浅谈数字测量技术在煤田地质勘查中的应用

浅谈数字测量技术在煤田地质勘查中的应用

张新亚

新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队

新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

摘要：近年来，计算机科技技术不断发展，以及自动控制等相关技术的成熟广泛应用于煤田测井技术的相关设备以及数字化组合方式也被广泛地的应用到测井技术中。为了更加快速的获取勘测区域内地层的强度相关信息，岩层的深厚度以及综合性地评价勘测区域的总体环境特色，上述先进技术的应用使得煤炭的勘测更加方便。采用数字化测绘技术进行地质勘查工作，具有工作效率高，劳动强度低，人力、物力、财力资源消耗少，成图美观、成图精度高、数据量丰富、易于修改等优点，且存储形式为计算机存储的矢量图，便于利用、管理、共享。

关键词：数字测绘技术；地质勘查；应用

1.对煤层的定性及定量解释相关原则

煤层的解释是从不同的钻井中所取得的不同性质的相关参数及相应的曲线异常特征最后做一个综合性的评价比较，这个比较过程中要结合地质、钻探等相关信息作出符合实际且正确的地质变化规律的相应结论。对煤层的解释，就是对从不同钻井中所取得的不同性质的物性参数数据及曲线异常特征，进行综合分析对比，结合地质、钻探等资料，作出符合实际且正确反映地质变化规律的结论，划定煤层，区分围岩。再则，测井资料解释人员，必须熟知当地煤系地层里不同含煤层位置分布及地质构造特征概况。笔者主要是针对煤层的定性解释原则，分述如下。

（1）多物理参数的原则。煤田测井，一般至少应选择使用3种（包括3种）或更多，可以说明岩石的物理参数和有效地定位层，如视电阻率这三种物理参数，γ射线，密度对于“煤炭地球的物理日志规范”确定的参数必须进行测量。其他物理参数，如声波时差，自然电位，可见当地的地质和地球物理条件，作出适当的选择测量。必须针对必须同时使用三个物理参数测量，否则，任何两个种的单一或物理参数，它们一起将最有可能得出错误的结论的组合。因为多个解决方案的一个单一的物理参数存在，它们不容易识别像煤特性，煤层可能由一些引起的，而其他人可能由其他岩石（性别）引起，如石灰石的煤地层具有高电阻率的，物理性能和低自然伽玛值，充满水的裂纹或膨胀大孔部，填充漏斗碳酸盐岩面积等，是有低自然伽马，密度和其它物理性质。

（2）综合研究原则。在实际工作中，除采用多个物性参数外，经常还需要对地质界线、标志层、层间距、煤层厚度及结构、异常曲线形态特征等进行对比，这样得出的结果更趋合理。

（3）其他原则。以多种物性参数曲线异常特征为主，以测区地质资料、已取得的化验资料、钻孔地质编录等参考资料为辅的原则解释异常层

2数字测量与煤田地质勘查的基本要求

2.1合理编写勘查工程技术设计

在实际开采工程建设前，工程技术人员应对实际地质概况加以了解，确定各项精度的测量指标，选用适宜的工程测量方法，进行合理且科学的测量，以此满足测量对精度的需求。此外，相关人员在编写勘查工程技术设计书时，应当对工程测量精度加以把控，对煤田地质勘查工作要求加以了解，编写合理的测量方案，这是由于高精度的测量工作在实际测量作业时会对工程技术人员造成较大压力，大幅增加外出作业的工作量，同时也会增加内部作业的计算难度，增加设计人员的疲劳程度，造成地质勘查工作进度缓慢，无法在工期内完成工作任务；而测量工作精度低，测得的各项数据将会难以满足测量要求，对煤田地质勘察工作的开展必然会造成影响。

