地震勘探工论文答辩

（一）探矿工程

一般所称的探矿工程包括钻探和坑探两大类。新中国成立后，为满足国家经济建设对矿产资源的需求，50年代，探矿工程有了长足的发展，先后在本省组建的20多支勘探队，都配备了苏联的手把式钻机，推广当时苏联一整套钻探施工管理办法和生产技术工艺，钻进深度可达五六百米。坑探工程也由人工掘进向半机械化前进了一步。但到了50年代末，由于片面追求速度，地质勘探队内强调以钻探为龙头，忽视钻探施工的目的性，忽视钻探本身的工作质量，忽视技术进步，使探矿工程的效益和技术进步受到影响。1962年，钻探技术改造开始得到重视，引进了瑞典油压钻机，推广了YN-7型双管钻具、内管半合式及喷射式反循环钻具，钻头磨料以钢粒代替了铁砂。钻进操作由手把式给进改为手轮给进，机械转动由中间轴皮带带动改为联轴机直接转动，人工扭管改为机械扭管，不停车倒杆等等，提高了钻探效率和质量，减少了不安全因素。在坑探工程方面，开始使用机械打眼，机动湿式凿、通风和轨道运输等设备，改善了劳动条件，提高了掘进效率。1966年，省地质局第九地质队采用加固500型钻机，钻进深度达1000多米，为发现大红山铁矿做出了贡献。1965年，省地质学会成立探矿工程专业委员会，收到钻探专业的论文21篇，坑探专业的论文14篇，其中，李伟男的《关于保持岩、矿心原生结构问题的探讨》，欧阳申的《地质勘探坑探机械化的探讨》，反映了当时探矿工程的技术水平。60年代后期，即“十年动乱”的前半期，探矿工程基本处于停产状态。70年代初，省地质局第九地质队开始推广使用金刚石小口径钻进工艺，为解决磁性矿体中的钻进、小口径钻孔测斜问题，研制成功小口径测斜仪。第十四地质队在蓝石棉矿区钻探中，试验分支定向钻孔，多点取心，以钻代坑，对加快勘探速度起了显著作用。在钻孔护壁方面，开始采用化学处理剂，以及低固相、不分散和润滑剂等冲洗材料。

1979—1985年，金刚石（钻头）钻探、冲击回转钻探、定向钻探等多种技术得到广泛应用。坑探工程在推广使用“三线二钻”（三线指中深坑道、短浅坑道、浅井机械化作业线；二钻指取样钻、坑道钻）的同时，推广了定向爆破、喷描支护、非电导爆等技术。这一期间，探矿工程技术可概括为五个大转变，即：钻探磨料从硬质合金、钢粒为主向硬质合金、金刚石、金刚石聚晶压块为主转变；钻探设备从手把式老系列设备向具有高、低及常速钻机、变量泵、轻变钻塔转变；钻井液从高固相细分散向低固相非分散和无固相转变；钻探工艺从单一回转正循环向多种钻探工艺转变；坑探从手工作业向单项作业机械化和综合机械化转变。岩心钻、取样钻、水文水井钻、工程地质钻、砂钻、石油钻均具备，构成了一个较完整的系列。金刚石钻头钻探、绳索取心钻探、定向钻探和坑探机械化的配套程度正在提高。1980年，云南石油勘探指挥部在滇东坝林构造上钻进一口深井，深4435米，是本省境内已完成的最深井，也可代表这个时期的钻探技术水平。

在探矿技术开发研究方面，也有较大进展。1982—1985年，省地矿局刘国经研制的SX54-Ⅲ型液动冲击器和LZF-1型提引水龙头，构思独特，结构简单。冲击器属国内首创，经过生产试验，比普通回转钻进平均小时提高效率30%-50%，回次进尺提高50%左右，进尺的单位成本有不同程度降低。水龙头密封性能好，不仅是冲击器的配套设备，而且是一种适用范围宽的钻探通用设备。正在研制的软土取土器，已取得了较好的使用效果。

