第九章 地质勘探

第九章地质勘探第1页，共42页，2023年，2月20日，星期三第九章地质勘探本章内容： 第一节地质勘探的技术手段 第二节煤田地质勘查 第三节煤矿地质勘查第2页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段一、遥感地质调查二、地质填图（地质测量）三、坑探工程四、钻探工程五、巷探工程六、地球物理勘探技术第3页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段一、遥感地质勘探

通过探测目标物的电磁辐射来获得目标物的信息。地质调查中的应用就是对像片的判读。

1.基本方式:①主动遥感②被动遥感

2.技术手段：

①摄影遥感；②多光谱遥感；③红外遥感；④雷达遥感；⑤激光遥感等。煤田勘探中一般使用航片，而不使用卫片。第4页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段二、地质填图其任务是通过对自然露头及人工露头等地质现象进行系统的地质观测，了解或查明工作区的区域地层、构造、含煤层位、煤层及其有益矿产等情况，同其它手段配合完成各阶段的任务。进行地质填图工作，首先要对工作区有关的资料进行收集、分析、研究，选择露头好，地层出露全，地质构造简单的地段进行野外踏勘，详细测制地层剖面，建立地层层序，了解煤层及标志层的大致情况，以便确定填图单位，最后完成地质填图。第5页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段三、坑探工程1.探槽在表土层厚度<3m的地段，垂直岩层走向或构造线方向开挖槽子，揭露地质现象，称为槽探。其规格一般为：底宽0.6～0.8m，两帮坡度75°～80°。第6页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段2.探井在表土层厚度3—20m

，地层产状较平缓的地段，可挖掘直立的探井，揭露各种地质现象。据探井深度不同，可分为浅探井（<10m）和深探井（>10m）；根据探井断面形状，可分为方井和圆井。探井可以沿走向布置，也可以沿倾向布置，但应布置在一条直线上，以取得连续的地质剖面资料。第7页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段3.探巷为了揭露煤系和采集煤样，有时需要开挖各种巷道，如平峒、石门等。第8页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段四、钻探工程钻进过程中提取岩心，通过岩心的岩性、产状和深度信息获取地下煤层的埋深和厚度。通过钻孔资料可以绘制钻孔柱状图，达到目标深度并提取岩芯后，对钻孔进行地球物理测井，最后进行封孔。第9页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段根据钻孔钻进的情况不同，钻孔可分为直孔和斜孔：1）直孔：垂直向下钻进的钻孔。地层倾角<60°的地区。2）斜孔：以一定的方向（方位角）和倾斜角向下钻进的钻孔。地层倾角>60°的地段，斜孔的倾斜方向应尽量垂直于地层走向并与倾向相反，倾斜角度一般不小于70°～75°。钻孔的施工是由下列工序组成的：定孔、开孔、施工、见煤预报、采取煤心、测井、封孔。钻探工程在各个阶段都得使用，矿井的建设、生产时期也常使用。第10页，共42页，2023年，2月20日，星期三第11页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段第12页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段五、巷探工程利用矿井中的巷道进行地质探测为巷探。分为专门探巷和一巷多用。第13页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘探的技术手段巷探的优点是可以直接观测到地质现象，易取地质数据、采集样品，也可以一巷多用。第14页，共42页，2023年，2月20日，星期三第一节地质勘的技术手段六、地球物理勘探技术是利用具有不同物理性质（密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性）的岩层和矿床对地球物理场所产生的异常，来圈定含煤地层、推断地质构造及解决地质问题的一种技术手段。煤田普查与勘探及矿井地质勘探中常采用的物探方法包括：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探第15页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查煤田地质勘探又称为煤炭资源地质勘探，是寻找和查明煤炭资源的地质工作，目的是寻找煤炭资源，圈定煤炭储量，为煤矿设计和建设提供科学依据。一、煤田地质勘查阶段二、煤田地质勘查类型三、储量级别和储量分类四、勘查程度第16页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查一、煤田地质勘探阶段

