古人如何采到深埋在地下的煤

石炭纪是地壳运动非常活跃的时期，因而古地理的面貌有着极大的变化。石炭纪开始于距今3.5亿年前，延续到6500万年前。由于这一时期形成的地层中含有丰富的煤炭，因而得名“石炭纪”。据统计，属于这一时期的煤炭储量约占全世界总储量的50%以上。侏罗纪是中国最主要的成煤时代，其资源量占全国50%以上，且以早、中侏罗世为主，在地域上则主要集中于西北，包括陕甘宁盆地和新疆的四个大型煤盆地。

在三叠纪早期的地层中，没有发现煤矿床，而三叠纪中期的地层中，煤矿床薄，而且品质低。关于煤层缺口的成因有许多假设。有科学家认为，当时有许多新的真菌、昆虫、以及脊椎动物出现，这些具侵略性的动物造成植物的大量死亡。但是，这些动物也因二叠纪、三叠纪灭绝事件而大量灭亡，不太可能是煤层缺口的主因。，煤矿缺口不只是这一时期，早在寒武纪地层和6500万以后的更新世也是一大缺失地层。

在这几个地质时期正是科学界最为关注的时期，因为它们正是几次动物大灭绝时期。对于大灭绝科学界普片认为是小行星或彗星撞击造成的，这些时期的矿物可能都是彗星撞击地球时送给地球的礼物，其中包括煤炭、石油、天然气、可燃冰和各种金属矿产。这就是为什么在这些地层中蕴藏丰富矿物的原因所在，也是煤炭丰富的缘由。煤炭根本不是古代森林变化来的，它可能跟水一样来自彗星，也跟水一样在一定的温度范围内进行循环。一切物质都有三态固态、液态、气态。水在大气的范围内能进行循环。煤炭三态的循环温度的跨度太大，在地球表面无法使它循环。

中煤作为煤炭分选的副产品，对淮南潘集矿中煤的煤岩组成及特征进行了分析，发现中煤显微组成中，镜质组及壳质组含量比原煤少，惰质组比原煤多，矿物质则大幅度增加，矿物质主要为黄铁矿及黏土矿物，其他矿物含量极少，矿物质以细粒分散分布为主，不同密度级产品的煤岩特征有很大的差别。由于煤质、成煤条件等不同，我国各选煤厂中煤的煤岩组成及特征有很大差别。从中煤中进一步再选出精煤，主要是通过破碎或磨矿使中煤的煤与非煤物质充分解离。

我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地；天然气资源集中分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地。

从资源深度分布看，我国石油可采资源有80%集中分布在浅层(<2000米)和中深层(2000米～3500米)，而深层(3500米～4500米)和超深层(<4500米)分布较少；天然气资源在浅层、中深层、深层和超深层分布却相对比较均匀。

中国煤炭资源分布极不平衡，北多南少，西多东少。在昆仑山—秦岭—大别山一线以北地区，煤炭资源量占全国的90.3%，其中太行山—贺兰山之间地区占北方地区的65%；昆仑山—秦岭—大别山一线以南的地区，只占全国的9.7%，其中90.6%又集中在川、云、贵、渝等省市。

在大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西地区煤炭资源量占全国的89%，该线以东地区仅占全国的11%，是煤炭贫乏地区。中国煤炭基础储量3261.44亿吨。

中国煤炭资源总量虽然较多，但探明程度低，人均占有储量较少。根据BP2009世界能源统计评论，2008年底中国煤炭探明可采储量为1145亿吨，占世界比例的13.9%，人均储量约86.4吨，约为世界人均可采储量的69%。

中国煤炭资源和现有生产力呈逆向分布，从而形成了“北煤南运”和“西煤东调”的基本格局。大量煤炭自北向南、由西到东长距离运输，给煤炭生产和运输造成很大压力。

扩展资料

煤炭可分为褐煤和硬煤两大类，硬煤包括烟煤和无烟煤。烟煤包括：长焰煤，不粘煤，弱粘煤，气煤，肥煤，焦煤，瘦煤，贫煤。硬煤按碳化程度从低到高分为：低变质烟煤(长焰煤，不粘煤，弱粘煤)，中变质烟煤(气煤，肥煤，焦煤，瘦煤)，高变质煤(贫煤，无烟煤)

