常见的地质勘探技术(遥感地质调查地质填图坑探工程钻探工程

?8.1.1遥感地质调查?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。?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，而其技术方法则建立在“多”技术基础上?遥感地质调查具有以下特点。1.大面积的同步观测，视域宽广3.定时、定位观测，提高观测的时效性2.信息丰富，技术先进4.投入相对小，综合效益高8.1.2地质填图?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，有目的地在含煤地区进行全面的地表地质研究，即对天然露头（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、地质剖面图、地层综合柱状图等图件，作为今后地质工作的重要依据。?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，相应地质填图的比例尺也有差异。?遥感技术已应用于煤田地质填图。8.1.3坑探工程?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掘不同类型的坑道所进行的工程。1.探槽?在表土较薄（一般小于3m），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的地段，垂直岩层走向或构造线方向挖掘的一条槽沟，称为探槽。?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。?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。?其规格一般为：底宽0.6～0.8m，两帮坡度75°～80°。2.探井?当表土厚度大于3m、小于20m时，不适合挖掘探槽，就采用从地面垂直挖掘探井的方法，来揭露一般地层倾角比较平缓地区的岩层、煤层及其他地质现象。?探井工程比探槽难度大，应尽量少布置，一般沿岩层走向布置，配合探槽和地质填图使用。3.探巷（硐）?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，直接从地面挖掘的井硐，称为探巷（硐）。?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。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机械向地下钻进直径小而深度大的圆孔，并从孔内取得岩、煤芯地质资料，获得全钻孔岩性柱状,从而揭露掩盖地区和深部的整个煤系地层，取得地层、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。根据地质目的的不同，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。8.1.4钻探工程?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。?一般在煤田勘探中采用的钻机有300m、500m、650m及1000m等规格。?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，然后绘制原始钻孔柱状图。?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，以免给以后煤矿生产带来突水等隐患。8.1.5巷探工程?运用矿井中的巷道来探测地质现象，称之为巷探。?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，采用巷探。?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F16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，又是以后生产上必需的巷道。?巷探工程最大的优点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“一巷多用”。施工专门的探巷，一般都采取小断面简易支护的方式，以减少费用。8.1.6地球物理勘探?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、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8.1.6.1煤炭地质勘查地球物理勘探技术1.重力勘探?重力勘探是以地壳中岩石与煤层之间的密度差异为基础，通过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一种地球物理勘探方法。?重力勘探的使用条件：首先，被探测的岩体与周围岩体之间应有明显的密度差异，最好差值在0.2～0.3g/cm3以上，含煤地层与上覆地层、基底岩层或结晶基底之间应有这样的密度差异；其次，要求密度分界面的倾角大于50o，埋藏深度小于3000m，上覆松散沉积物比较均匀，而且地形平坦等。?重力勘探的主要成果是重力异常等值线平面图。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情况等。2.磁法勘探?磁法勘探是以地壳中岩石与煤层之间的磁性差异为基础，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。?磁法勘探要求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，磁法主要用来区分含煤地层和基底古老变质岩系，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的火成岩盖层，也可用于确定煤层燃烧带。3.电法勘探?电法勘探是根据岩石或矿石电学性质（如导电性、介电性和极化性、导磁性等）的差异来找矿和研究地质构造的一组地球物理勘探方法。?按照电磁场的时间特征，可把电法勘探分为直流电法勘探、交流电法勘探和瞬变或脉冲电法勘探3类。?直流电法勘探是通过研究与地质体有关的直流电场分布特征来达到勘探的目的。?直流电法勘探利用的场源有人工场源和天然场源2种。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视电阻率或视极化率。4.地震勘探?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。?地震勘探中的人工震源有2种，一种是炸药震源，一种是非炸药震源（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。?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技术之一。?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5.地球物理测井?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。?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。?在煤田地质勘探中，1：200比例尺的测井曲线作岩层定性和深度解释，1：50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。?煤矿测井主要方法及其应用范围见表。-------------煤田地质勘探阶段（普查（找煤、普查）、详查、勘探（精查））的划分；8.2.1煤炭地质勘查阶段?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到小面积的详细研究的过程。?煤炭地质勘查的程序划分为预查、普查、详查、勘探4个阶段。各勘查阶段必须完成其相应的勘查任务，必须对各种地质因素的了解、研究、掌握达到一定程度，必须提交相应的地质报告。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。勘探阶段先期开采地段资源/储量比例。?程序：首先对整个煤田进行比例尺为1：5万的普查勘探；普查后将煤田划分为若干矿区；然后对各矿区进行1：1万的矿区详查；再将矿区划分为若干井田；对各井田进行1：5000的精查。主要任务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，为煤矿建设远景规划提供依据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