预查【找煤（初步普查）】：寻找煤炭资源，对工作区有无进一步工作价值作出评价。

普查【普查（详细普查）】：在找煤的基础上进行，其任务是对工作区有无开发建设价值作出评价，为煤炭工业的远景规划和下一阶段的勘探工作提供必要的资料。

详查【详查（初步勘探）】：为矿区总体设计提供地质资料，保证矿区规模、井田划分不至于因地质情况而发生重大变化，并要对影响矿区开发的水文地质条件和其它开采技术条件作出评价。第17页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查

勘探【精查（详细勘探）】：为矿井设计提供可靠的地质资料，其成果要满足选择井筒、水平运输巷、总回风巷的位置和划分初期采区的需要，保证井田境内的矿井井型不至于因地质情况而发生重大变化，保证不至于因地质资料而影响煤的即定工业用途。各阶段工作要求参见《煤炭资源地质勘探规范》地质勘探程序：

1．１：５万对这个煤田普查勘探划分矿区２．１：１万对矿区详查划分井田３．１：５０００精查矿井设计和建井依据第18页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查第19页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘探第20页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查二、煤田地质勘查类型（对勘探区进行分类）（一）勘查类型的划分1.

按构造复杂程度划分（产状变化，断层，火成岩）第一类：简单构造：第二类：中等构造：第三类：复杂构造：第四类：极复杂构造：构造复杂程度各种查明程度对构造控制的基本线距m探明的控制的简单500～10001000～2000中等250～500500～1000复杂250～500注：极复杂构造只宜边探边采，线距不做具体规定。第21页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查（本页参考）第22页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查2.

按煤层稳定程度划分（厚度变化、结构、煤类单一、煤质变化、全区可采性）第一型：稳定煤层第二型：较稳定煤层第三型：不稳定煤层第四型：极不稳定煤层煤层稳定程度各种查明程度对煤层控制的基本线距m探明的控制的稳定500～10001000～2000较稳定250～500500～1000不稳定375a）250注：极不稳定煤层只宜边探边采，线距不做具体规定。a）只适合D.2.3.a）。第23页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查（二）勘探工程的布置1.布置原则：1）最有效、最经济地揭露地质体。

2）能全面、系统地获得地质资料。

3）运用“由点到线、由线到面”的手段进行勘探。2.勘探线1）勘探线的布置尽可能与岩层走向或主要构造线方向垂直，其夹角不得小于75°。2）根据其用途不同，可划分如下：第24页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查（1）主导剖面线：工程点密于一般剖面，能严密控制煤层和构造的勘探线。（2）基本勘探线：为配合主导剖面线控制全区地质情况而布置的一般勘探线。（3）辅助线：在基本勘探线之间，为查清局部地质问题而布置的短线。3）在找煤或普查阶段，要选择构造简单、含煤性好、交通便利的区域布置勘探线。4）勘探线的排列方向取决于勘探区的地质构造。如：地层走向变化不大，勘探线以一定的距离平行排列；对于盆地和穹隆、勘探线呈现放射状。第25页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查三、储量级别与分类1.储量级别

