行业煤矿地质勘查

1、8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 v 煤田地质勘探是一门关于寻找和探明煤矿床，对煤煤田地质勘探是一门关于寻找和探明煤矿床，对煤 田进行地质研究，最终对其作出工业评价的学科。田进行地质研究，最终对其作出工业评价的学科。 v 地质勘探的任务：运用各种勘探方法查明煤系地层、地质勘探的任务：运用各种勘探方法查明煤系地层、 地质构造、煤层赋存分布特性、煤质特征、储量及地质构造、煤层赋存分布特性、煤质特征、储量及 开采技术条件，正确评价煤炭及含煤岩系半生和共开采技术条件，正确评价煤炭及含煤岩系半生和共 生的其他有益矿床。生的其他有益矿床。 v 地质勘探的

2、目的：为煤矿设计、建设和生产提供可地质勘探的目的：为煤矿设计、建设和生产提供可 靠的地质资料保证煤炭资源合理、顺利开发。靠的地质资料保证煤炭资源合理、顺利开发。 8.2 煤炭地质勘查阶段及任务煤炭地质勘查阶段及任务 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤矿地质勘查的技术手段煤矿地质勘查的技术手段 8.3 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 u 遥感地质调查遥感地质调查 u 地质填图地质填图 u 坑探工程坑探工程 u 巷探工程巷探工程 u 钻探工程钻探工程 u 地球物理勘探地球物理勘探 v 8.1.1 8.1.1

3、遥感地质调查遥感地质调查 n遥感地质调查是综合利用遥感技术进行地质调遥感地质调查是综合利用遥感技术进行地质调 查和资源勘探的方法。查和资源勘探的方法。 n遥感地质调查的理论建立在物理学的电磁辐射遥感地质调查的理论建立在物理学的电磁辐射 与地质体相互作用的机理基础之上，而其技术与地质体相互作用的机理基础之上，而其技术 方法则建立在方法则建立在“多多”技术基础上技术基础上 v 遥感地质调查具有以下特点。遥感地质调查具有以下特点。 1.1.大面积的同步观测，视域宽广大面积的同步观测，视域宽广 3.3.定时、定位观测，提高观测的时效性定时、定位观测，提高观测的时效性 2.2.信息丰富，技术先进信息丰富

4、，技术先进 4.4.投入相对小，综合效益高投入相对小，综合效益高 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 应用应用Google earth所看到的中国情景所看到的中国情景 8.1.2 8.1.2 地质填图地质填图 n地质填图又称地质测量，是勘探中的基础工作，也是最地质填图又称地质测量，是勘探中的基础工作，也是最 基本的技术手段。它是应用地质学的理论和方法，有目基本的技术手段。它是应用地质学的理论和方法，有目 的地在含煤地区进行全面的地表地质研究，即对的地在含煤地区

5、进行全面的地表地质研究，即对天然露天然露 头（没有被浮土掩盖的岩层、煤层、断层等）和人工露头（没有被浮土掩盖的岩层、煤层、断层等）和人工露 头（用人工揭露出来的岩层、煤层、断层等）进行测量头（用人工揭露出来的岩层、煤层、断层等）进行测量 和描述，并把获得的所有地质信息按一定的比例及统一和描述，并把获得的所有地质信息按一定的比例及统一 的技术要求填绘在地形图上，编制成地形地质图、地质的技术要求填绘在地形图上，编制成地形地质图、地质 剖面图、地层综合柱状图等图件，剖面图、地层综合柱状图等图件，作为今后地质工作的作为今后地质工作的 重要依据。重要依据。 n地质填图在煤田地质勘查的各个阶段中都要进行，

6、但各地质填图在煤田地质勘查的各个阶段中都要进行，但各 阶段的要求、研究程度及地质条件不同，相应地质填图阶段的要求、研究程度及地质条件不同，相应地质填图 的比例尺也有差异。的比例尺也有差异。 n遥感技术已应用于煤田地质填图。遥感技术已应用于煤田地质填图。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8.1.2 8.1.2 地质填图地质填图 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 填图工作已进入数字化阶段填图工作已进入数字化阶段 传统的三大件：传统的三大件： 罗盘罗盘 GPS GPS 锤子锤子 笔记本电脑笔记本

7、电脑 放大镜放大镜 数码相机数码相机 现代地现代地 质新装质新装 备备: : 梦想成真 8.1.3 8.1.3 坑探工程坑探工程 n坑探工程简称坑探，是为了揭露岩层、煤层及地质坑探工程简称坑探，是为了揭露岩层、煤层及地质 构造等地质现象，或为了采集煤样在地表或地下挖构造等地质现象，或为了采集煤样在地表或地下挖 掘不同类型的坑道所进行的工程。掘不同类型的坑道所进行的工程。 1. 1.探槽探槽 n在表土较薄（一般小于在表土较薄（一般小于3m3m），岩层倾角较陡或较平），岩层倾角较陡或较平 缓。地形切割比较强烈，表土稳定坚实且含水不多缓。地形切割比较强烈，表土稳定坚实且含水不多 的地段，的地段，垂直

8、岩层走向或构造线方向垂直岩层走向或构造线方向挖掘的一条槽挖掘的一条槽 沟，称为探槽。沟，称为探槽。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 n利用探槽可以直接测量和描述所揭露的地利用探槽可以直接测量和描述所揭露的地 质现象，可以绘制剖面图及其他图件。质现象，可以绘制剖面图及其他图件。 n探槽是坑探工程中使用最普遍的技术手段，探槽是坑探工程中使用最普遍的技术手段， 它常配合地质填图使用。它常配合地质填图使用。 n 其规格一般为：底宽其规格一般为：底宽0.60.60.8m0.8m，两帮坡，两帮坡 度度75758080。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查

