煤礦勘查規范的困惑和建議

時間:2022-06-24 09:38:35

導語:煤礦勘查規范的困惑和建議一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

煤礦勘查規范的困惑和建議

(1)直至今日,沒有一個權威的國家機構,能明確肯定或者否定執行上述有差異的《規程》或《規范》的條款,或是重申理應執行的并同時應替代的舊的《規程》或《規范》。(2)近幾年來,國家有關主管部門,曾先后出臺了部分關于煤炭礦種的勘查《規程》或《規范》,這些《規程》或《規范》中的很多條款之間,其本身就有矛盾。僅以“鉆探煤層質量指標”這一項驗收標準為例。有的地勘單位執行的是DZ/T0227-2010《地質巖心鉆探規程》;有的則執行MT/T1042-2007《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》。上述2個標準,其差異不妨可以從下列幾條條款中看出端倪:(1)鉆探的煤芯采取率的標準。可采煤層的煤芯采取率,是打煤鉆孔施工質量驗收的關鍵之一。《地質巖心鉆探規程》要求礦芯的長度采取率應達80%以上,而《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》除了煤芯的長度采取率的要求以外,還增加規定了鉆探施工中對煤芯的重量采取率的要求,具體是:長度采取率:優質:90%以上,合格:75%以上;重量采取率:優質:75%以上、合格:60%以上。后者之所以增加了“煤芯重量采取率”的標準,是為了防止在鉆探施工中,由于施工不當或其它原因,造成可采煤層被打薄時,施工方人為地將煤芯樣拉長,以達到湊足規定長度而制定出的防范措施。這一條規定,已經在全國原煤炭系統的各個地質隊伍中執行了幾十年,它對防止打煤鉆孔在施工中的弄虛作假,保證鉆探的打煤質量無疑起了很好的作用。筆者認為:特別在目前的市場經濟條件下,為防止功利主義、杜絕弄虛作假,繼續采用這個標準,是很必需的。從此條中可見各自地勘單位執行的標準之間的差異有多大。(2)鉆探施工和測井確定的可采煤層的厚度誤差和深度誤差標準。我省有的地勘單位執行的是煤炭鉆探施工所確定的各個可采煤層的厚度、賦存的深度與測井驗證成果2者之間的厚度誤差、深度誤差的2個質量標準,并以此作為對全孔鉆探施工煤層質量的評分標準之一,這也是上述的“八大指標”第2條中的部分條款,具體是:①厚度差。執行的仍然是《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》:鉆探確定的煤層厚度經可靠的測井資料驗證比較、其差值按煤層厚度(0~1.30m,1.31~3.50m,大于3.50m)分級,分別不應大于(優質標準:0.10m、0.20m、0.30m),(合格0.20m、0.30m、0.40m);②深度差。執行的是煤炭工業部(87)煤地字第746號《煤田勘探鉆孔工程質量標準》和閩煤地發(1998)077號文中的規定:當煤層深度在500m以內(含500m)時,鉆探和測井分別確定的煤層深度差,不大于1m;煤層深度大于500m時不得大于2‰。超過上述規定又找不出原因時,該煤層的質量不得評為優質。省內有些地勘單位僅僅執行了“厚度差”而沒有執行煤層“深度差”的標準要求。需要指出的是,“深度差”指的是通過鉆探施工所揭露的煤層的賦存深度和測井解釋的該同一層煤的賦存深度這2者之間的差值。這直接關系到對礦區各煤層的賦存水平的確定、煤層號乃至整個礦區地層柱狀的建立,今后開采方案的確立,等等。筆者認為:采用測井與鉆探2者的成果相互驗證,是保證鉆探質量的又一手段,其產生的效果是不言而喻的,這個標準應該得到采用,忽略了這一條,煤炭的勘查質量將大受影響。(3)鉆孔的泥漿消耗量觀測的標準。目前,我省有的地勘單位還把施工煤炭鉆孔中對泥漿消耗量的觀測作為鉆孔施工的“簡易水文觀測”這一項的內容之一,并且規定了全孔應觀測的次數和百分比。而有的地勘單位基本上對這一項基本沒有相應的規定。實際上,實施煤系地層中的鉆探施工,基本上采用的都是低固相或無固相的固壁泥漿,對其消耗量的觀測,可同時獲取孔內地層中出現斷層、裂隙或溶洞的訊息。這無論是加深對深部的地層、煤層、構造的了解,還是為防止鉆探施工中因頂漏鉆進而可能出現的燒鉆事故等,它既是一種很好的參考指標,也是一個安全的防范措施。如果鉆探隊伍能采用這一《標準》,無疑很有意義。此外,對孔深的誤差與校正、煤層頂底板的深度丈量、鉆孔彎曲度的標準等,2者之間也同樣存在差異,這里就不一一累述了。

