08煤矿地质勘查

8煤矿地质勘查8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。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。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。8.2煤炭地质勘查阶段及任务8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段8.3煤矿地质勘查8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段遥感地质调查地质填图坑探工程巷探工程钻探工程地球物理勘探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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段应用Googleearth所看到的中国情景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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段8.1.2地质填图8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传统的三大件：罗盘GPS锤子笔记本电脑放大镜数码相机现代地质新装备:梦想成真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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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°。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段1－表土；2－含煤地层；3－探井探井布置示意图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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段（a）平巷（硐)（b）立井与石门(c）斜井探巷（硐）布置示意图8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。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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段世界第一钻—科拉SG3（12261m）8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段•钻孔分类浅孔深孔直孔斜孔探矿孔又称储量孔构造孔水文孔水源孔取样孔井筒检查孔定位孔验证孔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－钻孔深度钻孔示意图钻孔柱状图8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。在网络中垂直岩层走向方向由若干钻孔连成的线称为勘探线。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，以了解和掌握煤层在地下的赋存状态。8煤矿地质勘查8.1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。它适用于任何地区，尤其在表土覆盖很厚的地区，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下巷道中，称其为坑道钻探。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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段物探方法井下物探：超前物探、坑探仪重力勘探地面物探磁法勘探测井方法电法勘探地震勘探咖玛测井视电阻率测井自然电位测井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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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立、分布、传播特点和规律来达到勘探的目的。交流电法勘探的场源有人工场源和天然场源2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。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变化。煤田电法勘探，主要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。8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段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。8煤矿地质勘查8煤矿地质勘查8.1煤矿地质勘查的技术手段三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似，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采集、室内地震数据处理、地震资料解释3个步骤组成，这3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。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问题。8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LINE8685.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