9、 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 2. 2.探井探井 n当表土厚度大于当表土厚度大于3m3m、小于、小于20m20m时时，不适合挖掘探，不适合挖掘探 槽，就采用从地面垂直挖掘探井的方法，来揭露槽，就采用从地面垂直挖掘探井的方法，来揭露 一般地层倾角比较平缓地区的岩层、煤层及其他一般地层倾角比较平缓地区的岩层、煤层及其他 地质现象。地质现象。 n探井工程比探槽难度大，应尽量少布置，一般探井工程比探槽难度大，应尽量少布置，一般沿沿 岩层走向布置岩层走向布置，配合探槽和地质填图使用。，配合探槽和地质填图使用。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的

10、技 术 手 段 1 1表土；表土； 2 2含煤地层；含煤地层； 3 3探井探井 探井布置示意图探井布置示意图 3.3.探巷（硐）探巷（硐） n为了揭露煤系，了解煤层厚度和结构，确定煤层风氧为了揭露煤系，了解煤层厚度和结构，确定煤层风氧 化带的深度，并在风氧化带下采集煤样，化带的深度，并在风氧化带下采集煤样，直接从地面直接从地面 挖掘的井硐挖掘的井硐，称为探巷（硐）。，称为探巷（硐）。 n探巷根据需要可垂直或平行煤层走向掘进，可为立井、探巷根据需要可垂直或平行煤层走向掘进，可为立井、 斜井、平巷或石门。斜井、平巷或石门。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技

11、术 手 段 （a）平巷（硐）平巷（硐)（b）立井与石门）立井与石门(c）斜井）斜井 探巷（硐）布置示意图探巷（硐）布置示意图 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 当用探掘工程达不到上述目的时，需采用钻探工程。当用探掘工程达不到上述目的时，需采用钻探工程。 钻探工程是通过钻探工程是通过钻探机械向地下钻进直径小而深度大的钻探机械向地下钻进直径小而深度大的 圆孔圆孔，并从孔内取得岩、煤芯地质资料，获得全钻孔岩，并从孔内取得岩、煤芯地质资料，获得全钻孔岩 性柱状性柱状, , 从而揭露掩盖地区和深部的整个煤系地层，取从而揭露掩盖地区和深部的整个煤系地层，

12、取 得地层、岩性、矿产、构造及水文地质等多方面资料。得地层、岩性、矿产、构造及水文地质等多方面资料。 钻探是详查和精查勘探工作中主要采用的技术手段。根钻探是详查和精查勘探工作中主要采用的技术手段。根 据地质据地质目的目的的不同，钻孔分为探煤孔、构造孔、水文孔、的不同，钻孔分为探煤孔、构造孔、水文孔、 水源孔、取样孔、井筒检查孔、验证孔等。水源孔、取样孔、井筒检查孔、验证孔等。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 世界第一钻世界第一钻科拉科拉SG3（12261m） 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手

13、段 8.1.4 8.1.4 钻探工程钻探工程 n使用专门的机械传动钻杆和钻头，从地面向地下钻使用专门的机械传动钻杆和钻头，从地面向地下钻 直径小而深的圆孔的方法，称为钻孔。直径小而深的圆孔的方法，称为钻孔。 n一般在煤田勘探中采用的钻机有一般在煤田勘探中采用的钻机有300m300m、500m500m、650m650m 及及1000m1000m等规格。等规格。 n钻探过程中一边钻进，一边选择层位提取岩心，对钻探过程中一边钻进，一边选择层位提取岩心，对 岩心进行测量和描述，获得地质信息，然后绘制原岩心进行测量和描述，获得地质信息，然后绘制原 始钻孔柱状图。始钻孔柱状图。 n钻孔到达目标深度并提取岩

14、心后，按规定必须对钻钻孔到达目标深度并提取岩心后，按规定必须对钻 孔进行地球物理测井。最后对钻孔进行封闭，以免孔进行地球物理测井。最后对钻孔进行封闭，以免 给以后煤矿生产带来突水等隐患。给以后煤矿生产带来突水等隐患。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 钻孔分类钻孔分类 浅孔浅孔 深孔深孔 直孔直孔 斜孔斜孔 探矿孔又称储量孔探矿孔又称储量孔 构造孔构造孔 水文孔水文孔 水源孔水源孔 取样孔取样孔 井筒检查孔井筒检查孔 定位孔定位孔 验证孔验证孔 1套管；2开孔直径；3孔壁； 4见煤深度；5止煤深度；6岩心； 7终孔直径；8孔底；h钻孔深度 钻

15、孔示意图 钻孔柱状图 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 n钻探工程由地表往地下钻进一系列钻孔，这些钻孔钻探工程由地表往地下钻进一系列钻孔，这些钻孔 都是呈网络布置的。都是呈网络布置的。 n在网络中垂直岩层走向方向由若干钻孔连成的线称在网络中垂直岩层走向方向由若干钻孔连成的线称 为为勘探线勘探线。用勘探线上的钻孔柱状绘制勘探线剖面。用勘探线上的钻孔柱状绘制勘探线剖面 图，然后据此再编制其他地质平面图，以了解和掌图，然后据此再编制其他地质平面图，以了解和掌 握煤层在地下的赋存状态。握煤层在地下的赋存状态。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1