關于“國標”和“行業標準”

還有一個不可回避的,也是目前亟待討論和解決的問題:“國標”與“行業標準”的區別究竟在哪里?由于歷史的原因,導致我省原先分屬不同部門的地勘單位至今仍執行不盡一致的標準。但現在的問題是,這么多年過去了,國家沒有宣布全部廢止或是統一更新以往由各個部門頒布的全部的《規程》或《規范》,僅僅是出臺了部分新的“行業標準”。例如:上述的《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》(MT/T1042-2007)就是2007-10-22出臺的。這個標準是由國家安監總局的,被冠以“行業標準”。有人認為:“行業標準”不能等同于“國標”,故其還不能完全作為這個礦種的鉆探施工質量的唯一驗收標準。所以,這種被冠以“行業標準”出臺的《規范》的權威性在執行前就已經被打了折扣。國土資源部的《煤、泥炭地質勘查規范》,國家安監總局的《煤炭地質勘查報告編寫規范》,都是“行業標準”。“行業標準”是否就是這個行業內的“國家標準”呢?問題的癥結在于,直至今日,沒有哪個權威機構或部門出來解釋或者強調、認可這個問題。省內乃至全國,也沒有一個機構來統一協調這個問題。這樣,就造成了參與省內的煤炭勘查項目的《設計方案》評審、野外工程質量驗收、《煤炭勘查報告》審查的專家們很糾結,也很難辦。有的時侯只好無奈的采用“一國兩制”的做法,即:遇到是執行鉆探“六大指標”的地勘單位的項目,用“六大指標”,反之,用“八大指標”的標準來評判衡量。這幾年,對煤炭這個礦種上級機關也曾頒布過一些“國家標準”,例如:《中國煤炭分類標準》《煤中有害元素含量分級》、《煤炭質量分級》(第1~第3部分)等等。但問題是,頒布以上“國家標準”的,是國家質檢總局和國家標準化管委會,這對于地勘單位來講,似乎好像又缺少了些國家專業主管部門的味道。

