有可能引起事故,影响到煤炭开采。基于煤矿地质探测技术是煤矿采矿的重要前提,本文对煤矿地质探测技术的现况进行了阐述。
关键词:煤矿地质探测技术;煤矿;安全生产;瓦斯监测
引言
随着现代科学技术的飞速发展,计算机技术、传感器技术等研发和攻关方面取得了突出成绩,极大地推动了中国社会经济蓬勃发展。煤矿地质探测技术作为一种不可或缺的技术体系,在各行业,尤其是化工、煤炭等国民经济发展基础性行业中被高度重视。波兰、法国、美国等发达国家对于煤矿地质探测技术的研制和应用起步比较早,而中国起步比较晚,无论是技术的成熟度,还是推广应用范围,都还有极大的上升空间。
1当前我国煤矿地质探测技术现状
目前,煤矿地质探测技术日趋成熟。煤矿地质探测先进性一般表现在几个方面:①健全的煤矿综采成套设备。国内构建高产和高效的矿井,并积极与全球先进技术相融合,煤矿核心技术经济标准达到了世界先进水准;②煤矿地质探测精确度有所提升。以三维地震勘探技术为重点,和其他数字勘探技术相融合,不仅提升了矿井的精细程度,同时也确保了大型矿井的设计技术,加之半煤岩巷掘进机的成功研制,把巷道掘进施工机械化水平提升了一个档次;③生产安全技术水平进一步提升。自我国持续创新与推行煤矿安全生产技术以来,我国煤矿事故事故几率以及人员死亡率等指标都呈现出下滑的趋势;④环境保护技术运用到煤矿生产过程中。为了促进煤矿资源工业化以及产业化进程,我国在煤矿资源综合加工使用方面获得了很大的进步,煤矿洁净燃烧技术已经达到了国际水准。
2当前我国煤矿地质探测技术的类型
2.1电阻率方法
使用电阻率法开展煤矿地质勘探工作,必须要进行观测,采用人工构建的部分稳定电流场处理地质问题。电阻率方式在实际勘探过程中是使用频率较高的方法。在使用过程中会出现电阻率,此种电阻率不是一般的电阻率,而是一种全新的电阻率,在运用的时候可能会出现很大的电阻率。电阻率方法在探测点上的密度很高,能够寻找到对应的异常信息,勘探工作人员能够依据出现异常状况开展综合性分析,寻找异常参数,并进行简单的分析。电阻率方法是一种先进技术,但使用过程较为复杂。
2.2瞬变电磁方法
瞬变电磁方法是一种非常普遍的技术。瞬变电磁方法采用电磁波进行煤炭地质勘探工作,在进行矿井探测的过程中也会采用到电磁波,使用电磁波出现的回线波以及发射波开展煤矿地质勘探工作,随着煤矿勘探深度加大,可将回线匝数增加,加大发射光功率。
2.3雷达勘探技术
雷达勘探技术能够分析地下的电阻率,进而确定介电常数。雷达勘探技术是利用电磁脉冲反射,对探测地区中的全部内容均开展有效地探测,进而提升煤矿地质勘探精确性,缩减勘探时间的技术。勘探时,雷达勘探能够确保煤矿探测地区中的各个环节,也可以了解到这部分水体与岩石的实际状况,因此,了解到岩石勘探的情况,熟练掌握好岩石变化十分重要。
3煤矿地质探测技术在安全生产中的应用缺陷
3.1煤矿地质探测设备水平参差不齐
中国煤矿资源的储量比较大,是世界重要的煤炭产地。然而,国内煤矿生产企业水平良莠不齐,无论是生产规模,还是安全生产防护方面,差距都比较大。可以说,中国的煤矿生产现状是以国有煤矿为主、中小规模并存,这一情况导致中国煤炭行业安全生产监管难度比较大,无论是在地质探测技术装备水平方面,还是安全生产质量等方面,与世界先进水平相比差距比较大[1]。基于此,中国政府相关监管部门自2012年开始便围绕煤炭行业存在的问题展开系列整顿,但严峻形势仍旧摆于行业眼前。据统计,在中国为数不多的大型煤矿中,相当一批煤矿未按照规定投放瓦斯抽放装备,仅2012年上述问题便不同程度地存在于20余家企业中。同时,相当一部分中小煤矿,无论是生产设备,地质探测设备,长期运转超负荷,更新滞后,安全隐患较多,令人堪忧。