16、 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 钻孔网络布置示意图 （a）水平切面图（b）剖面图 井下钻探示意图 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 钻探工程是最重要最常用的技术手段。它适用于任何钻探工程是最重要最常用的技术手段。它适用于任何 地区，尤其在地区，尤其在表土覆盖很厚表土覆盖很厚的地区，是探测深部岩层的地区，是探测深部岩层 、煤层的最重要的手段。钻探工程不仅在煤田勘探各、煤层的最重要的手段。钻探工程不仅在煤田勘探各 个阶段都使用，而且在矿井建设和生产时期也常使用个阶段都使用，而且在矿井建设和生产时期也常使用 。钻探工程有时也可布置在井

17、下巷道中，称其为。钻探工程有时也可布置在井下巷道中，称其为坑道坑道 钻探钻探 。 8.1.5 8.1.5 巷探工程巷探工程 n运用矿井中的巷道来探测地质现象，称之为巷探。运用矿井中的巷道来探测地质现象，称之为巷探。 n它是矿井地质工作中常用的勘探技术手段。通常一般无它是矿井地质工作中常用的勘探技术手段。通常一般无 钻探条件，或钻探达不到预期效果，而且生产又需要时，钻探条件，或钻探达不到预期效果，而且生产又需要时， 采用巷探。采用巷探。 n巷探工程有专门布置的巷道，如下图所示，专门延长运巷探工程有专门布置的巷道，如下图所示，专门延长运 输巷和布置几个短探巷，其目的就是为了探测输巷和布置几个短探巷

18、，其目的就是为了探测F F16 16断层的 断层的 位置，以便顺断煤交线布置切眼；也有采用一巷多用的位置，以便顺断煤交线布置切眼；也有采用一巷多用的 方法，如下图所示，每隔一定距离布置阶段石门，这些方法，如下图所示，每隔一定距离布置阶段石门，这些 石门的挖掘既提前获得了所需的地质资料，又是以后生石门的挖掘既提前获得了所需的地质资料，又是以后生 产上必需的巷道。产上必需的巷道。 n巷探工程最大的巷探工程最大的优点优点是可以直接观测地质现象、量取地是可以直接观测地质现象、量取地 质数据、采集样品，而且可以质数据、采集样品，而且可以“一巷多用一巷多用”。施工专门。施工专门 的探巷，一般都采取小断面简

19、易支护的方式，以减少费的探巷，一般都采取小断面简易支护的方式，以减少费 用。用。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 专门布置巷道进行探测 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8.1.6 8.1.6 地球物理勘探地球物理勘探 n地球物理勘探简称物探，是利用具有不同物理地球物理勘探简称物探，是利用具有不同物理 性质（如密度、磁性、电性、弹性波传播速度、性质（如密度、磁性、电性、弹性波传播速度、 放射性等）的岩层和矿床所产生的地球物理场放射性等）的岩层和矿床所产生的地球物理场 异常，来寻找煤矿床、圈

20、定含煤地层、推断地异常，来寻找煤矿床、圈定含煤地层、推断地 质构造及解决其他地质问题的一种技术手段。质构造及解决其他地质问题的一种技术手段。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 物探方法物探方法 井下物探：超前物探、坑探仪井下物探：超前物探、坑探仪 重力勘探重力勘探 地面物探地面物探 磁法勘探磁法勘探 测井方法测井方法 电法勘探电法勘探 地震勘探地震勘探 咖玛测井咖玛测井 视电阻率测井视电阻率测井 自然电位测井自然电位测井 8.1.6.1 8.1.6.1 煤炭

21、地质勘查地球物理勘探技术煤炭地质勘查地球物理勘探技术 1. 1.重力勘探重力勘探 n重力勘探是以地壳中重力勘探是以地壳中岩石与煤层之间的密度差异岩石与煤层之间的密度差异为基础，通过为基础，通过 观测与分析重力场的变化规律观测与分析重力场的变化规律查明地质构造和寻找煤炭资源的查明地质构造和寻找煤炭资源的 一种地球物理勘探方法。一种地球物理勘探方法。 n重力勘探的重力勘探的使用条件使用条件：首先，：首先，被探测的岩体与周围岩体之间应被探测的岩体与周围岩体之间应 有明显的密度差异有明显的密度差异，最好差值在，最好差值在0.20.20.3g/cm0.3g/cm3 3以上，含煤地以上，含煤地 层与上覆地

22、层、基底岩层或结晶基底之间应有这样的密度差异；层与上覆地层、基底岩层或结晶基底之间应有这样的密度差异； 其次，其次，要求密度分界面的倾角大于要求密度分界面的倾角大于5050 ，埋藏深度小于，埋藏深度小于3000m3000m， 上覆松散沉积物比较均匀，而且地形平坦上覆松散沉积物比较均匀，而且地形平坦等。等。 n重力勘探的主要成果是重力勘探的主要成果是重力异常等值线平面图重力异常等值线平面图。重力勘探主要。重力勘探主要 用于识别盆地、圈定盆地边界、进行构造分区和研究基岩起伏用于识别盆地、圈定盆地边界、进行构造分区和研究基岩起伏 变化；也可用于确定煤田的边界、含煤沉积的厚度和基底起伏变化；也可用于确

23、定煤田的边界、含煤沉积的厚度和基底起伏 情况等。情况等。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 2. 2.磁法勘探磁法勘探 n磁法勘探是以地壳中磁法勘探是以地壳中岩石与煤层之间的磁性差异岩石与煤层之间的磁性差异为基为基 础，通过观测和分析地磁场的变化特征，查明研究对础，通过观测和分析地磁场的变化特征，查明研究对 象地质特征和性质的一种地球物理方法。象地质特征和性质的一种地球物理方法。 n磁法勘探磁法勘探要求要求含煤地层与其上覆及下伏地层有明显的含煤地层与其上覆及下伏地层有明显的 磁性差异，同一地层的磁性相对稳定，岩层倾角越大磁性差异，同一地层的磁