（二）地球物理探矿

新中国成立后，随着地质矿产事业的发展，物探工作相应发展。1954年，地质部地球物理探矿处在个旧（五○一队）建立物探专业队，承担个旧矿区及其外围的磁法、直流电法勘探。1956年，地质部组建西南物探大队，个旧物探队归属该大队，为三○一队；同时，三一一队在武定，三一三队在墨江从事物探；1958年，在此基础上改组成昆明物探大队，1959年下放给省地质厅。除原有地面磁法、直流电法勘探外，增加了重力勘探、放射性测井等工种，并配合部物探局九○四队、九○二队开展航空物探。冶金、石油、煤炭等部门的地质单位也先后组建了物探专业队。1970年，石油工业部在云南成立石油勘探指挥部，由四川调入两个地震勘探队组成云南石油地震大队，寻找油气。1973年，中国人民解放军00933部队成立水文物探排。1983年，省地矿局物探队改称地球物理地球化学勘查队（简称物化探队），增加了地球化学勘查项目。

1.磁法勘探

50年代以引进西德悬丝式磁力仪和苏联M-2刃口式磁力仪为主。在个旧锡矿、武定至罗茨一带的铁矿、与超基性岩有关的铜镍矿的勘探中，磁性勘探取得显著的效果。1958年九○四航空物探队在红河以东开展航空磁测，到1985年底实际完成控制面积万平方公里，发现了一批重要的找矿信息。60年代以来，国产悬丝式垂直磁力仪代替了进口刃口式和悬丝式磁力仪，地面磁法勘探得到广泛应用，航空磁测异常得到检查和验证。1965年在罗茨温泉探到隐伏富铁矿，1966年在新平大红山探到火山岩型隐伏大铁矿，1971年在景洪大勐龙发现铁矿多处，1979年在弥渡金宝山发现铂钯矿，磁法物探均起了一定的作用。

2.重力勘探

1954年，五○一队在个旧开始对重力勘探进行试验，1959年才正式使用。1959—1961年，石油工业部贵州石油勘探局云南大队做1∶100万重力测量，除滇西北和滇西部分地区外，控制面积达31万平方公里。当时，省地质厅物探队在罗平、曲靖、丘北等地，开展1∶10万到1∶20万重力勘探，寻找油气构造。1964年以来，重力勘探以普查盐类矿产为主，先后对思茅中生代盆地的景谷、江城、磨黑、勐腊4个含盐带以及楚雄中生代盆地的牟定、大姚等地开展1∶20万重力测量，面积达12440平方公里；发现130多个重力负异常，推断有74个为含盐地质体所引起；钻探验证24个，有22个见盐。配合地质，先后发现了江城、勐腊、安宁等大盐矿。实践证明，利用重力勘探找盐是很有效的。1979年，省地质局物探队在全省建立了11个一级重力基准点，以昆明机场国家基本重力点（A）为起算点，进行了各点联测；1980—1982年又在滇西北对近11万平方公里的空白区作重力测量扫面，经统一改算，为编制完整的全省重力异常图打下了基础。1983年开始转入1∶20万区域重力测量，现已完成建水、东川两个图幅。

3.电法勘探

1954年，地质部物探处五○一队在个旧锡矿区的老厂、卡房、白泥洞、普雄等地应用自然电场法寻找锡多金属矿，完成1∶1万比例尺勘查面积158平方公里，因探测深度很有限，故应用范围很窄。1958年以来，省地质局物探队应用充电法、电剖面法探测金属矿，效果较好，如在金平白马寨铜镍矿区，找到了Ⅲ号矿体，使全矿储量增长80%以上；1965年，利用电法（四级剖面法）圈定隐伏爆发角砾岩简，以配合寻找金刚石；以及垂向电测深法确定盐矿体顶面埋深，与钻探的结果基本一致。70年代初，电法找水得到广泛应用。省地质局物探队在宾川、祥云干旱坝区采用电测深探水打井，出水（成井）率达90%以上。1973—1975年，煤炭一九九、一四三地质队组建了二个电法勘探分队，利用电测深法探测第三系盆地基底和找水位，效果明显。1977年，在有色金属矿普查中推广激发极化法，先后在罗茨找铜、腾冲找锡、蒙自白牛厂找银-多金属矿。实践说明，此法受地形影响小，适用于山区，探测金属硫化矿效果明显。

