煤矿地质学(必读2)

第8章地质资料的获得与利用第一节煤田地质勘探一、煤田地质勘探阶段的划分及各阶段的任务(一)阶段划分的必要性•为了开采煤炭资源，适应煤炭工业发展的需要，必须进行煤田地质勘探，称为煤炭资源地质勘探，简称资源勘探。一般情况下，煤炭工业基本建设程序分为：•远景规划：•矿区建设开发总体设计：•矿井初步设计：(二)煤田地质勘探阶段的划分及任务：为了适应煤炭工业基本建设的要求，煤田地质勘探工作划分找煤、普查、详查、精查四个阶段顺序进行。1.找煤(初步普查)：其主要任务是寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一步工作价值作出评价。工作结束后，应提交“找煤总结报告”。2.普查(详细普查)：其主要任务是对工作区有无开发建设的价值作出评价，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。勘探结束后，应提交“普查地质报告”。3.详查(初步勘探)：其主要任务是为矿区建设开发总体设计提供地质资料，其成果要保证矿区规模、井田划分不致因地质情况二发生重大变化，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。勘探结束后，应提交“详查地质报告”。4.精查(详细勘探)：其主要任务是为矿井初步设计提供地质资料，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，保证井田境界和矿井井型不致因地质情况而发生重大变化，保证不致因煤质资料而影响煤的既定工业用途。二、煤田地质勘探手段：1.地质测量：地质测量是一切地质工作的基础，是全面的地表地质工作，对天然露头和人工露头进行测量和描述；并把煤系地层、煤层的分布及其产状、构造线等画在地形图上，绘制成地形地质图；此外，实测剖面，绘制综合柱状图及具有区域代表的剖面图。2.探掘工程：在第四系覆盖较广、且厚度一般不超过3m的地区，用人工揭露岩、煤层和构造等，这种用人工揭露出的工程称为探掘工程。常用的有：•槽探、井探、巷探：3.钻探：钻探工程是通过钻探机械向地下钻成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煤层，揭露整个煤系地层，取得地层、岩性、矿产、构造及水文地质等多方面资料。•根据地质目的不同，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。4.地球物理勘探：简称物探。它是利用岩石具有不同的物理性质(如密度、磁性、导电性、弹性及放射性等)为基础，借助物探仪器，测出地下各种岩石对地球物理场所产生的异常二得到的物理数据并利用测得的数据来圈定含煤地层分布范围，确定被掩盖区深处煤层的位置，控制地质构造等，从而指导地质测量和钻探工程的布置与施工。三、勘探类型的划分及钻探工程基本线距：(一)勘探类型的划分：勘探类型是从煤田地质勘探工作需要出发,依据煤矿床勘探的难易程度而划分的。划分勘探类型的目的是为了正确选定基本勘探工程线距和勘探工程密度，拟定勘探工程布置设计，为工程布置和设计工作提供依据。划分勘探类型的依据，是根据地质构造复杂程度和煤层稳定程度等两种地质因素，经综合归纳划分出现行的勘探类型。1.构造类别：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2.煤层型别：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：(二)钻探工程的基本线距：构造类别钻探工程基本线距表煤层型别钻探工程基本线距表五、勘探程度和勘探深度：1.勘探程度：是指一个勘探区或一个井田内经过勘探施工后，对构造、煤层、煤质、水文等各种地质问题及开采技术经济条件的研究和查明程度。衡量一个勘探区或一个井田勘探程度的高低，主要决定于地质判断结论是否符合地质客观实际情况。此外，勘探区或井田内储量级别中高级储量所占比例的多少也可衡量其勘探程度的高低。2.勘探深度：是指勘探区或井田计算储量和评价的深度。勘探深度应以主要煤层露头的平均标高算起，井田以井口标高为准算起。•适于大、中型矿井的地区，勘探深度一般为800~1000m；•老矿区深部的勘探深度一般为1000~1500m。第二节煤田勘探地质报告一、煤田勘探地质报告地质报告是矿井设计、生产机进一步勘探的重要依据，同时又是进行科学研究的基础资料。对地质报告的要求：在地质报告中，必须文字简练、重点突出、依据充分、结论明确；图表要做到内容齐全、数据可靠、清晰美观。地质报告的内容：文字报告、图纸、表格、原始资料等四部分。