煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用

煤炭地質(zhì)勘查

一、煤炭地質(zhì)勘查的概念

1.煤炭地質(zhì)勘查的主要對象煤礦床以及與其在空間上、成因上有密切聯(lián)系的共伴生層狀沉積礦產(chǎn)，如油頁巖、鋁土礦、耐火粘土、石灰?guī)r、Ge、Ga、U、V等。2.煤炭地質(zhì)勘查的基本任務(wù)在深入了解煤礦床形成條件和變化規(guī)律（煤田地質(zhì)學(xué)等）的基礎(chǔ)上，選擇最有效的勘查手段和方法，以獲取有關(guān)煤礦床的各種信息（普查勘探學(xué)），對礦床作出地質(zhì)的、技術(shù)的、經(jīng)濟的合理評價（地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟評價理論方法），為煤炭工業(yè)遠景規(guī)劃，礦區(qū)總體開發(fā)規(guī)劃和礦井（包括露天）初步設(shè)計提供地質(zhì)資料和依據(jù)。

3.煤炭地質(zhì)勘查屬于礦產(chǎn)勘查的一個分枝礦產(chǎn)勘查過去分工很細，如黑色金屬、有色金屬、化工、建材、核工業(yè)、煤炭、石油等，他們既有相同的（共同的）地方，也有各自的特點。

二、煤炭地質(zhì)勘查的基本原則共有四項原則:

1.循序漸進的原則認識論的規(guī)律：由表及里，由淺入深，由已知到未知，逐步加深。先稀后密，由大面積的概略了解到小范圍的詳細了解，先找煤、普查后詳查勘探，以便使各項工作和工程布置、施工建立在可靠的基礎(chǔ)上，努力降低勘查風(fēng)險。2.全面和綜合的原則包括四個方面：①對整個勘查區(qū)要作全面的考慮，都要照顧到，有所交待；②地質(zhì)研究工作要全面：地層、構(gòu)造、巖漿巖、煤層、煤質(zhì)、有益礦產(chǎn)，開采技術(shù)條件（水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，瓦斯、煤塵、煤的自燃、地溫等）都要研究。③各種有關(guān)礦產(chǎn)都要研究，以煤為主，綜合研究綜合評價，要做好與煤共伴生的礦產(chǎn)的勘查評價工作（尤其是煤層氣，地下熱水），做到充分利用合理保護礦產(chǎn)資源。④要研究與煤的綜合利用有關(guān)的各種問題。3.區(qū)別對待的原則自然界沒有絕對均一的東西。不同的煤礦床，地質(zhì)特征不同；同一個煤礦床不同地段也不相同；煤礦床的構(gòu)造，煤厚、煤層結(jié)構(gòu)，煤質(zhì)等都是不均一的；

礦床開發(fā)對不同水平、不同區(qū)段要求也不同，一般先期開采地段，一水平初采區(qū)要求較高，其他地段相對較低；每個區(qū)塊內(nèi)部工程點、采樣點要相對均勻；勘查初期，資料少、可相對均勻。4.經(jīng)濟技術(shù)合理的原則要從勘查區(qū)的實際情況和煤礦生產(chǎn)建設(shè)的實際情況出發(fā)，正確合理地選擇勘查手段，注重經(jīng)濟效益；要以現(xiàn)代地質(zhì)理論為指導(dǎo)，盡量采用先進的技術(shù)方法，提高勘查精度，降低勘查成本。以合理的投入、較短的工期取得最佳地質(zhì)效果，做到優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗。三、煤炭地質(zhì)勘查的階段劃分煤炭地質(zhì)勘查按順序劃分為預(yù)查（找煤）、普查、詳查和勘探四個階段，每個階段地質(zhì)任務(wù)和工作程度要求不同?！懊耗嗵康刭|(zhì)勘查規(guī)范”中都有明確的規(guī)定（DZ/T0215-2002），相信大家都有深入的研究，這里不再多講。四、煤炭地質(zhì)勘查的程序（步驟）

無論那個階段的煤炭地質(zhì)勘查工作，都要先編制地質(zhì)勘查設(shè)計。按照批準(zhǔn)的設(shè)計組織施工并采集獲取相應(yīng)資料，作好地質(zhì)“三邊”工作和編制地質(zhì)報告的三個程序（步驟），順序進行?？辈樵O(shè)計編制：編制勘查設(shè)計應(yīng)按三個階段順序進行。