煤炭的演变是逐级进行的：褐煤-低变质烟煤-气煤-肥煤-焦煤-瘦煤-贫煤-无烟煤。煤的碳化程度与成煤时间，所处地层的压力和温度有关.时间越长，压力越大，温度越高，则碳化程度越高。

由于碳化程度受多种因素影响，因而同一成煤年代产生的煤种并不相同，相同的煤种可能来源于不同的年代.例如：侏罗纪煤普遍为低变质烟煤和气煤。

而宁夏汝箕沟的侏罗纪煤由于受到火山余热的影响，加速了碳化进程，煤种为无烟煤.辽宁抚顺的长焰煤来自第三纪，阜新的长焰煤来自白垩纪，甘肃华亭的长焰煤来自侏罗纪，内蒙古准格尔的长焰煤来自石炭二叠纪。

参考资料来源：百度百科-煤炭资源

综上所述，煤炭地质勘查研究成果非常多，技术也逐渐呈现多样化，取得的成绩可喜，但是，我国煤炭资源分布和开发存在着极大的不均衡性，加之经济发展地区差异性较大，以及技术普及周期较长和生产要求增加等方面，煤炭资源勘查技术仍然存在着以下几个问题：

1）由于东部浅层煤炭资源枯竭使其深层勘查、开采成为一个重点问题。我国东部浅层煤炭资源开采殆尽，而深层煤炭资源储量丰富，因此，深部资源勘查成为今后东部煤炭资源勘查一个重点。东部深部煤炭资源勘查面临着很多地质问题：第一，用什么技术手段来快速查明巨厚新生界覆盖区下煤炭资源分布与赋存状态；第二，煤层埋深大，存在着地应力大、温度高、瓦斯高、构造复杂等特殊地质条件。如何提高勘探精度，现有的勘探技术手段和探测成果往往与采掘揭露的情况有较大出入，地质灾害预测和防治技术尚不能很好地满足深部矿井生产需要，地质保障系统建设仍然很薄弱。

2）煤炭资源储量套改工作不彻底。煤炭资源/储量是煤炭地质勘查的主要成果之一。20世纪末以前，我国固体矿产储量的分类是参照苏联的模式。1999年6月，国土资源部发出《关于开展矿产资源储量套改工作的通知》，要求对《矿产储量表》上的储量按照新的分类标准进行全面套改转换，4年后套改工作结束。2003年以来，新区勘探项目是按照国土资源部颁发的《固体矿产资源/储量分类》进行的，此前的煤田（井田）勘查报告或矿井地质报告，甚至此后的一部分新建矿井地质报告、生产矿井修编地质报告和补充勘探报告等，仍然沿用原来的储量分级。由于对新、旧储量分级标准理解存在技术上的不统一，部分经套改后的储量报告也是不符合新的储量分级要求的。这些情况势必影响到国家对煤炭资源赋存与分布现状的客观认识，影响到煤炭资源储量分类与国际惯例接轨进程，影响到矿业对外交流与技术合作，跟不上国家矿业投资体制改革形势。因此，按照新标准系统清理生产矿井煤炭资源/储量，切实摸清煤炭资源家底，规范储量管理是煤炭地质勘查面临的紧迫任务。

3）物探手段探测能力和精度仍需提高，多方法综合分析成为主要勘查技术手段。随着煤矿生产机械化、集中化水平的提高，生产能力与规模的不断扩大，矿井生产对地质条件的查明程度提出了更新更高的要求。因此，无论是深部资源勘查还是浅部生产矿井补充勘探，精细查明影响矿井生产的主要地质因素是解决采掘方式与地质条件之间彼此适应问题的关键。要完成这一重任，传统的方法显得无能为力，人们将目光聚焦到物探手段上。实际上，矿井开采地质条件具有隐蔽性、多变性和随机性特点，每种物探技术都有自己的适用条件和解决问题能力。高分辨率三维地震勘探效果除受地震地质条件影响外，在目的层反射波能量和高频成分衰减快的情况下，如何增大信噪比和分辨率，在信号接收排列长度大造成反射点离散距和第一菲涅尔带半径过大情况下，如何增强横向分辨率；在钻探和测井资料较少的情况下，如何提高反射波时间场转变成目的层深度场的精度等技术难题，影响了地震勘探结果的准确性和可靠性。因此，物探技术与其他技术结合将成为一个重要的研究方向。

