第九章 地質(zhì)勘探

第九章地質(zhì)勘探第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第九章地質(zhì)勘探本章內(nèi)容： 第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段 第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查 第三節(jié)煤礦地質(zhì)勘查第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段一、遙感地質(zhì)調(diào)查二、地質(zhì)填圖（地質(zhì)測量）三、坑探工程四、鉆探工程五、巷探工程六、地球物理勘探技術(shù)第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段一、遙感地質(zhì)勘探

通過探測目標物的電磁輻射來獲得目標物的信息。地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用就是對像片的判讀。

1.基本方式:①主動遙感②被動遙感

2.技術(shù)手段：

①攝影遙感；②多光譜遙感；③紅外遙感；④雷達遙感；⑤激光遙感等。煤田勘探中一般使用航片，而不使用衛(wèi)片。第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段二、地質(zhì)填圖其任務(wù)是通過對自然露頭及人工露頭等地質(zhì)現(xiàn)象進行系統(tǒng)的地質(zhì)觀測，了解或查明工作區(qū)的區(qū)域地層、構(gòu)造、含煤層位、煤層及其有益礦產(chǎn)等情況，同其它手段配合完成各階段的任務(wù)。進行地質(zhì)填圖工作，首先要對工作區(qū)有關(guān)的資料進行收集、分析、研究，選擇露頭好，地層出露全，地質(zhì)構(gòu)造簡單的地段進行野外踏勘，詳細測制地層剖面，建立地層層序，了解煤層及標志層的大致情況，以便確定填圖單位，最后完成地質(zhì)填圖。第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段三、坑探工程1.探槽在表土層厚度<3m的地段，垂直巖層走向或構(gòu)造線方向開挖槽子，揭露地質(zhì)現(xiàn)象，稱為槽探。其規(guī)格一般為：底寬0.6～0.8m，兩幫坡度75°～80°。第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段2.探井在表土層厚度3—20m

，地層產(chǎn)狀較平緩的地段，可挖掘直立的探井，揭露各種地質(zhì)現(xiàn)象。據(jù)探井深度不同，可分為淺探井（<10m）和深探井（>10m）；根據(jù)探井?dāng)嗝嫘螤?，可分為方井和圓井。探井可以沿走向布置，也可以沿傾向布置，但應(yīng)布置在一條直線上，以取得連續(xù)的地質(zhì)剖面資料。第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段3.探巷為了揭露煤系和采集煤樣，有時需要開挖各種巷道，如平峒、石門等。第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段四、鉆探工程鉆進過程中提取巖心，通過巖心的巖性、產(chǎn)狀和深度信息獲取地下煤層的埋深和厚度。通過鉆孔資料可以繪制鉆孔柱狀圖，達到目標深度并提取巖芯后，對鉆孔進行地球物理測井，最后進行封孔。第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段根據(jù)鉆孔鉆進的情況不同，鉆孔可分為直孔和斜孔：1）直孔：垂直向下鉆進的鉆孔。地層傾角<60°的地區(qū)。2）斜孔：以一定的方向（方位角）和傾斜角向下鉆進的鉆孔。地層傾角>60°的地段，斜孔的傾斜方向應(yīng)盡量垂直于地層走向并與傾向相反，傾斜角度一般不小于70°～75°。鉆孔的施工是由下列工序組成的：定孔、開孔、施工、見煤預(yù)報、采取煤心、測井、封孔。鉆探工程在各個階段都得使用，礦井的建設(shè)、生產(chǎn)時期也常使用。第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段五、巷探工程利用礦井中的巷道進行地質(zhì)探測為巷探。分為專門探巷和一巷多用。第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘探的技術(shù)手段巷探的優(yōu)點是可以直接觀測到地質(zhì)現(xiàn)象，易取地質(zhì)數(shù)據(jù)、采集樣品，也可以一巷多用。第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)地質(zhì)勘的技術(shù)手段六、地球物理勘探技術(shù)是利用具有不同物理性質(zhì)（密度、磁性、電性、彈性波傳播速度、放射性）的巖層和礦床對地球物理場所產(chǎn)生的異常，來圈定含煤地層、推斷地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問題的一種技術(shù)手段。煤田普查與勘探及礦井地質(zhì)勘探中常采用的物探方法包括：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查煤田地質(zhì)勘探又稱為煤炭資源地質(zhì)勘探，是尋找和查明煤炭資源的地質(zhì)工作，目的是尋找煤炭資源，圈定煤炭儲量，為煤礦設(shè)計和建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。一、煤田地質(zhì)勘查階段二、煤田地質(zhì)勘查類型三、儲量級別和儲量分類四、勘查程度第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查一、煤田地質(zhì)勘探階段

預(yù)查【找煤（初步普查）】：尋找煤炭資源，對工作區(qū)有無進一步工作價值作出評價。

普查【普查（詳細普查）】：在找煤的基礎(chǔ)上進行，其任務(wù)是對工作區(qū)有無開發(fā)建設(shè)價值作出評價，為煤炭工業(yè)的遠景規(guī)劃和下一階段的勘探工作提供必要的資料。