2.2布置勘查区域基础控制应合理利用

对勘查区域进行充分调研，是布设勘查区域基础控制的前提，在此基础上进行合理、科学的布设，有助于提高工程测量的质量与效率[3]。同时，还应布置合理的控制网，对勘查区域各阶段的煤田地质情况充分考虑，尤其是首级控制网，应保证其具有足够的精度与密度，才能保障后期管理的稳定运行。此外，布设控制网时应当满足煤田地质勘查的实际要求，按照相关标准布设，保证控制网兼具控制成本、节约工时、节省工期的作用，满足生产需求。

3地形地质图勘查及勘查工程测量

3.1地形地质图与勘查区地形图

地形地质图是地质勘查工作中重要的图文资料，其能有效反应勘查区域的地质特点。地形地质图是以勘查区地形图为底图，在其上添加地质工程点位置与注记编号，同时以特定线型对各种岩层及矿体界线加以描绘，填写相关地质符号完成的。由于地形地质图反映了主要的地质勘查成果，因此地质地形图图绘制的准确性与完整性与后期煤田地质勘查工作质量直接挂钩。在绘制地形地质图时应当参照地区情况选择适宜的勘查区地形图，其有两种方式：①收集勘查区相关的地形图并整理，对其进行综合分析，从而获得勘查区地形图。②工程技术人员实地测绘，以获得具体的勘查区地形图[4]。

3.2地质勘探工程侧量手段

基于工程测量技术的发展不断完善，相关的手段也多种多样，现目前主要运用的有地质剖面线、钻探、物探、探槽、地质调查、矿井巷道测量等，其具体内容为：①地质剖面线：该方法是将勘探线剖面与基线垂直，在基线端点实施放样埋石工作，向两边延伸对勘探工程点、地质点与坡度变换点进行测量，包括其具体平面位置及高程，再按一定比例尺绘制剖面图，将勘探工程与地质调查测得的数据绘制于剖面图上，以获得综合性的勘探线剖面图。②钻探：钻探要求工程技术人员精准测量钻孔坐标与高程，再根据资料对地下煤层深度、厚度、范围、倾角情况进行勘查，从而获得全面的煤矿含量分布图。③物探：物探是根据各物探点的布设，向开采地区逐步放样，准确测量实地物探点的三维坐标数据，从而保证物探工作的进行，其是建立在物探工作相关要求基础上的。④探槽：该方法可以获得地区具体的煤矿产量、厚度情况、探槽精确位置及倾角大小等，可以准确揭露覆盖区域的地质特征。⑤地质调查：地质调查是工程技术人员对具体地区进行信息调查，根据结果测绘出地质点，以便全面掌握整体的地质状况[5]。⑥矿井巷道测量：该方法是根据矿井显示的实际地质情况进行特定点测量，其对于工程技术人员相互协调与配合的能力要求较高，只有其密切配合，才能做好各种地质编录与描述工作，保证测量的准确性。

4.数字化测绘技术的优点

（1）它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地（分层）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗，非具一定专业知识才能读懂的缺陷。（2）数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现实性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用。（3）根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。（4）利用数字化（地形、地籍）测绘成果，作为底图，可在计算机上进行各种规划与设计（如土地资源开发规划和城市道路网的设计等），可方便地进行许多方案的设计与比较，对各种要素的统计、汇总、叠加、分析非常方便、准确。

结论

通过登录煤田记录数字和模拟测井技术比较分析表明，数字化技术已经解释测井速度，低保人员工作强度大，精度高，信息丰富，数据量和方便的现场操作等，以提高整体素质煤田地质勘探测井重要。同时。统计计算中使用的数字记录系统，编制地图，有利于提高利用的研究，对煤层煤田地质勘探结果的总体范围和程度将更加准确和可靠的解释的基础上，钻井地质剖面师也将足够。随着技术和设备的不断发展，不断完善和提高数字记录系统，在煤田地质勘探中使用将越来越广泛的技术。

参考文献

[1]王翠珀.gps在抚顺西露天矿北帮地面变形监测中的应用[j].山西建筑，2010(16).

[2]冯志成.浅析数字测量在深基坑变形监测中的应用[j].山西建筑，2011(23).

[3]陈睿.gps-rtk技术在地质勘查工作中的应用[j].北京测绘，2010(3).