政出多門對制定《規范》的影響

目前制定的煤炭的《規程》或《規范》,政出多門,試舉幾例:國家質檢總局頒布了《煤的發熱量測定方法》,《煤的元素的分析方法》,《煤炭資源勘查煤質評價規范》;國家質檢總局、國家標準化管委會共同頒布了《中國煤炭分類》,《煤的發熱量測定方法》,《煤的可選性評定方法》,《煤炭質量分級》第1部分:灰分,第2部分:硫分,第3部分:發熱量,《煤中的有害元素含量分級》第1部分:磷,第2部分:氯,《煤質及煤分析有關術語》;國家發改委頒布了:《煤炭地質鉆探規程》;國家安監總局頒布了:《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》;《煤炭資源勘查煤質評價規范》;國土資源部頒布了《煤炭地球物理測井規范》。這還僅僅是這幾年中頒布出臺的部分《規范》或《規程》。僅僅一個煤炭礦種,就有這么多個的上級單位、頒布了這么多的《規程》或《規范》或“標準”,但是這些新頒布的《規程》或《規范》或“標準”中,有些不夠全面、系統;有些還忽略了煤炭勘探施工中的工藝(如電性、煤炭鉆井使用的井壁泥漿等)的影響;有些還是沒有突出煤炭礦種勘查的特點,所制定的標準的條款之間存在互相矛盾的情形。例1:國家質檢總局、國家標準化管委會2006年9月頒布出臺《煤中的有害元素含量分級》。這個“國家標準”的內容只有2個部分,只包含2個有害元素(第1部分:磷和第2部分:氯)。那么,煤炭中還有其它的好幾種最最主要的“有害元素”,例如硫、砷、氟、鉛、汞等,怎么沒有相應的、新的“含量分級”的“國家標準”出臺呢?對上述這些未曾提及的“有害元素”的評判標準是否還是沿用原先的標準呢?2011年,包含相應內容的、新的“國標”出臺了。國家質檢總局、國家標準化管委會頒布《煤的質量分級》,共3個部分,其中,把上述未列入的硫,劃歸到“煤炭的質量”的類別中進行分級評價。這樣,通過“國標”,磷和氯被歸類到“有害元素”類,硫則被歸類到“質量分級”類。這樣的分類法,本身就值得商榷。目前,煤炭中的有害元素與環境的關系已經成為當今國內外日益關注的大問題,煤2013.NO.1.ISSN1672-9064CN35-1272/TK中的伴生的元素多達60余種,而根據其性質和用途,基本上可分為有益、有害和指相元素3類。硫,是煤中極為常見的有害成分,全國高硫煤的產量約占原煤總產量的1/6,我國每年向大氣中約排放的SO2總量達200多萬t,居世界第1。SO2是使酸雨形成的主要因素,目前,我國國土的酸雨面積已經達國土面積的1/3,而且還在增加。據由中國環境科學院和清華大學共同完成的最新的科研成果表明:目前,由于酸雨的泛濫,每年已經給中國的經濟造成超過1100萬元的損失。既然“國家標準”中已經建立了“有害元素”這一大類,但新的“國標”又不把硫也歸類到“有害元素”進行分級,顯然不盡合理。此外,煤中還有強腐蝕性元素氟;有毒元素砷;還有鈹、鉛、鉻、鎘等的有毒的化合物等,這些,既沒有出臺新的歸類標準,又不重申現在是否還是可以繼續沿用以往曾經頒布過的關于煤中有害元素的老《規程》中的標準。實際上,早在上個世紀的90年代,當時的煤炭工業部、國家煤炭工業局和進入本世紀后的國家發改委,都曾相繼出臺過上述的部分煤炭中的有害成分的分級標準,當時也都是稱之為“含量分級”,見表1。國家質檢總局、國家標準化管委會的《煤中的有害元素含量分級》的第1部分:磷(GB/T20475.1-2006),第2部分:氯,(GB/T20475.2-2006),實際上也就是表1中的MT/T562-1996和MT/T597-1996的標準,這種既沒有改變具體標準,又不提示“應作為代替前者”的“國家標準”的出臺,在《規范》的延續性、指導性方面,都使人感到不好操作。筆者認為:實際上目前新出臺的,無論是稱之為“煤炭質量分級”還是叫“煤中的有害元素含量分級”的“國家標準”,都完全可以把煤炭中的所有的有害元素合并成一個“標準”的文本,再冠以一個統一的名稱,并且明確指出新出臺的標準對以往所有舊版本的替代性,豈不更好?所以說,我國目前有關煤炭礦種的部分標準的制定還缺乏統一性和系統性。例2:最新頒布的《煤炭地球物理測井規范》(DZ/T0080—2010)規定:竣工鉆孔的煤層的定性、定厚的測井曲線參數,必須在有4種參數曲線的基礎上,取其中的2種或2種以上反映最好的求出平均值并作為定性、定厚物性參數;巖性的定性、定厚的參數,要3種以上。而《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》中規定:甲級孔的測井曲線參數不能少于4條(種),乙級孔不得少于3條(種),否則該鉆孔的測井質量要降級,并導致全孔的鉆探綜合指標要降級。《煤炭地球物理測井規范》規定:“凡探煤鉆孔,必須選擇測量電阻率(視電阻率)、自然伽馬、補償密度、自然電位或聲波時差的測井曲線”。問題恰恰在于:目前省內所有實施打煤的鉆孔,絕大多數勘查對象是無煙煤,《測井規范》中規定必須采用的這幾條曲線中,有的對無煙煤的反映就很不好。其中:視電阻率曲線,其對于無煙煤反映不好,基本上是一條低幅值的直線,有時幾乎就是0值;自然電位曲線,在采用了低固相或無固項的化學泥漿固壁工藝的鉆孔內,該曲線對煤層幾乎沒有反映,而目前我省的勘查單位實施煤系地層的鉆探施工,基本上又都是采用了低固相或無固項的泥漿固壁工藝。這樣,對于鉆孔內的煤層的定性、定厚的解釋,能具有較好物性反映的,基本上只能依賴《測井規范》中要求的另外2條:即自然伽瑪和人工伽瑪曲線了。一旦這2條曲線再出現多解,則煤層的定性、定厚的確定乃至全孔的鉆探質量就必然要大受影響。一些施工單位為了使竣工鉆孔的驗收能夠達到相應驗收的測井曲線的數量標準,還是把一些對無煙煤層的物性反映很差、甚至是0值,但偏偏又屬于本《規范》上允許采用的測井曲線拿出來湊數,其目的就是要湊足該《規范》中要求的“4條曲線”罷了。筆者曾多次建議在遇到這樣的情形時,應增加測量聲波(時差)曲線,因為這一條曲線對采用了低固相或無固相護壁鉆孔的無煙煤煤層的定性、定厚的反映較好。但是,要采用聲波時差測井,施工單位就要購置新儀器,又要增加鉆探的成本,相比之下還是“湊數”好。很顯然,《規范》的具體條款,對實施無煙煤鉆探特別是采用低固相護壁工藝的鉆孔,存在不足。例3:部分已經出臺的《規程》或《規范》之間的差異之大,也使主管部門無法可依。例如,我省的一些勘查單位,在實施煤炭項目勘查的野外地質填圖時的驗收標準,執行的是1997年頒布實施的《煤田地質填圖規程》。他們認為:既然是實施鉆探打煤的項目,自然要執行這個礦種的驗收標準,除非有《填圖規程》的新標準出臺。但是,省內有的勘查單位顯然持不同的意見,他們對于野外地質填圖不分礦種,一律執行《固體礦產勘查原始地質編錄規程》(2006年)。上述2個不同的地質填圖的《規程》之間,差異很大,不但所制定的“觀測點的密度及數量”標準不同,甚至連勘查區的“構造復雜程度”的劃分等級都不一樣。面對執行不同《規程》的地勘單位所提交的填圖成果時,我們這些煤炭勘查項目填圖質量現場能源開發驗收者們該如何評判?問題或許還遠不止這些,甚至還不是一個福建省的情形;鉆探施工的對象,也不僅僅只是煤炭一個礦種。例如:現在全國很多的勘探隊伍,無論是對沉積礦產還是對金屬礦產,在深部勘查時都普遍使用了坑內鉆探這一勘查手段。但是,關于坑內鉆探施工的《規范》或是允許參照執行的相應“標準”的上級意見,至今還未見出臺。這樣,對這種小孔徑鉆孔的鉆探施工的測斜、水文,直至取樣、封孔等項的要求等,均無任何“標準”可以對照。又如:前面已經提及的,2010年由國土資源部的《地質巖心鉆探規程》(DZ/T0227-2010)。根據起草該《規程》的中國地調局的同志介紹:該《規程》是經由全國國土資源標準化地質勘查技術方法分技術委員會、全國國土資源標準化技術委員會、國土資源部的相關司局等諸多技術部門和標準化管理部門的審查后獲得通過的。可是,這個《規范》對于煤炭這個礦種的鉆探標準,顯然存在某些缺項,例如:它也沒有規定“重量采取率”,甚至連最起碼的煤炭鉆孔竣工后應施行的測井工作的要求也沒有提及。但是,這個《規程》,它又是實實在在的“國家標準”。前面講過,省內的一些勘查單位,堅持在煤炭勘查的鉆探施工中,一定要執行“國標”,所以,他們在這里為自己執行的不同的勘查標準似乎找到了注腳。但是,這個最新頒布的關于鉆探施工標準的《規程》,顯然和有關的煤炭勘查的其它《規范》或標準有沖突。如前所述,對鉆探煤芯采取率的驗收標準,《地質巖心鉆探規程》和《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》之間的差異很大。再如,對鉆孔的彎曲度的標準,同樣存在差異。《地質巖心鉆探規程》是這樣規定的:在直孔施工中每100m頂角偏斜不應超過2°,在斜孔施工中每100m頂角偏斜不應超過3°。《煤炭地質勘查鉆孔質量標準》的規定卻是這樣的:直孔300m以內不超過3°,301~1200m,每遞增100m不超過1°,超過1200m,每遞增100m不超過1.5°。但未對斜孔的孔斜度作出規定。