24、性相对稳定，岩层倾角越大 越好。通常含煤地层与其上覆、下伏岩层在磁性上差越好。通常含煤地层与其上覆、下伏岩层在磁性上差 别不大，因此在煤炭地质勘查中，别不大，因此在煤炭地质勘查中，磁法主要用来区分磁法主要用来区分 含煤地层和基底古老变质岩系含煤地层和基底古老变质岩系，了解结晶基底的起伏，了解结晶基底的起伏 情况，或用来圈定侵入含煤地层中的火成岩和高磁性情况，或用来圈定侵入含煤地层中的火成岩和高磁性 的火成岩盖层，也可用于确定煤层燃烧带。的火成岩盖层，也可用于确定煤层燃烧带。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 3. 3.电法勘探电法勘探 n电法

25、勘探是根据电法勘探是根据岩石或矿石电学性质岩石或矿石电学性质（如导电性、介（如导电性、介 电性和极化性、导磁性等）电性和极化性、导磁性等）的差异的差异来找矿和研究地质来找矿和研究地质 构造的一组地球物理勘探方法。构造的一组地球物理勘探方法。 n按照电磁场的时间特征，可把电法勘探分为按照电磁场的时间特征，可把电法勘探分为直流电法直流电法 勘探、交流电法勘探和瞬变或脉冲电法勘探勘探、交流电法勘探和瞬变或脉冲电法勘探3 3类类。 n直流电法勘探是通过研究与地质体有关的直流电法勘探是通过研究与地质体有关的直流电场分直流电场分 布特征布特征来达到勘探的目的。来达到勘探的目的。 n直流电法勘探利用的场源有

26、人工场源和天然场源直流电法勘探利用的场源有人工场源和天然场源2 2种。种。 人工场源的直流电法勘探，包括电阻率剖面法、电阻人工场源的直流电法勘探，包括电阻率剖面法、电阻 率测深法、充电法、直流激发极化法等；天然场源的率测深法、充电法、直流激发极化法等；天然场源的 直流电法勘探，有自然电场法等。直流电法是勘探测直流电法勘探，有自然电场法等。直流电法是勘探测 量的物理参数有量的物理参数有视电阻率或视极化率视电阻率或视极化率。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 n交流电法勘探是通过交流电法勘探是通过研究与地质体有关的场源交变电磁场的建研究与地质体有

27、关的场源交变电磁场的建 立、分布、传播特点和规律立、分布、传播特点和规律来达到勘探的目的。来达到勘探的目的。 n交流电法勘探的场源有人工场源和天然场源交流电法勘探的场源有人工场源和天然场源2 2种。由于表征交种。由于表征交 变电磁场的参量多，如振幅、相位、频率、虚实分量等，因此变电磁场的参量多，如振幅、相位、频率、虚实分量等，因此 交流电法勘探派生的方法也就比较多。人工场源的交流电法勘交流电法勘探派生的方法也就比较多。人工场源的交流电法勘 探通过研究电磁感应或电磁波传播特性引起的幅度衰减、相位探通过研究电磁感应或电磁波传播特性引起的幅度衰减、相位 变化等，来获得介质的导电性、导磁性和介电性的分

28、布规律。变化等，来获得介质的导电性、导磁性和介电性的分布规律。 它应用的频率很宽，几乎覆盖所有频段。天然场源的交流电法它应用的频率很宽，几乎覆盖所有频段。天然场源的交流电法 勘探包括大地电流法勘探、磁大地电流法勘探和天然音频大地勘探包括大地电流法勘探、磁大地电流法勘探和天然音频大地 电流法等。电流法等。 n瞬变或脉冲电法勘探也称为过渡场法，是瞬变或脉冲电法勘探也称为过渡场法，是利用脉冲式电流作为利用脉冲式电流作为 场源场源，在断电时测量地下导体感应产生的瞬变二次场随时间的，在断电时测量地下导体感应产生的瞬变二次场随时间的 变化。变化。 n煤田电法勘探，主要煤田电法勘探，主要用于确定含煤岩系分布

29、、研究煤田地质构用于确定含煤岩系分布、研究煤田地质构 造和解决水文工程地质问题造和解决水文工程地质问题。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 4. 4.地震勘探地震勘探 n地震勘探是利用地震学的方法研究人工激发的弹性波在不同地层地震勘探是利用地震学的方法研究人工激发的弹性波在不同地层 中的传播规律，如波的速度、波的衰减和波的形状，以及在界面中的传播规律，如波的速度、波的衰减和波的形状，以及在界面 的反射、折射等，来研究地下地质体的岩性、埋深、构造形态等的反射、折射等，来研究地下地质体的岩性、埋深、构造形态等 的一种地球物理勘探方法。的一种地球物

30、理勘探方法。 n地震勘探中的人工震源有地震勘探中的人工震源有2 2种，一种是种，一种是炸药震源炸药震源，一种是，一种是非炸药非炸药 震源震源（如机械震源、气爆震源、电能震源等）。在陆地表面进行（如机械震源、气爆震源、电能震源等）。在陆地表面进行 地震勘探时，主要使用炸药震源和机械震源。地震勘探时，主要使用炸药震源和机械震源。 n从二维地震勘探逐步发展起来的三维地震勘探技术，是地球物理从二维地震勘探逐步发展起来的三维地震勘探技术，是地球物理 勘探中最重要的方法，也是当前煤炭等地下矿产资源的主要勘探勘探中最重要的方法，也是当前煤炭等地下矿产资源的主要勘探 技术之一。技术之一。 n二维地震勘探方法是