3.2现代化监测监控水平不够理想
众所周知,煤矿所在地自然环境恶劣,事故灾害多发,煤矿安全事故伤亡人员数量一直居世界前列。同时,还会对矿井巷道和设备造成不可估量的损害,可以说,这既毁坏生产运行,又危及工作人员的生命安全。基于煤矿生产环境的特殊性、复杂性,与安全生产的高难度系数,加强煤矿地质探测技术的应用势在必行[2]。然而,目前中国绝大多数煤矿生产过程仍旧依靠人力,属于劳动密集型产业,无论是进矿生产,还是矿井下的监测,都由工人亲自施行。现代化监测监控覆盖率非常低,完全覆盖率不到60%。而一些地质活动较为活跃的地区,如果没有做好地质探测,对生产将带来更坏的影响。
4我国煤矿地质探测技术的未来发展趋势
4.1自动化数据处理
随着计算机技术、网络技术、传感器技术的发展,中国煤矿安全生产监测监控逐步向自动化方向迈进。基于无线传感器完成对矿井下气体信号(比如CH4浓度、分布特点等)、环境信号(温湿度、风速、风向)的采集、处理,编码形成数据,通过有线或无线方式将其输送至应用服务器端口,经归类、整理分别放置于对应的数据库列表中,供客户端查询、分析和利用[3]。
4.2采矿过程的动态监控
对于动态监控过程的需求,是基于煤矿生产过程所具备的复杂、动态变化属性而产生的。在煤矿地质探测技术应用当中,为了获得实时、有价值的生产信息,对于生产过程中每一环节信息的采集、科学统计、分析与处理便显得尤为重要。可以说,数据仅为基础,通过数据切实了解其背后所反映的生产问题,发现其它相关因素间的关联才是重点,这是科学制订控制方案的关键[4]。因此,基于收集的数据全面建立数据库,为后续分析过程提供第一手资料,是探测技术开展的基础。通过合理筛选,去除数据源中无利用价值(无任何内在关联、偶然性事件等)的数据,按照一定顺序(比如时间顺序等)排列,是推动现代化、科学化探测的核心环节。
结语
总之,我国煤矿地质探测技术还处于初步发展阶段,上升潜力与空间较大。如何从控制理念出发,充分借鉴国内外优秀、典型的应用案例并加以引进、吸收,同时,基于自身现状开展自主研发设计攻关,值得整个行业重视。在叙述我国煤矿安全生产对煤矿地质探测技术发展的需求的基础上,阐述了现代煤矿地质探测技术的现状及其特点,然后从煤矿地质探测设备水平参差不齐、安全生产现代化探测水平不理想两个方面,说明了当前存在于我国的煤矿地质探测技术中的问题,最终从自动化数据处理、采矿过程的动态监控两个方面展望了中国煤矿安全生产监测监控技术的发展趋势。
参考文献:
[1]王化亭,韩波,王义力.煤矿地质探测技术在安全生产中的作用[J].科技创业家,2013(04):93-94.
[2]程建远,金丹,覃思.煤矿地质保障中地球物理探测技术面临的挑战[J].煤炭科学技术,2013,41(09):112-116.
[3]朱亮.浅析安全生产中煤矿地质勘测技术的应用[J].黑龙江科技信息,2016(33):142.
[4]刘广亮.瑞利波技术在煤矿地质构造超前探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(03):361-366.