9第九章 地质信息的获取技术

第九章地质信息的获取技术第一节地质勘查技术与手段地质勘查技术手段主要有：遥感地质调查、地质填图、坑探工程、巷探工程、钻探工程、地球物理勘探等。一、遥感地质调查遥感是遥远感知的意思，“遥”具有空间概念；“感”表示信息系统。即在遥远的空间，不与目标物直接接触，而是通过信息系统去获取有关该目标物的信息。探测目标物主要是通过探测目标物的电磁辐射来获取目标物的信息。其方式基本上有两种：一是依靠人工电磁辐射向目标物发射一定能量的电磁波，然后接受从目标物反射回来的电磁波，并根据反射电磁波的特征信息识别目标物，称为主动遥感；二是使用探测仪器被动地接收、记录目标物本身所发射或反射来自辐射源的电磁波，然后根据其信息特征识别目标物，称为被动遥感。二、地质填图地质填图又称地质测量，是勘查中的基础工作，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，即对天然露头和人工露头进行测量和描述，并把获得的所有地质信息填绘在地形图上，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。三、坑探工程坑探工程是在覆盖层较薄的地区，用人工方法为地质测量揭露岩层、煤层及地质构造等地质现象，或为了采集煤岩层样品所设计、挖掘的一些专门工程。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（图9-1），可分为长槽和短槽。2）探井当表土厚度大于3m、小于20m时，不适合挖掘探槽，就采用垂直地面挖掘探井的方法，来揭露一般地层倾角比较平缓地区的岩层、煤层及其它地质现象（图9-2）。3）探巷（硐）有时为了揭露煤系，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，故可分为立井、斜井、平巷或石门等（图9-3）。四、钻探工程钻探是利用机械传动钻杆和钻头，从地面向地下钻直径小而深的圆孔，称为钻孔（图9-4）。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（图9-5）。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，最后对钻孔进行技术上封闭，以免给以后煤矿生产带来突水等隐患。钻孔一般都是呈网络布置的（图9-6）。钻探工程不仅在煤田勘探各个阶段都得使用，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（图9-7），称其为坑道钻探。五、巷探工程有时也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。巷探工程有专门布置的巷道，如图9-8所示。也有采用一巷多用的方法，如图9-9所示，每隔一定距离布置阶段石门。六、地球物理勘探技术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）的岩层和矿床对地球物理场所产生的异常，来寻找煤矿床、圈定含煤地层、推断地质构造及解决其它地质问题的一种技术手段。目前，在煤田普查与勘探及矿井地质勘探中应用的物探手段主要有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探等。第二节煤矿地质资料的应用煤田地质报告一、煤炭地质勘查阶段预查、普查、详查、勘探四个阶段。二、地质报告的类型按工作目的，分为区域地质调查报告、矿产地质报告、水文地质或工程地质报告、物化探报告等。按勘探阶段有找煤地质报告、普查地质报告、详查地质报告和精查地质报告。三、井田精查地质报告的主要内容及其使用主要内容：应包括报告正文、各种图件、表格、对有关地质问题的专题研究报告以及原始资料、岩心等。1.报告正文报告正文一般分八章，每章再按需要分节。第一章概论第二章勘探区地质第三章煤层、煤质及其它有益矿产第四章勘探区水文地质第五章开采技术条件第六章地质勘探工作第七章储量计算第八章结论２.图件交通位置图；区域地质图（附地层综合柱状及地质剖面）；井田地形地质图；钻孔柱状图；岩煤层对比图；勘探线剖面图；水平切面图；各可采煤层底板等高线及储量计算图，比例尺同地形地质图；井田水文地质图；水文地质剖面图；其它图件：区域水文地质图、抽水试验综合成果图＼地震时间剖面图等。３.表格、附件资料测量成果表；煤层综合成果汇总表；煤质分析成果汇总表；煤的可选性试验及工艺性能试验成果汇总表；储量计算表及汇总表；地表及地下水水质分析报告表；各含水层抽水试验综合表；土壤、岩石及煤的物理机械性质试验报告表；老窖或生产矿井调查材料等．４.可不必复制的原始资料（二）对精查地质报告的审核及评价１.对原始资料和综合资料进行系统审核２.从几个主要方面评价勘探程度勘探工作地质构造储量水文地质条件其它开采技术条件井田精查地质报告的使用地质报告的图件很多，按用途一般可分为三类：第一类是反映区域概况的图件。