31、在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进二维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进 行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后 经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图，在二维空间（长度经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图，在二维空间（长度 和深度方向）上显示地下的地质构造情况。和深度方向）上显示地下的地质构造情况。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 n三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探三维地震勘探的理论与工作流程和二维地

32、震勘探 大体相似，但其工作内容及达到的效果却非二维大体相似，但其工作内容及达到的效果却非二维 所能比。三维地震勘探主要由野外地震数据资料所能比。三维地震勘探主要由野外地震数据资料 采集、室内地震数据处理、地震资料解释采集、室内地震数据处理、地震资料解释3 3个步骤个步骤 组成，这组成，这3 3个步骤既相互独立，又相互影响，每一个步骤既相互独立，又相互影响，每一 步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。 n煤田地震勘探技术，主要用于探测地质构造，确煤田地震勘探技术，主要用于探测地质构造，确 定含煤岩系分布范围，解决水文地质与工程地质定含煤岩系分布范围，

33、解决水文地质与工程地质 问题。问题。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 LINE868地震剖面（解释后） LINE868地震解释剖面 断点断点 LINE868 5. 5.地球物理测井地球物理测井 n地球物理测井简称测井，是钻孔中使用的地球物理勘探方法地球物理测井简称测井，是钻孔中使用的地球物理勘探方法 的通称。的通称。 n根据所利用的岩石物理性质不同，可分为电测井、放射性测根据所利用的岩石物理性质不同，可分为电测井、放射性测 井、磁测井、声波测井、热测井和重力测井等；根据地质和井、磁测井、声波测井、热测井和重力测井等；根据地质和 地球物理条件

34、，合理地选用综合测井方法，可以详细研究地地球物理条件，合理地选用综合测井方法，可以详细研究地 质剖面、探测有用矿产。质剖面、探测有用矿产。 n在煤田地质勘探中，在煤田地质勘探中，1 1：200200比例尺的测井曲线作岩层定性和比例尺的测井曲线作岩层定性和 深度解释，深度解释，1 1：5050比例尺的测井曲线作定厚和煤层结构解释，比例尺的测井曲线作定厚和煤层结构解释， 从而达到查明岩性、厚度、深度、煤层、煤质及含水层深度从而达到查明岩性、厚度、深度、煤层、煤质及含水层深度 和厚度等。若钻探打丢、打薄煤层时，地球物理测井资料就和厚度等。若钻探打丢、打薄煤层时，地球物理测井资料就 更为重要。更为重要

35、。 n煤矿测井主要方法及其应用范围见表。煤矿测井主要方法及其应用范围见表。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 类别测井方法主要应用范围 电 测 井 自然电位法划分渗透性地层、低阻煤层 电极电位法划分天然焦、无烟煤 视电阻率法划分高阻煤层、各种岩层 电流法划分高阻岩、煤层 侧向测井划分煤岩层，测定煤层灰分 微电极测井精细地划分煤层结构、渗透性岩层 激发极化法划分低阻煤层 感应测井划分岩层、低阻煤层 核 测 井 自然伽马测井 检查地层中放射性元素的赋存情况，划分煤层、 地层界面，测定煤层灰分 伽马伽马测井划分煤层，测定岩、煤层的密度及煤层灰分 中

36、子测井划分孔隙性地层，测定岩层的孔隙度 能谱测井测定岩、煤层的元素成分及各种元素的含量 煤矿地球物理测井及其应用范围煤矿地球物理测井及其应用范围 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 类别测井方法主要应用范围 声 测 井 声速测井 确定岩性，划分煤层，测定岩石的强度与孔隙 度 声幅测井确定岩性，检查测井质量 超声成相测井确定岩层的产状，发现裂隙带与破碎带 工 程 测 井 热测井获得地温资料，判断岩性，测定漏水位置 井液电阻率测井获得泥浆电阻率，测定含水层的位置及含水性 井径测井获得钻孔直径资料，发现-测井的似煤异常 井斜测井获得钻孔的倾斜角与方位

37、角 岩层产状测井 获得井内岩层的产状资料，了解地下构造变化 及沉积规律 煤矿地球物理测井及其应用范围(续) 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 8.1.6.2 8.1.6.2 矿井地球物理勘探技术矿井地球物理勘探技术 1.1.坑道无线电波透视法坑道无线电波透视法 n坑道无线电波透视法是一种地下电磁波法，通坑道无线电波透视法是一种地下电磁波法，通 过研究煤层、各种岩石及地质构造对电磁波传过研究煤层、各种岩石及地质构造对电磁波传 播的影响（包括吸收、反射、二次辐射等作用）播的影响（包括吸收、反射、

38、二次辐射等作用） 所造成的各种异常，从而进行地质推断解释。所造成的各种异常，从而进行地质推断解释。 n无线电波透视法适用于探测高、中电阻率煤层无线电波透视法适用于探测高、中电阻率煤层 中的地质异常体。它可较中的地质异常体。它可较准确地圈定工作面中准确地圈定工作面中 陷落柱的位置、形状和大小；圈定工作面内断陷落柱的位置、形状和大小；圈定工作面内断 层的分布范围及煤层变薄区、尖灭点的位置；层的分布范围及煤层变薄区、尖灭点的位置； 探测工作面内煤层厚度变化范围及某些岩浆岩探测工作面内煤层厚度变化范围及某些岩浆岩 体，瓦斯富集区及储水构造体，瓦斯富集区及储水构造等。等。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘

39、查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 2. 2.瑞利波探测技术瑞利波探测技术 n瑞利波探测技术是通过对瑞利波探测技术是通过对振动波传播速度振动波传播速度的测量的测量 来确定地质构造情况的地震勘探方法。来确定地质构造情况的地震勘探方法。 n瑞利波探测操作方法简便，记录结果直观，能探瑞利波探测操作方法简便，记录结果直观，能探 测采掘前方测采掘前方30m30m以内的地质界面，对以内的地质界面，对判别断层、节判别断层、节 理、煤层顶底界面、煤层内地质异常体界面理、煤层顶底界面、煤层内地质异常体界面等具等具 有迅速便捷的优势。有迅速便捷的优势。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1

40、 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 3. 3.槽波地震法槽波地震法 n槽波地震法是利用槽波来探测地下低速夹层情况槽波地震法是利用槽波来探测地下低速夹层情况 的地震勘探方法。的地震勘探方法。 n槽波地震法主要用于槽波地震法主要用于探查回采工作面内或煤巷两探查回采工作面内或煤巷两 侧的小断层、陷落柱、煤层变薄带，以及岩浆侵侧的小断层、陷落柱、煤层变薄带，以及岩浆侵 入体入体等。根据观测系统的不同，槽波地震法可分等。根据观测系统的不同，槽波地震法可分 为透射法与反射法为透射法与反射法2 2种。种。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 4.

41、4.矿井地质雷达矿井地质雷达 n地质雷达法是利用地质雷达法是利用高频电磁波的反射高频电磁波的反射来探测地质来探测地质 目标的勘探方法。目标的勘探方法。 n地质雷达仪适宜在高电阻率层状介质中应用。在地质雷达仪适宜在高电阻率层状介质中应用。在 石灰岩和中等变质程度的煤类中进行探侧，效果石灰岩和中等变质程度的煤类中进行探侧，效果 更佳。地质雷达在井下可用于探测巷道掘进前方、更佳。地质雷达在井下可用于探测巷道掘进前方、 巷壁两侧和巷道顶底板方向上的巷壁两侧和巷道顶底板方向上的断层断层等，也可对等，也可对 老窑、陷落柱、溶洞、隔水层厚度、煤层内火成老窑、陷落柱、溶洞、隔水层厚度、煤层内火成 岩体、工作面

42、煤厚变化，以及采空区垮落带高度岩体、工作面煤厚变化，以及采空区垮落带高度 等进行探查。等进行探查。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.1 煤 矿 地 质 勘 查 的 技 术 手 段 v煤炭地质勘查是寻找和查明煤炭资源的地煤炭地质勘查是寻找和查明煤炭资源的地 质工作。其质工作。其目的目的是寻找煤矿床、圈定煤炭是寻找煤矿床、圈定煤炭 资源储量，为煤炭建设远景规划、矿区总资源储量，为煤炭建设远景规划、矿区总 体发展规划和矿井（露天）初步设计提供体发展规划和矿井（露天）初步设计提供 地质资料。地质资料。 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2.

43、1 8.2.1 煤炭地质勘查阶段煤炭地质勘查阶段 n煤炭地质勘查阶段又称煤炭地质勘查程序。煤炭地质煤炭地质勘查阶段又称煤炭地质勘查程序。煤炭地质 勘查工作的整个过程就是对煤田从大范围的概略了解勘查工作的整个过程就是对煤田从大范围的概略了解 到小面积的详细研究的过程。到小面积的详细研究的过程。 n煤炭地质勘查的程序划分为预查、普查、详查、勘探煤炭地质勘查的程序划分为预查、普查、详查、勘探 4 4个阶段。个阶段。各勘查阶段必须完成其相应的勘查各勘查阶段必须完成其相应的勘查任务任务， 必须对各种地质因素的了解、研究、掌握达到一定程必须对各种地质因素的了解、研究、掌握达到一定程 度，必须提交相应的度，

44、必须提交相应的地质报告地质报告。勘探地质报告是矿井。勘探地质报告是矿井 建设可行性评价和矿井初步设计的依据。勘探阶段先建设可行性评价和矿井初步设计的依据。勘探阶段先 期开采地段资源期开采地段资源/ /储量比例。储量比例。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 v程序程序：首先对整个煤田进行比例尺为：首先对整个煤田进行比例尺为1 1：5 5万万 的普查勘探；普查后将煤田划分为若干矿区；的普查勘探；普查后将煤田划分为若干矿区； 然后对各矿区进行然后对各矿区进行1 1：1 1万的矿区详查；再将万的矿区详查；再将 矿区划分为若干井田；对各井田进行矿区划分

45、为若干井田；对各井田进行1 1：50005000 的精查。的精查。 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 勘查阶段主要任务 预查 应在煤田预测或区域地质调查的基础上进行，其任务是寻找煤炭资源。预查 的结果，要对所发现的煤炭资源是否有进一步地质工作价值做出评价。预查 发现有进一步工作价值的煤炭资源时，一般应继续进行普查；预查未发现有 进一步工作价值的煤炭资源，或未发现煤炭资源，都要对工作地区的地质条 件进行总结 普查 在预查的基础上，或已知有煤炭资源赋存的地区进行。普查的任务是对工作 区煤炭资源的经济意义和开发建设的可能性做出评价，为煤矿建设远景规

46、划 提供依据 详查 为矿区总体发展规划提供地质依据。凡需要划分井田和编制矿区总体发展规 划的地区，应进行详查 勘探 为矿井建设可行性研究和初步设计提供提供地质资料。勘探一般以井田为单 位进行。勘探的重点地段是矿井的先期开采地段（或第一水平）和初期采区。 勘探成果要满足确定井筒、水平运输巷、总回风巷的位置，划分初期采区， 确定开采工艺的需要；保证井田境界和矿井设计能力不因地质情况而发生重 大变化；保证不致因煤质资料影响煤的洗选加工和既定的工业用途 煤炭地质勘查各阶段的主要任务煤炭地质勘查各阶段的主要任务 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 地地