詳查【詳查（初步勘探）】：為礦區(qū)總體設(shè)計提供地質(zhì)資料，保證礦區(qū)規(guī)模、井田劃分不至于因地質(zhì)情況而發(fā)生重大變化，并要對影響礦區(qū)開發(fā)的水文地質(zhì)條件和其它開采技術(shù)條件作出評價。第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查

勘探【精查（詳細勘探）】：為礦井設(shè)計提供可靠的地質(zhì)資料，其成果要滿足選擇井筒、水平運輸巷、總回風(fēng)巷的位置和劃分初期采區(qū)的需要，保證井田境內(nèi)的礦井井型不至于因地質(zhì)情況而發(fā)生重大變化，保證不至于因地質(zhì)資料而影響煤的即定工業(yè)用途。各階段工作要求參見《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》地質(zhì)勘探程序：

1．１：５萬對這個煤田普查勘探劃分礦區(qū)２．１：１萬對礦區(qū)詳查劃分井田３．１：５０００精查礦井設(shè)計和建井依據(jù)第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘探第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查二、煤田地質(zhì)勘查類型（對勘探區(qū)進行分類）（一）勘查類型的劃分1.

按構(gòu)造復(fù)雜程度劃分（產(chǎn)狀變化，斷層，火成巖）第一類：簡單構(gòu)造：第二類：中等構(gòu)造：第三類：復(fù)雜構(gòu)造：第四類：極復(fù)雜構(gòu)造：構(gòu)造復(fù)雜程度各種查明程度對構(gòu)造控制的基本線距m探明的控制的簡單500～10001000～2000中等250～500500～1000復(fù)雜250～500注：極復(fù)雜構(gòu)造只宜邊探邊采，線距不做具體規(guī)定。第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查（本頁參考）第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查2.

按煤層穩(wěn)定程度劃分（厚度變化、結(jié)構(gòu)、煤類單一、煤質(zhì)變化、全區(qū)可采性）第一型：穩(wěn)定煤層第二型：較穩(wěn)定煤層第三型：不穩(wěn)定煤層第四型：極不穩(wěn)定煤層煤層穩(wěn)定程度各種查明程度對煤層控制的基本線距m探明的控制的穩(wěn)定500～10001000～2000較穩(wěn)定250～500500～1000不穩(wěn)定375a）250注：極不穩(wěn)定煤層只宜邊探邊采，線距不做具體規(guī)定。a）只適合D.2.3.a）。第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查（二）勘探工程的布置1.布置原則：1）最有效、最經(jīng)濟地揭露地質(zhì)體。

2）能全面、系統(tǒng)地獲得地質(zhì)資料。

3）運用“由點到線、由線到面”的手段進行勘探。2.勘探線1）勘探線的布置盡可能與巖層走向或主要構(gòu)造線方向垂直，其夾角不得小于75°。2）根據(jù)其用途不同，可劃分如下：第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查（1）主導(dǎo)剖面線：工程點密于一般剖面，能嚴密控制煤層和構(gòu)造的勘探線。（2）基本勘探線：為配合主導(dǎo)剖面線控制全區(qū)地質(zhì)情況而布置的一般勘探線。（3）輔助線：在基本勘探線之間，為查清局部地質(zhì)問題而布置的短線。3）在找煤或普查階段，要選擇構(gòu)造簡單、含煤性好、交通便利的區(qū)域布置勘探線。4）勘探線的排列方向取決于勘探區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造。如：地層走向變化不大，勘探線以一定的距離平行排列；對于盆地和穹隆、勘探線呈現(xiàn)放射狀。第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查三、儲量級別與分類1.儲量級別