第二类是矿井设计、生产中常用的主要图件。第三类是矿井设计、生产的参考图件。四、矿建地质报告的主要内容报告可分为文字说明和附图、附表等．１.文字说明文字说明一般分为六章。第一章概论第二章井田地质构造特征第三章煤系、煤层及煤质特征第四章井田水文地质特征第五章储量与三量计算第六章结论２.附图井田地形地质图；回风水平地质切面图；运输水平地质切面图；通过首采区的勘探线地质剖面图；井筒地质素描图；采区上（下）山地质剖面图；首采区煤层底板等高线及储量计算图；以及水文地质综合性图件．３.附表重算储量的基础表和汇总表；煤质、水质化验成果表；建井期间施工的钻孔成果表。五、矿井地质报告的主要内容矿井地质报告是以田井精查地质报告或原有矿井地质报告为基础，通过对全部勘探和矿井地质资料的系统整理和综合分析研究编制而成的。报告由文字、附图、附表三部分组成．１.报告文字第一章绪论第二章矿井地质工作第三章井田地质第四章煤层、煤质及其它有益矿产第五章矿井水文地质第六章开采技术条件第七章储量计算第八章结论２.附图矿井地形地质图；矿井含煤地层综合柱状图；矿井地质剖面图；矿井煤岩层对比图；矿井水平地质切面图；钻孔柱状图；各生产水平主要石门剖面图；各生产水平主要巷道地质剖面图；井筒柱状图；矿井综合水文地质图；矿井水文地质剖面图；矿井综合水文地质柱状图；矿井充水性图；矿井涌水量与各种相关因素历时曲线图；矿井可采煤层底板等高线及储量计算图；矿井可采煤层损失量计算图；井上下对照图。３.附表煤层综合成果表；钻孔见煤综合台帐；地质构造综合分析成果表；煤质化验成果表；矿井历年涌水量统计表；封孔不良钻孔统计表；老窖和小煤矿调查表；地表水；地下水动态观测成果表；储量计算基础表和汇总表；矿井历年储量动态和损失量统计表；矿井历年瓦斯鉴定情况表；钻孔坐标成果表；其它有关表格。煤矿地质勘查分类及地质说明书一、煤矿地质勘查分类建井地质勘查、煤矿资源勘查、煤矿补充勘查、煤矿生产勘查、煤矿工程勘查。二、地质说明书的类型与基本要求（一）地质说明书的类型根据矿井建设、生产的不同阶段和使用要求，地质说明书可分为矿建地质说明书、开拓区域地质说明书、采区地质说明书、掘进地质说明书和回采地质说明书。（二）编制地质说明书的基本要求１.目的明确２.资料清楚、准确３.形式简捷、重点突出、使用方便４.用后总结三、各类地质说明书的主要内容（一）矿建地质说明书说明书由文字和图件两部分组成。１.文字⑴施工位置⑵地质情况⑶注意事项与建议２.图件工程位置平面图；井田地层综合柱状图；立井井筒预想柱状图；斜井或平硐预想地质剖面图；主要大巷、硐室预想地质剖面图；切过井筒的水文地质剖面图；井底车场范围预想水平切面图。（二）开拓区域地质说明书１.文字⑴概况⑵地质构造⑶煤层及其顶底板⑷水文地质⑸其它地质情况⑹储量计算⑺存在问题与建议２.图件井上下对照图；地层综合柱状图；井筒延深部分预想柱状图；有关地质的剖面图；水平切面图；各可采煤层底板等高线及储量计算图。（三）采区地质说明书１.文字⑴采区位置、范围、标高、与邻近采区关系及井上、下对照关系，已有勘探钻孔情况。⑵相邻采区实见地质、水文地质情况概述。⑶地质构造。⑷煤层。⑸煤层顶、底板及各煤层的层间距。⑹预测区内可能存在的火成岩侵入体、古河床冲刷等情况。⑺水文地质。⑻储量。⑼针对存在的地质问题，提出注意事项和建议。２.图件采区煤层底板等高线及储量预算图；采区回风和运输水平的水平地质切面图；采区地质剖面图；采区煤岩层综合柱状图。（四）工作面掘进地质说明书１.文字⑴工作面范围和与邻区、地面的关系。⑵区内煤（岩）层产状和地质构造的主要特征及其对工作面的影响，并预测断层落差、掘进找煤方向以及褶曲的位置和形态。⑶工作面实见煤层厚度、结构并预测其变化情况。⑷煤层顶底板的岩性、厚度、物理力学性质及其变化情况。⑸工作面的水文地质条件，有无突水危险性，主要含水层和导水构造与工作面的关系等。⑹岩浆侵入等对工作面煤层可能造成的破坏情况。⑺储量。⑻地质、水文地质方面尚存在的问题和对掘进施工的建议及注意事项。２.附图工作面煤层底板等高线及储量预算图；有代表性的工作面地质剖面图或局部地质构造剖面图；相邻煤层或本煤层群的地层综合柱状图。（五）工作面回采地质说明书１.文字⑴工作面位置、范围、面积以及与邻区和地表的关系。⑵工作面各实见点地质构造的情况，实见或预测的落差大于2/3采高的断层向工作面内部发展、变化的情况。⑶各实见点煤层厚度和结构情况以及向工作面内部变化的规律。⑷各实见点煤层顶板的厚度、岩性、裂隙组的方向和发育情况。⑸推测工作面内火成岩侵入体、河流冲刷带、陷落柱等的具体位置及其对正常回采或合理分层的影响。⑹储量。⑺工作面最大涌水量预测。⑻工作面尚存在的地质、水文地质问题和对回采工作的建议及注意事项。２.附图工作面煤层底板等高线及储量计算图；回采巷道实测地质剖面图；包括老顶在内的煤岩层综合柱状图；与工作面有关的主要地质剖面图及某些地质素描图。