47、质质 因因 素素 勘查阶段勘查阶段勘探勘探 预查预查普查普查详查详查 拟建中型和中型以上机械拟建中型和中型以上机械 化程度较高的矿井的井田化程度较高的矿井的井田 拟建小拟建小 型井的型井的 井田井田 含含 煤煤 地地 层层 初步确定工初步确定工 作地区地层作地区地层 层序，层序，确定确定 含煤地层时含煤地层时 代代，大致了，大致了 解解含煤地层含煤地层 分布分布的范围的范围 确定勘查区的地确定勘查区的地 层层序，层层序，详细划详细划 分含煤地层，研分含煤地层，研 究其沉积环境和究其沉积环境和 聚煤特征聚煤特征 勘探工勘探工 作程度作程度 可根据可根据 矿井建矿井建 设的实设的实 际需要，际需要

48、， 参参 煤煤 层层 大致了解大致了解煤煤 层层数、煤层层数、煤 层的一般厚层的一般厚 度和埋藏深度和埋藏深 度度 初步查明初步查明可采煤可采煤 层层位、厚度和层层位、厚度和 主要可采煤层的主要可采煤层的 分布范围，初步分布范围，初步 评价勘查区可采评价勘查区可采 煤层的稳定程度煤层的稳定程度 基本查明基本查明可采煤层可采煤层 的层位、层数、厚的层位、层数、厚 度和可采范围，基度和可采范围，基 本确定可采煤层的本确定可采煤层的 连续性，控制主要连续性，控制主要 可采煤层露头位置，可采煤层露头位置， 评价可采煤层的稳评价可采煤层的稳 定程度和可采性定程度和可采性 详细查明详细查明可采煤层层位及厚

49、度变可采煤层层位及厚度变 化，确定可采煤层的连续性，控化，确定可采煤层的连续性，控 制先期开采地段内各可采煤层的制先期开采地段内各可采煤层的 可采范围，对厚度变化较大的主可采范围，对厚度变化较大的主 要可采煤层，应控制煤层等厚线；要可采煤层，应控制煤层等厚线； 严密控制先期开采地段主要可采严密控制先期开采地段主要可采 煤层露头位置，隐伏煤层露头在煤层露头位置，隐伏煤层露头在 勘查线上的平面位置应控制在勘查线上的平面位置应控制在 75m75m以内，控制先期开采地段主以内，控制先期开采地段主 要可采煤层的风氧化带。要可采煤层的风氧化带。 煤炭地质勘查各阶段工作程度要求煤炭地质勘查各阶段工作程度要求

50、 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 地地 质质 因因 素素 勘查阶段勘查阶段勘探勘探 预查预查普查普查详查详查 拟建中型和中型以上机械拟建中型和中型以上机械 化程度较高的矿井的井田化程度较高的矿井的井田 拟建小拟建小 型井的型井的 井田井田 煤煤 质质 大致了大致了 解解煤类煤类 和煤质和煤质 的一般的一般 特征特征 大致确大致确定定 可采煤层可采煤层 煤类和煤煤类和煤 质特征质特征 基本查明基本查明可采煤层的可采煤层的 煤质特征和工艺性能，煤质特征和工艺性能， 确定可采煤层煤类，确定可采煤层煤类， 评价煤的工业利用方评价煤的工业利用方 向；

51、初步查明主要可向；初步查明主要可 采煤层风化带界线，采煤层风化带界线， 评价可采煤层煤质变评价可采煤层煤质变 化程度化程度 详细查明详细查明可采煤层的煤类、煤质特征及其在先可采煤层的煤类、煤质特征及其在先 期可采地段范围内的变化，着重研究与煤的开期可采地段范围内的变化，着重研究与煤的开 采、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等采、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等 有关的煤质特征和公益性质，并做出响应的评有关的煤质特征和公益性质，并做出响应的评 价价 照中型照中型 矿井要矿井要 求并加求并加 以简化以简化 和调整。和调整。 资源资源/储储 量的比量的比 例要求例要求 参照参照 构构 造造 大

52、致了大致了 解解工作工作 地区构地区构 造形态造形态 初步查明初步查明 勘查区构勘查区构 造形态，造形态， 初步评价初步评价 勘查区构勘查区构 造复杂程造复杂程 度度 基本查明基本查明勘查区构造勘查区构造 形态，控制勘查区边形态，控制勘查区边 界和勘查区内可能影界和勘查区内可能影 响井田划分的构造，响井田划分的构造， 评价勘查区的构造复评价勘查区的构造复 杂程度。杂程度。 控制井田边界构造，其中与矿井先期开采地段控制井田边界构造，其中与矿井先期开采地段 有关的边界构造线在平面上的位置摆动范围控有关的边界构造线在平面上的位置摆动范围控 制在制在150m150m以内；详细查明先期开采地段内落差以内

53、；详细查明先期开采地段内落差 等于和大于等于和大于30m30m的断层，详细查明初期采区内的断层，详细查明初期采区内 落差等于和大于落差等于和大于20m20m（地层倾角平缓、构造简（地层倾角平缓、构造简 单、地震地质条件好的地区为单、地震地质条件好的地区为1510m1510m）的断层；）的断层； 对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影 响做出评述；控制先期开采地段范围内主要可响做出评述；控制先期开采地段范围内主要可 采煤层的底板等高线，煤层倾角小于采煤层的底板等高线，煤层倾角小于1010时，时， 要控制初期采区内等高距为要控制初期采区内等高距为1020m