根据勘探研究程度，将煤炭储量分为A、B、C、D四级，其中A、B为高级储量，C、D为低级储量。1）A级储量：在精查阶段，通过较密的勘探工程和详细的地质研究所圈定的储量，是煤矿设计和投资的依据。（1）层位结构，煤层对比可靠；（2）煤种、煤质及变化；（3）煤层产状；（4）落差>20m的断层；（5）岩浆岩影响范围。（已经查明、资料可靠）第26页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查2）B级储量：在详查和精查阶段，通过系统的勘探工程和较详细的地质研究所圈定的储量，B级储量也是煤矿设计和投资的依据。（基本查明、较为可靠）（1）层位结构，煤层对比可靠；（2）煤种、煤质及变化；（3）煤层产状；（4）落差>20m的断层；（5）岩浆岩影响范围。3）C级储量：用一定的勘探工程控制的储量，是配合A、B级储量设计和投资的依据。初步查明：（1）煤层层位、厚度变化；2）煤质、煤种；（3）地质构造。第27页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查4）D级储量：根据地质测量和地面物探方法确定的煤层分布范围，或是用山地工程和少数钻孔控制的储量2.勘探阶段提交的储量1）找煤：D2）普查：C+D，其中C级不少于20%-30%。3）详查：B+C+D，其中B+C级不少于70%，B级20-30%。4）精查：A+B+C。第28页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查3、储量分类第29页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查１）．地质储量（生产矿井总储量）在井田技术边界范围内，经地质勘探和调查查明的符合国家能源政策规定的煤炭资源标准的储量．２）．能利用储量（平衡表内储量）地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业指标的要求，在现有的或已掌握的先进技术条件下，可以经济合理地利用的那部分储量．３）．暂不能利用储量地质储量中由于煤层厚度小，灰份高（发热量低），水文地质条件及其它开采技术条件特别复杂等原因，目前开采有困难，暂时不能利用的储量．第30页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查４）工业储量：能利用储量中Ａ．Ｂ．Ｃ级储量之和，可以作为设计和投资的依据５）远景储量：能利用储量中Ｄ级储量，由于研究程度不够，有待于进一步勘探提高储量级别，只能作为地质勘探设计和矿区发展远景规划的依据．６）可采储量：工业储量中预计可以采出的那部分储量。７）设计损失量：为了保证采掘生产的安全进行，在矿井设计中，根据国家技术政策规定，允许丢失在地下的能利用储量。它与煤层赋存条件、采煤方法等有关。第31页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查８)探明储量和保有储量a探明储量：煤田地质报告提交，经储量审批和机关审批的能利用储量．它是反映煤田地质勘探工作成果的主要指标．b保有储量：截止统计报告期止，煤田＼矿区＼井田内实际拥有的探明储量，它反映了煤炭资源的现状．第32页，共42页，2023年，2月20日，星期三第二节煤田地质勘查四．勘查程度勘查程度：通过各种技术手段，对勘探区内的地质情况的了解程度和对地质变化规律的控制、查明程度．不同的勘探阶段其勘探程度是不同的程度的高低由网距来实现程度的高低与储量级别密切相关．煤炭储量不仅反映数量，也反映勘探程度。第33页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探一、建井地质勘探二、生产地质勘探三、矿井延伸、扩建地质勘探四、老区找煤第34页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探一、建井地质勘探1.井筒检查钻孔1）布置原则（1）竖井检查钻孔；（水文条件）第35页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探（2）斜井检查孔布置斜井检查钻孔布置在距井筒中心线10～25m的平行线上，一般不少于3个。（3）平硐检查钻孔的布置2）获得的地质资料（1）沿井筒中心线的完整地质剖面；（2）煤岩层岩性、构造特征；（3）水文资料、含水层、水位、水量。第36页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探二、生产地质勘探1.采区准备过程中的生产地质勘探1）新采区设计时，煤层赋存状况不清，需要布置一定的生产勘探钻孔，进一步控制煤厚、产状和变化。2）对煤层群中的构造复杂、煤层厚度变化大的薄煤层，通过钻孔不能肯定可采范围时，尽量使用风巷超前的方法开圈定可采块段。2.巷道掘进过程中的生产地质勘探1）不稳定煤层的可采范围的圈定，只靠邻近巷道打钻第37页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探往往不能解决问题，还需要用巷探进行追索。2）在巷道掘进中遇到断层，断层性质难以确定时，一般在迎头布置放射状钻孔加以探测。3.工作面回采过程中的地质勘探1）分层回采工作面探煤厚；2）查明不稳定煤层的变化带；3）查明工作面的中、小型断层。第38页，共42页，2023年，2月20日，星期三第三节矿井地质勘探三、矿井延伸、扩建地质勘探此勘探阶段要解决的问题：1）了解未来开拓区的地质构造及煤层变化情况。2）把井田深部和两翼范围内的低