4.地震勘探

1970年，云南石油勘探指挥部首次在楚雄盆地、景谷盆地进行地震勘探试验。1971年，采用磁带地震仪代替光点式地震仪，在罗平、牟定开展以多次覆盖为中心、配合激发方式与组合检波试验，取得了较大进展；但由于采用直线复盖方法未能根本解决山区的地震勘探问题。1978年，在南盘江坝林背斜构造上，改用弯曲测线多次复盖方法和电算处理，野外使用24道地震仪组合为48道仪接受，取得了较好效果，初步摸索出一套比较适合山区特点的地震勘探技术方法。经过在楚雄盆地、昆明盆地、丘北—师宗等地的地震勘探实践，对这些盆地的地质构造基本查清，为石油钻探提供了资料。1983—1984年，云南煤田地质勘探公司与湖南煤田地质勘探公司合作，在昆明盆地进行了煤田地震勘探，对盆地地层、基底构造获得一批资料。

5.放射性物探

1955年，地质部三局三○九队开始沿省内主干公路进行汽车伽马概查。1956年，成立地质部三局二○九队云南队，技术上接受苏联专家指导，开展铀矿地质工作。1958年，地质部三局二○九队改称第二机械工业部三局二○九队，其航测队从事云南航空放射性测量。地质部九○二队在滇东、滇中开展航空磁测的同时，也做了1∶20万航空伽马测量，发现了一批放射性异常。1966年，二机部中南二○九队九分队调来云南从事铀矿地质勘查，找矿手段主要是放射性物探；至今已探明了一个大型铀矿床和多个中、小型铀矿床。

6.钻井物探（井中物探）

1956年，西南地质局在云南首先于宣威宝山、禄丰一平浪煤田勘探中推广应用井中物探，主要是电测井，有时还进行放射性测井。由于电测仪和放射性测井仪灵敏度低，性能不稳定，所得成果具多解性，往往还要通过井壁（放炮）取心验证。1965年，采用JBC-2型轻便全自动测井仪和仿苏PAPA放射性测井仪，测井质量提高。特别是1971年改用灵敏、稳定、轻便的TFS-1型放射性测井仪，为开展自然伽马和伽马伽马方法测井创造了条件，能够准确判定煤层厚度，减少了井壁取心。井中物探使用的方法是：（1）视电阻率电位与梯度法；（2）三级侧向电流法；（3）接地电阻梯度法；（4）伽马伽马法；（5）自然伽马法。上述方法在煤田测井中可根据煤层结构特征及围岩性质，选择使用。80年代中期，煤田地质系统的井中物探技术，日臻完善，方法综合化，由于技术进步，成果精度进一步提高，逐步由定性向定量发展。

除煤田井中物探外，1965年地质部物探研究所在盐矿钻井中（如江城勐野井钾盐矿），还开展了能谱测井技术试验，70年代初投入使用。该技术除测定盐层厚度外，还可测出K2O＞3%、厚度＞米的钾盐矿层。1971年，省地质局物探队开始在滇中几个铁矿勘探区推广三分量磁测井技术，采用国产JSZ—Ⅰ、Ⅱ型三分量磁力仪。

（三）地球化学勘查探矿

云南省地球化学勘查（以下简称化探）工作始于1954年，首先是地质部的五○一队在个旧一带开展找锡矿、锰矿。1958年以后，省地质局区域地质测量队在1∶20万区域地质调查中顺便进行了路线土壤测量。物探队伍当时在开展有色金属物探工作时，把化探作为一种主要的辅助方法。由于测试落后，分析灵敏度和精度、准确度很低，找矿效果不明显。1979年，配合寻找锡矿，省地质局物探队在中甸、腾冲、耿马、峨山、文山等地，开展大面积化探，发现了腾冲小龙河、上山寨、夹谷山及石屏小塔顶等锡矿远景区。1982年，省地质局物探队学习推广河南省地矿局痕量金化学光谱分析方法，使化探分析金的灵敏度达到—，接着就对哀牢山北段化探样进行组合分析，发现了33个金异常，使本区金矿普查迅速打开局面。同时，为提高分析精度和探测效果，还建立了13个水系沉积物二级标准样和7个由不同基质成分组成的二级金标样；编制了《云南省景观地球化学图》，将全省划分为7个不同类型的地球化学景观区，这对研究不同景观条件下地球化学元素分布、分配、迁移、富集规律，选择化探的方法技术建立起初步基础。1983年，省地矿局物探队设立化探分队，改队名为地球物理地球化学勘查队，同时在局属地质大队和区域地质调查队中也设立了物化探分队。接着，按国际分幅的区域化探扫面工作全面展开，采用先进仪器设备，分析测试39种元素，灵敏度比过去半定量分析提高2—10倍，个别元素提高50—150倍。由此，化探水平进入了一个新层次。