54、1020m的煤层底板的煤层底板 等高线等高线 煤炭地质勘查各阶段工作程度要求(续) 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 地地 质质 因因 素素 勘查阶段勘查阶段勘探勘探 预预 查查 普查普查详查详查 拟建中型和中型以上机械拟建中型和中型以上机械 化程度较高的矿井的井田化程度较高的矿井的井田 拟建小拟建小 型井的型井的 井田井田 火火 成成 岩岩 等等 因因 素素 了解岩浆侵入、古河流了解岩浆侵入、古河流 冲刷、古隆起等对煤层冲刷、古隆起等对煤层 连续性的破坏和煤层厚连续性的破坏和煤层厚 度的影响，大致查明其度的影响，大致查明其 范围范围 控制先

55、期开采地段内岩浆侵入、古河流冲刷、控制先期开采地段内岩浆侵入、古河流冲刷、 古隆起、陷落柱等对煤层厚度和可采性的影响古隆起、陷落柱等对煤层厚度和可采性的影响 表表8-4种种 对小型对小型 井的要井的要 求确定求确定 水、水、 工、工、 环环 地地 质质 条条 件件 大大 致致 了了 解解 水水 文文 地地 质质 情情 况。况。 调查勘查区调查勘查区 自然地理条自然地理条 件、第四系件、第四系 地质和地貌地质和地貌 特征；大致特征；大致 了解区内水了解区内水 文地质条件，文地质条件， 调查环境地调查环境地 质现状质现状 基本查明基本查明勘查区水文地勘查区水文地 质条件，基本查明主要质条件，基本查

56、明主要 可采煤层顶底板工程地可采煤层顶底板工程地 质特征，对可能影响矿质特征，对可能影响矿 区开发建设的水文地质区开发建设的水文地质 条件做出评价；对勘查条件做出评价；对勘查 区内可能有利用前景的区内可能有利用前景的 地下水资源、环境地质地下水资源、环境地质 条件做出初步评价条件做出初步评价 详细查明详细查明井田水文地质条件，评价矿井充水因井田水文地质条件，评价矿井充水因 素，预算先期开采地段涌水量，预测开采过程素，预算先期开采地段涌水量，预测开采过程 中发生突水的可能性及地段，评述开采后水文中发生突水的可能性及地段，评述开采后水文 地质、工程地质、环境地质条件的可能变化，地质、工程地质、环境

57、地质条件的可能变化， 评述矿井水的利用可能性及途径。详细研究先评述矿井水的利用可能性及途径。详细研究先 期开采地段和初期采区范围内主要可采煤层顶、期开采地段和初期采区范围内主要可采煤层顶、 底板工程地质特征。详细调查老窑、小煤矿和底板工程地质特征。详细调查老窑、小煤矿和 生产矿井的分布和开采情况，划出其采空范围，生产矿井的分布和开采情况，划出其采空范围， 对老窑采空区应尽可能地控制，并评述其积水对老窑采空区应尽可能地控制，并评述其积水 情况，详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、情况，详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、 水质及动态变化，分析其充水因素水质及动态变化，分析其充水因素 煤炭地质勘查各阶

58、段工作程度要求(续) 8 8 煤矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 地质 因素 勘查阶段勘探 预查普查详查 拟建中型和中型以上机械 化程度较高的矿井的井田 拟建小 型 井的井 田 其他 开采 技术 条件 大致了解勘查区 开发建设的工程 地质条件和煤的 开采技术条件 基本查明煤层瓦斯、地温等开 采技术条件，对可能影响矿区 开发建设的其他开采技术条件 做出评价 详细研究先期开采地段和初期 采区范围内主要可采煤层瓦斯、 煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险 性及地温变化等开采技术条件， 并做出相应评价 其他 有益 矿产 大致了 解其他 有益矿 产情况。 大致了解其他有

59、益矿产的赋存情 况。 初步查明其他有益矿产赋存情 况，做出有无工业价值的初步 评价 查明其他有益矿产的赋存情况 资源/ 储量 估算煤 炭预测 的资源 量 估算各可采煤层 推断的和预测的 资源量，推断的 资源量占总资源 量的比例一般不 少于3040 估算各可采煤层控制的、推断 的和预测的资源/储量，其中 控制的资源/储量分布应符合 矿区总体发展规划要求，占总 资源储量的比例一般在20 30，控制的和推断的资源量 不少于70 估算各可采煤层的探明的、控 制的、推断的资源储量，先期 开采地段探明的和控制的资源 储量比例，应比表8-4的要求 提高10% 煤炭地质勘查各阶段工作程度要求(续) 8 8 煤

60、矿地质勘查煤矿地质勘查 8.2 煤 炭 地 质 勘 查 阶 段 及 任 务 8.2.2 8.2.2 煤矿床勘查类型及勘查工程基本线距煤矿床勘查类型及勘查工程基本线距 n按照煤炭资源地质勘查程序，一般进行了预查、普按照煤炭资源地质勘查程序，一般进行了预查、普 查后，就进入矿区详查、井田勘探阶段。查后，就进入矿区详查、井田勘探阶段。 n根据我国煤炭建设布局和发展规划的需要，在保证根据我国煤炭建设布局和发展规划的需要，在保证 重点、兼顾一般，以及先富后贫、先近后远、先浅重点、兼顾一般，以及先富后贫、先近后远、先浅 后深、先易后难的后深、先易后难的原则原则下，在对煤田地质情况有了下，在对煤田地质情况有