根據(jù)勘探研究程度，將煤炭儲量分為A、B、C、D四級，其中A、B為高級儲量，C、D為低級儲量。1）A級儲量：在精查階段，通過較密的勘探工程和詳細的地質(zhì)研究所圈定的儲量，是煤礦設(shè)計和投資的依據(jù)。（1）層位結(jié)構(gòu)，煤層對比可靠；（2）煤種、煤質(zhì)及變化；（3）煤層產(chǎn)狀；（4）落差>20m的斷層；（5）巖漿巖影響范圍。（已經(jīng)查明、資料可靠）第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查2）B級儲量：在詳查和精查階段，通過系統(tǒng)的勘探工程和較詳細的地質(zhì)研究所圈定的儲量，B級儲量也是煤礦設(shè)計和投資的依據(jù)。（基本查明、較為可靠）（1）層位結(jié)構(gòu)，煤層對比可靠；（2）煤種、煤質(zhì)及變化；（3）煤層產(chǎn)狀；（4）落差>20m的斷層；（5）巖漿巖影響范圍。3）C級儲量：用一定的勘探工程控制的儲量，是配合A、B級儲量設(shè)計和投資的依據(jù)。初步查明：（1）煤層層位、厚度變化；2）煤質(zhì)、煤種；（3）地質(zhì)構(gòu)造。第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查4）D級儲量：根據(jù)地質(zhì)測量和地面物探方法確定的煤層分布范圍，或是用山地工程和少數(shù)鉆孔控制的儲量2.勘探階段提交的儲量1）找煤：D2）普查：C+D，其中C級不少于20%-30%。3）詳查：B+C+D，其中B+C級不少于70%，B級20-30%。4）精查：A+B+C。第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查3、儲量分類第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查１）．地質(zhì)儲量（生產(chǎn)礦井總儲量）在井田技術(shù)邊界范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探和調(diào)查查明的符合國家能源政策規(guī)定的煤炭資源標準的儲量．２）．能利用儲量（平衡表內(nèi)儲量）地質(zhì)儲量中按照合理利用地下資源和保護環(huán)境及符合工業(yè)指標的要求，在現(xiàn)有的或已掌握的先進技術(shù)條件下，可以經(jīng)濟合理地利用的那部分儲量．３）．暫不能利用儲量地質(zhì)儲量中由于煤層厚度小，灰份高（發(fā)熱量低），水文地質(zhì)條件及其它開采技術(shù)條件特別復(fù)雜等原因，目前開采有困難，暫時不能利用的儲量．第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查４）工業(yè)儲量：能利用儲量中Ａ．Ｂ．Ｃ級儲量之和，可以作為設(shè)計和投資的依據(jù)５）遠景儲量：能利用儲量中Ｄ級儲量，由于研究程度不夠，有待于進一步勘探提高儲量級別，只能作為地質(zhì)勘探設(shè)計和礦區(qū)發(fā)展遠景規(guī)劃的依據(jù)．６）可采儲量：工業(yè)儲量中預(yù)計可以采出的那部分儲量。７）設(shè)計損失量：為了保證采掘生產(chǎn)的安全進行，在礦井設(shè)計中，根據(jù)國家技術(shù)政策規(guī)定，允許丟失在地下的能利用儲量。它與煤層賦存條件、采煤方法等有關(guān)。第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查８)探明儲量和保有儲量a探明儲量：煤田地質(zhì)報告提交，經(jīng)儲量審批和機關(guān)審批的能利用儲量．它是反映煤田地質(zhì)勘探工作成果的主要指標．b保有儲量：截止統(tǒng)計報告期止，煤田＼礦區(qū)＼井田內(nèi)實際擁有的探明儲量，它反映了煤炭資源的現(xiàn)狀．第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)煤田地質(zhì)勘查四．勘查程度勘查程度：通過各種技術(shù)手段，對勘探區(qū)內(nèi)的地質(zhì)情況的了解程度和對地質(zhì)變化規(guī)律的控制、查明程度．不同的勘探階段其勘探程度是不同的程度的高低由網(wǎng)距來實現(xiàn)程度的高低與儲量級別密切相關(guān)．煤炭儲量不僅反映數(shù)量，也反映勘探程度。第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探一、建井地質(zhì)勘探二、生產(chǎn)地質(zhì)勘探三、礦井延伸、擴建地質(zhì)勘探四、老區(qū)找煤第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探一、建井地質(zhì)勘探1.井筒檢查鉆孔1）布置原則（1）豎井檢查鉆孔；（水文條件）第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探（2）斜井檢查孔布置斜井檢查鉆孔布置在距井筒中心線10～25m的平行線上，一般不少于3個。（3）平硐檢查鉆孔的布置2）獲得的地質(zhì)資料（1）沿井筒中心線的完整地質(zhì)剖面；（2）煤巖層巖性、構(gòu)造特征；（3）水文資料、含水層、水位、水量。第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探二、生產(chǎn)地質(zhì)勘探1.采區(qū)準備過程中的生產(chǎn)地質(zhì)勘探1）新采區(qū)設(shè)計時，煤層賦存狀況不清，需要布置一定的生產(chǎn)勘探鉆孔，進一步控制煤厚、產(chǎn)狀和變化。2）對煤層群中的構(gòu)造復(fù)雜、煤層厚度變化大的薄煤層，通過鉆孔不能肯定可采范圍時，盡量使用風(fēng)巷超前的方法開圈定可采塊段。2.巷道掘進過程中的生產(chǎn)地質(zhì)勘探1）不穩(wěn)定煤層的可采范圍的圈定，只靠鄰近巷道打鉆第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探往往不能解決問題，還需要用巷探進行追索。2）在巷道掘進中遇到斷層，斷層性質(zhì)難以確定時，一般在迎頭布置放射狀鉆孔加以探測。3.工作面回采過程中的地質(zhì)勘探1）分層回采工作面探煤厚；2）查明不穩(wěn)定煤層的變化帶；3）查明工作面的中、小型斷層。第38頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探三、礦井延伸、擴建地質(zhì)勘探此勘探階段要解決的問題：1）了解未來開拓區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及煤層變化情況。2）把井田深部和兩翼范圍內(nèi)的低