（四）岩矿测试实验技术

新中国成立后，岩矿测试实验随着地质事业的发展而充实壮大。1954年，西南地质局五○一队由于偏光显微镜及费氏台技术的学习和引进，对矿物晶体的光学常数测定及矿物鉴定技术提高了一大步。1956年，云南省地质局建局筹备阶段就组建了实验室，配备了光谱分析仪、X光机、差热分析仪等，对提高测定速度、一次性测定多种元素及解决疑难矿物鉴定发挥了重要作用。1966年，省地质局为实验室引进日本Geigerflaxs型X-萤光光谱仪，能直接测定岩矿样品。1969年，省地质局第三地质队对元谋贫铂矿的综合利用提出新方法，通过作为钙镁磷肥的原料，使炉渣中的铂族元素及铜镍品位比原矿石提高10倍，（实验室法）解决了贫铂矿石利用问题。云南省煤炭工业管理局化验室在褐煤中萃取褐煤蜡中试成功，为综合利用褐煤提供一条新路子。1976年，省地质科研所引进西德CM5-3型质谱仪主机，为测定1977年吉林“陨石雨”的陨石年龄及我国震旦系-寒武系界线年龄提供了可靠数据。1981年，该机又装置了数字处理系统，分辨能力、测试精度和效率大幅度提高，在国内处于先进水平。之后西南有色地质研究所也引进了一些大型仪器设备。1979年，省地质局实验室胡文范等研制成“高频感耦等离子光源固体粉末送样装置”，将发射光谱分析中溶液试样，改为固体粉末送样，样品雾化率达到70%，粉末均匀稳定，灵敏度较弧光源提高约1—3个数量级。1980年，省地质局区调队罗家骧研制出《显微镜下常见透明矿物鉴定指南》，该成果可直接对照出560种透明矿物，适合野外鉴定矿物使用。省地质局实验室施家辛、江鑫培研制成功“多用三轴旋转针台”，为测定矿物光学常数提供一种比费氏台容易掌握的简便装置。二机部中南二○九队第九队顾孝发发现一种铀酰钼酸盐新矿物，命名为腾冲铀矿，获国际矿物学协会承认。1982年，省地矿局实验室先后引进美国制P—E4000原子吸收分光光度计、日制D/MAXMA型晶体粉晶X-射线衍射仪、JSM-35CF型扫描电子显微镜（X-射线波谱仪）和美制PV9100型X-射线能谱仪及其X萤光光谱、红外光谱等大型设备，反映云南省地矿测试实验装备的当前水平。1984年，施家辛在西盟锡矿的一块标本中发现磷酸铋新矿物，命名为“西盟石”，有待国际矿物学组织审定。至今，由于新技术、新方法的引进和应用，本省矿物岩石的鉴定测试已进入微观鉴定和痕量分析的新阶段。

（五）其他

70年代初，省地质局第二区调队开始应用航片于地质调查，对区域地质调查速度的提高效果明显；1979年，省地质科研所镶嵌成云南省卫星遥感图象，为利用卫片解释区域构造创造了方便。1980年，省地质局物探队应用航测技术敷设探测网试验成功，改变了常规方法，提高工效3—4倍。1983年，省地质科研所建立遥感地质站，配合工程地质勘察和地质找矿，利用四川省地矿局成都遥感站处理系统进行图象数字处理，使遥感的判读分析提高了一步。“六五”期间，武汉地质学院配合云南省地矿局第四地质大队对腾冲锡矿带开展遥感、构造分析、物化探综合方法寻找隐伏矿体的研究，有一定的成效。

1972年，省地质局开始普及数学地质和应用电算技术；1983年在物探队建立电算站，配备了高中档微型计算机3套。如DuAl—6800 83/80微机系统，配有4个终端，可进行多道作业；X—Y绘图仪，可绘制多种地质、物化探图件。与此同时，局成立计算中心，测绘队和测试中心（原实验室）配备了中档微型计算机，初步形成省地矿局的计算系统；先后开展了CS-3机和TP—801单极机加普通音频录机之间双向信息传转研究，及其CS-3微型机解析空中三角测量程序、IBM—PC机平面控制网设计和平差程序研究。微机排版、矿产储量数据库存、区域化探数据处理及自动化成图等软件的开发研究，为地质工作及有关生产解决了实际问题，提高了工作效率和质量。

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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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..