意見和建議

筆者曾專門寫信給提出《地質巖心鉆探規程》的中國地質調查局,信中闡述了由于該《規程》對煤炭礦種的針對性不足,以及與其它煤炭勘查的《規程》有矛盾的現狀,希望上級有關部門能夠明確今后應執行的具體標準。很快就給了回復,原文是:“《地質巖心鉆探規程》主要適用于常規的地質巖心鉆探工作,煤炭地質巖心鉆探工作除執行《地質巖心鉆探規程》(DZ/T0227-2010)外,可同時執行《煤炭地質勘查質量標準》(MT/1042-2007)和《煤田鉆探規程》。”這種答復,還是無法圓滿。這幾種《規程》的標準本身就不一樣,談何“同時執行”?當然,他們在回信中也認為:①煤炭地質勘查標準處于多個部門管理的狀態;②標準的制定缺乏統一性和系統性是客觀存在的;③國土資源部門已著手協調和解決此類問題。這才一語中的。但愿“協調和解決此類問題”成功的那一天能早日到來,千萬不要再讓我們過著“同時執行”的日子了。筆者呼吁并建議:由1個或幾個聯合的、具國家級別的權威的主管部門,盡早統一出臺1套較完整的關于煤炭礦種從地質填圖、鉆探、物探、坑探、煤質分析、直至報告提交的系統的《規程》或《規范》及驗收標準,并要同時重申對以往相關標準做出重新認定或標注被替代,并以此作為全國煤炭礦種勘查工作唯一執行的《規范》或《標準》。這是統一勘查隊伍思想和評判標準、提高我國煤炭礦種的勘查質量、保證煤炭能源的可持續發展應做的刻不容緩的事。

本文作者:胡兆曦工作單位:福建省煤田地質局