1.首先要全面充分地收集前人（已有）的地質(zhì)、采礦資料，要收集勘查區(qū)內(nèi)、相鄰地區(qū)和區(qū)域的地質(zhì)、采礦資料（包括圖件），研究成果，如不同時期、不同人、不同比例尺的地質(zhì)圖、地層剖面、地質(zhì)剖面、含煤性、煤質(zhì)、覆蓋層資料、物探、鉆探資料等。2、對收集到的各種資料進行深入分析研究，去粗取精，去偽存真，得出比較符合客觀實際的認識和看法、結(jié)論，編制出各種圖、表。3、以已有資料為基礎(chǔ)，根據(jù)任務(wù)中的要求和設(shè)計編制題綱、認真編寫勘查設(shè)計。專業(yè)設(shè)計要在總體設(shè)計的基礎(chǔ)上，按專業(yè)設(shè)計要求編制?？辈樵O(shè)計的內(nèi)容很多，前幾章主要是任務(wù)要求及對勘查區(qū)地質(zhì)情況的認識。有關(guān)采樣測試和地質(zhì)報告編寫由盛總、石處講。本人重點講勘查手段選擇，工程布置、施工順序、工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求、地質(zhì)“三邊”等問題。五、勘查手段選擇

根據(jù)地形、地質(zhì)（基巖出露情況）和物性條件，因地制宜合理選擇、使用各種勘查手段是提高勘查精度和經(jīng)濟效益的有效途徑。合理選擇運用勘查手段有三個方面：一是對于研究某一方面的地質(zhì)問題，應(yīng)通過比較，選擇使用最有效最經(jīng)濟的手段；二是對于每一項勘查工程應(yīng)力求獲得盡可能多的資料和數(shù)據(jù)，研究更多的地質(zhì)問題，即一項工程多種用途；三是技術(shù)手段是不斷發(fā)展的，要及時學(xué)習(xí)新的技術(shù)方法，要與時俱進，跟上技術(shù)前進的步伐?？辈槭侄芜x擇使用的基本原則，是充分發(fā)揮各種勘查手段的優(yōu)勢和長處，取長補短，力求以較小的代價，獲得最好的效果。一般要求是：1．凡地形、地質(zhì)、物性條件較好的地區(qū)（特別是掩蓋區(qū)）都應(yīng)該采用地面物探（主要是地震）手段，充分發(fā)揮地面物探的作用，配合鉆探，測量和采樣測試等手段，完成各項地質(zhì)任務(wù)。地面物探必須要超前于鉆探進行。2.在基巖裸露，半裸露的地區(qū)，都必須首先做好地面地質(zhì)工作，合理布置槽、井探、淺鉆工程，配合地面電法等，小窯調(diào)查進行地質(zhì)填圖。有條件的地區(qū)均應(yīng)開展遙感和航空地質(zhì)填圖。地質(zhì)填圖工作也要超前進行，其精度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。在做好地面地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，采用鉆探、測井、采樣測試等手段完成各項地質(zhì)任務(wù)。3.構(gòu)造復(fù)雜，煤層不穩(wěn)定但基巖出露較好的地區(qū)（山區(qū)），應(yīng)在大比例尺地質(zhì)填圖的基礎(chǔ)上，采用淺部（坑）巷探，深部鉆探相結(jié)合或主要使用坑巷探的方法完成地質(zhì)任務(wù)。六、勘查工程布置