4）资源勘查、矿井建设、煤层气安全开采一体化和环境保护等进程缓慢。煤炭勘查要求煤炭资源能够合理有效的利用，既要考虑资源量，又要考虑矿井建设以及多种能源利用情况和对于环境影响力，实际上是一个四位一体的综合模式。现今由于历史和经营管理体制等原因，目前从事煤层气勘探开发主要是一些石油公司或风险投资者，以资源－安全－环保为经营理念，以获取煤层气开发商业利益最大化为出发点，以实现原煤商业利益最大化为目的。因此，采煤与采气在行业上是分开的，在矿权上是分割的，在地域和利益上也是独立的，以致各自为政，各行其是，影响了四位一体化进程。

此外，在市场经济条件下，还存在以下问题：

1）投资主体发生变化。在计划经济条件下，煤炭资源的地质勘查与开发是分离的两个过程，探矿权和采矿权同属一个主体———国家，即煤炭资源的地质勘查工作是由煤炭行业地质主管部门，按照国家制定的中长期勘探计划，由国家投资地质部门实施，在确定的区域依据相关规范开展工作，其工作成果提交给国家，而后由国家交由煤炭建设、生产部门开始建设，其中的基本建设投资由国家出资，煤炭资源的销售价格由国家定价。在这一模式下，煤炭勘查部门与煤炭生产单位来自同一个出资方———国家，二者之间的关系表现在地质部门提交勘查成果给国家、生产部门使用地质成果；同样，在这一模式下，历经地质找煤、普查、详查、精查等4个阶段后，地质部门的资料经过国家储量管理委员会的认定与批复，才能作为煤矿设计、建井的依据等。因此，一个煤田从最初的勘查到最后的开发，往往需要十几年甚至几十年的时间，一个大中型煤矿的建成一般需要投资几十亿元的投资。

经过30年的改革开放后，我国已经初步建立了社会主义市场经济，与煤炭资源勘查与开发的国家标准、行业规范与政策规定等，都相应做出了新的、更严密的规定。如探矿权与采矿权的取得，不再是由国家根据区域经济发展情况做出配置，而是要通过招标、拍卖或挂牌等方式有偿取得，依法取得探矿权证的探矿权人成为煤炭资源勘查的主体。

2）投资思路发生变化。众所周知，企业是以追求经济效益最大化为核心，煤炭企业概莫能外。以往在国家计划经济条件下形成的一些勘查规范，如现行的1986年颁发的《煤炭资源地质勘探规范》，更多地强调了勘查工作的阶段性、渐进性等技术层面的内容。尽管对于煤炭资源后期开发也进行了概略性研究评价、预可行性研究和可行性研究，但这些经济评价的主要目的是说明后续勘查工作的必要性和继续投入的合理性，为后续地质勘查工作提供技术经济意义层面上的决策依据。真正意义上的可行性研究报告，则是在详查和勘探报告提交后，由煤矿建设单位或设计部门来完成。在目前形势下，煤炭企业作为投资的主体，无论是以探矿权人或采矿权人的身份出现，无一例外地从投资初期都非常关心投入/产出比、资金回收率等事关企业发展的核心问题，这一过程甚至从深部煤炭资源预查阶段就开始了。近年来，不少业主在煤炭资源勘查上，希望早投入、多投入，以期实现科学决策，缩短投资回收期，力求经济效益最大化。这种观点与做法，实质上是从勘查、开发一体化的角度做出的正确抉择。

煤炭从地下挖出来，一个方法是煤炭是从地面向下挖竖井，把煤炭开采出来，然后再运到井上；另一个方法是从地面比较大面积的挖开，成为露天煤矿，然后把煤挖出来，这是浅层的煤矿挖煤的方法。