各項勘查工程一定要按照一定的規(guī)律和順序進行布置，雜亂無章的布置既浪費資金，也達不到地質(zhì)目的。1.勘查萄工程的布永置要從地某質(zhì)目的出慮發(fā)（查明娛地層構(gòu)造氏、煤層、惡煤質(zhì)、開踐采技術(shù)條粉件等）。能將這榜些地質(zhì)在問題清給楚反映沙出來的常就是地泄質(zhì)剖面，它可毅以將勘泡查區(qū)的曠構(gòu)造形盈態(tài)、煤厚層形態(tài)統(tǒng)及各煤每層的關(guān)厭系等直鉛觀地反己映出來束，也是彈研究煤還層變化親和編制賴其他圖賣件（底灘板等高剃線圖）殘的基礎(chǔ)皮?？辈榫€的嶄布置一定梨要盡量垂吵直地層顫走向或促主要（山總體）情構(gòu)造線場方向，（研究鉛需要時也棋可以有一才定數(shù)量的閉走向剖面象）?？辈閼?zhàn)鉆孔原則除上均應(yīng)布扁置在勘查談線上，實提測地層剖扁面（主干鑰槽）、井拘探剖面、考地面物探奴測線應(yīng)與找鉆探基本伏勘查線相卷重合。2.勘到查線的煌間距應(yīng)索根據(jù)所弄處的勘限查階段帥和勘查摸類型來筆決定。猴不同的貿(mào)勘查階纖段探求稅的資源慶儲量類濱型及比佳例不同亦（附錄典D），思現(xiàn)行規(guī)迅范中都綱作了較銀明確的星規(guī)定，歌一般應(yīng)拆參照執(zhí)鑄行。這里說芽明七點掏：①勘查慌類型由最勘查區(qū)雀的構(gòu)造促復(fù)雜程沒度和煤廳層穩(wěn)定欲性決定紡，兩種圖因素相炸比較要痕抓主要株矛盾，按照勘查耍難度較大躲的因素決辰定基本工盟程線距（附錄D蓬），不同乒勘查階段麗對各類型冬資源儲量行所占比例然的要求不掛同，因此狼一個勘查碗?yún)^(qū)基本工榨程線距也駐不統(tǒng)一，見不同資源植儲量類別孟區(qū)塊（段史）要求不扒同。②構(gòu)造賓復(fù)雜程致度的類薯別劃分帽，原則慌上以勘查亭區(qū)為單族位。當(dāng)一嫌勘查區(qū)邪的不同灶地段有雹顯著差迷異時，袍應(yīng)根據(jù)潔情況區(qū)罰別對待承。③當(dāng)一介勘查區(qū)是有兩種谷以上煤迅層穩(wěn)定財程度類刷型時，聞應(yīng)按煤厚或隙資源量占父優(yōu)勢的主瘋要煤層的僵穩(wěn)定性類匠型選擇基貼本工程門線距；④地面物憲探能滿足脅構(gòu)造控制朗程度要求珠時，鉆探銀基本工程歉線距應(yīng)按許主要煤層債穩(wěn)定性類送別來選擇勝。⑤在裸露朽、半裸露葬地區(qū)，鉆偵探基本線蒙距選擇應(yīng)巡壽充分考慮尖地質(zhì)填圖畫的成果。⑥以線型寧構(gòu)造為主汁的地區(qū)，君基本工程汁線距可根仰據(jù)構(gòu)造特缸點適當(dāng)放稈稀。⑦規(guī)范中興沒有規(guī)定診探求推斷躁和預(yù)測的規(guī)資源量的儲基本工程必線距，只裂能根據(jù)探奏明、推斷嚷的資源儲底量的要求予類推。這岔是因為找蛋煤、普查障階段資料長較少，勘慶查類型只銷能與已知叉區(qū)類比，椅因此對勘蒼查類型的傻認識需要倆在勘查過澇程中不斷故研究，不露斷深化。3.勘探線錫上勘查運工程點譜一般應(yīng)訪根據(jù)構(gòu)遇造和煤楊層變化夕情況，戀以及地省層傾角犁大小、著不同水守平的需璃要合理腫布置。鉆孔間款距一般應(yīng)念小于線距斗，以能較名嚴密控制勇構(gòu)造和煤女層變化為蛾原則（盡反量打在構(gòu)秀造轉(zhuǎn)折端彩，得到一釣個連續(xù)剖鵝面，盡量樹不布置在朝山頂和水但面）。4.煤層掀氣和其他識有益礦產(chǎn)蘇的勘查，互一般是利破用各種探淺煤工程進僻行。確有查必要時，座也可以布溪置部分專含門工程和刷測試研究暮工作。七、施瓦工順序1．各項勘查兇工程的施看工順序一撿般應(yīng)按照先地表后副地下，先暑物探后鉆脅探，先淺航后深，由后稀到密的原則峽進行。2．采用蘆多種手段斷進行勘查叛時，都必左須遵循地面零地質(zhì)工作豈（填圖、搏山地工程僅）、地面線物探工作掘先行的原則確，妥善耗安排各猾種勘查盆手段和極各項勘舌查工程尼的施工威順序，皆及時協(xié)催調(diào)各專嚴業(yè)的工鐘作。要質(zhì)根據(jù)地晝面物探斷和地面繩地質(zhì)工圾作的成酷果及時小調(diào)整修探改勘查燃設(shè)計，將優(yōu)化鉆斃孔布置熟。3．掩藍蓋地面價，要根怒據(jù)物探培成果，先施工消中深孔豬，避免閑打到煤勺層露頭熊外或鉆育孔過深；基巖燥裸露、巖半裸露召地區(qū)要蜓按照由吧淺而深材，順序電施工。駁構(gòu)造復(fù)速雜區(qū)要寒先搞清趴1～2已條剖面咐，然后羅逐步外坦推。4．此侮外還要媽考慮地襲形和季暢節(jié)因素壘，低洼舊地段雨葡季不能反施工；音還要盡燈可能照充顧到搬免遷的方孫便。八、工作恩方法、質(zhì)餅量標(biāo)準(zhǔn)、句質(zhì)量要求1．各種捏勘查工程騰（手段）燙都必須按突照有關(guān)規(guī)鉗程、質(zhì)量襖標(biāo)準(zhǔn)和要危求執(zhí)行（杯測量、填晶圖、山地招工程、地寬面物探、剃鉆探、測付井、采樣妥測試、抽詠水等）。勘查工疑程的原填始記錄塵和資料鍛都要做葛到及時細、準(zhǔn)確產(chǎn)、清楚層、完整歇（齊全懶），對自然斬露頭和及勘查工館程所揭顫露的地膽質(zhì)、水梯文現(xiàn)象渣都必須橡按照規(guī)樣定的內(nèi)駕容和要筋求進行掙認真的盜觀測、盾鑒定和交描述。像原始資尖料編錄姜的程序塔、格式側(cè)、內(nèi)容勸、術(shù)語躍等要統(tǒng)消一并符勉合有關(guān)腦標(biāo)準(zhǔn)的甘要求，暫并及時寇進行整脹理。2．各項溉原始資料乓以及巖芯嘩、樣品、歐標(biāo)本等實菜物都應(yīng)按銷有關(guān)規(guī)定損和要求妥極善保管，群建立完整斗的原始資鞏料檔案。3．勘查工悔程質(zhì)量樣驗收是豎保證工焰程質(zhì)量棵的重要糠手段，嚴格質(zhì)副量驗收是質(zhì)量滴管理工哪作的重魯要內(nèi)容。項目負揀責(zé)人是各術(shù)項勘查工蝴程質(zhì)量驗言收的主要麗負責(zé)人，咳勘查項目扁內(nèi)所實施慮的各項勘鼓查工程的綢質(zhì)量驗收夜均應(yīng)由項捆目負責(zé)人廁或其特定潑的專人負貼責(zé)，各有青關(guān)部門和努人員參加級。4．勘找查工程絹質(zhì)量驗濱收工作華必須實葉事求是栗，不得降低做標(biāo)準(zhǔn)、照妹顧情緒。對驗收斗時發(fā)現(xiàn)的拳問題或疑柏問，都應(yīng)輪及時在現(xiàn)兔場查找原捷因，必要沈時采取補償救措施。5．質(zhì)設(shè)量驗收訂工作必味須按有首關(guān)規(guī)程坊，規(guī)定敞和質(zhì)量繡標(biāo)準(zhǔn)進拘行，驗充收報告派書（表咬）應(yīng)由比驗收負第責(zé)人和桃有關(guān)人周員親自總簽字負獎責(zé)。九、地質(zhì)敞三邊工作1．“邊勘查施鋼工，邊整易理分析研岸究資料，號邊調(diào)整修猜改設(shè)計”是煤草炭地質(zhì)雷勘查行之有效的基本的工作方播法之一誼，它貫穿于勘查的昨全過程鈴，適用于各個不同壇的勘查階秧段，必須認邁真貫徹刻執(zhí)行。2.取全取準(zhǔn)地質(zhì)資料跟是三邊工遍作的基礎(chǔ)琴，加強綜合寶研究是三邊工走作的核心尿，及時編聚制修改各種圖表慰是三邊工態(tài)作的手段耐，按時保逢質(zhì)提交地質(zhì)報告知是三邊工具作的目的耕。3.項目倦地質(zhì)組應(yīng)同由專人負責(zé)三邊工亞作，必細要時可虹成立三邊小組，全面皺負責(zé)地墳質(zhì)、水霜文、煤迫質(zhì)、物講探、測婚量等各射專業(yè)的舅協(xié)調(diào)，保證三滑邊任務(wù)的及時暑完成。4.必須建汪立