(一)文字报告：第一章概况：1.目的与任务；2.勘探区或井田的位置与交通概况；3.勘探区或井田的自然地理情况；4.勘探区或井田内及其附近的生产、在建或已停闭的矿井、小煤矿及小窑的生产情况；5.本区过去已进行得地质工作及其评价。四、勘探工程的布置原则：•一个勘探区或井田内，勘探工程的布置是要在分析各种地质因素的基础上，抓住主要矛盾，采取单向分析，综合研究，区别对待，做到由点到线，由线到面的统一布置原则，达到一项工程多种用途。•基本工程：根据各阶段地质任务的要求，为了揭露和控制全区地质情况的需要所布置的工程。基本工程原则上应布置在勘探线上。•加密工程：在基本工程施工的基础上，为了进一步查明和控制基本工程尚未解决的某些地质问题，以及结合矿井设计的特定需要所布置的工程。这类工程应根据实际需要，有针对性地合理的布置。•勘探线的布设一般应垂直于地层走向或主要构造线方向。•按勘探线的性质和作用的不同，可以分为主导勘探线和基本勘探线两种。主导勘探线：它是揭露和控制基本地质情况，指导勘探工程布置的有效方法。•主导勘探线可以从基本勘探线中选定，也可布置基本勘探线之前专门布置基本勘探线：它是根据勘探区或井田的地质特征，为了对地质情况进行全面揭露和控制布置的勘探线。•通过基本勘探线的控制，应当基本满足本阶段地质任务的要求。实测地层剖面，应尽量与槽探和井探剖面、地面物探测线、钻孔剖面线重合。第一章概况1.地质勘探工作的目的与任务；2.勘探区或井田的位置与交通概况；3.勘探区或井田的自然地理情况；4.勘探区或井田内及其附近的矿井、小窑情况；5.本区过去已进行的地质工作及其评价。第二章地质勘探工作1.叙述本次所采用的勘探方法；2.说明本次勘探所使用的主要勘探工程的数量，并分别对各种勘探工程的使用情况、质量情况进行评述；第三章地层1.扼要叙述区域地层程序、时代、厚度、岩性及其变化等；2.详细叙述勘探区或井田内地层程序、时代、厚度、岩性及其变化，古生物组合等。叙述井田内地层对比的方法、依据及可靠程度；3.详细叙述勘探区或井田内含煤地层的厚度、岩性、物性、古生物、岩相、沉积特征及其在走向和倾向上的变化。叙述含煤地层的划分及其依据。第四章构造1.扼要叙述区域构造的基本特征，勘探区或井田所处的构造位置。详细叙述勘探区或井田的基本构造形态、地层产状及其变化。叙述勘探区或井田内各种不同形式和规模的褶曲和断裂的一般规律；评价勘探区或井田的构造复杂程度及对煤层、煤质、水文地质条件及其它开采技术条件的影响。2.逐个描述勘探区或井田内重要的褶曲和断层的基本特征、延展情况，各种勘探工程对构造的控制和研究程度；3.勘探区或井田内岩浆岩的时代、种类、名称、产状、分布规律、控制研究程度。第五章煤层1.含煤地层中煤层的分布特征及组合，煤层的层数及可采煤层层数，煤层的总厚度及单层厚度，含煤系数，煤层间距及其变化等；2.详细叙述勘探区或井田内煤层对比的方法和依据。3.自上而下逐层描述各可采煤层的层位、间距、厚度及结构的变化特点和原因分析，煤层的可采范围，顶底板岩性及其变化。第六章煤质1.煤层的物理性质，宏观煤岩类型，煤的变质阶段；2.叙述各煤层的一般煤质特征及主要煤质指标在水平和垂直方向上的变化规律；3.叙述各可采煤层的可选性试验成果；4.叙述确定个可采煤层风化带和氧化带的方法、依据和结果，评述其可靠程度；5.对歌可采煤层的煤质及其研究程度进行总评价，并对煤层工业利用途径作出评述。第七章水文地质1.扼要叙述区域水文地质特征；2.叙述勘探区或井田内各含水层及隔水层的岩性、厚度、埋藏深度、分布范围及其变化，裂隙与溶洞发育程度及其规律，地下水埋藏类型及水力性质、水位标高、水质、水温计地下水动态资料，含水层与地表水的水力联系，评价隔水层的隔水条件；3.邻近现有生产矿井的能力、开采最深水平、各水平和整个矿井的每月涌水量、水质、水温，充水的主要来源及地下水出露情况，巷道突然涌水现象和原因；4.初采区及第一开采水平矿井预计的涌水量；5.勘探区或井田现有供水情况，可能供水水源的水质、水量的平均。第八章开采技术条件1.勘探区或井田内及邻近矿区的生产矿井和生产小井有关开采技术条件方面的资料；2.详细叙述区内松散覆盖层及各可采煤层顶板岩性及其变化规律，并叙述其物理机械性质特征；3.瓦斯含量、煤尘和煤的自燃性，瓦斯灯节确定的依据。第九章储量计算1.叙述储量计算边界、垂深和计算面积，工业指标确定的依据；2.储量计算的方法和条件，并说明与一般划分原则不同的特殊块段的处理方法；3.划分各级储量的条件，并说明与一般划分原则不同的特殊块段的处理方法；4.储量计算准确程度的评价；5.有关储量计算的其它方面说明。第十章其它有益矿产井田内各种有益矿产和稀散、放射性元素的赋存情况。第十一章结论1.对勘探成果总的评价；2.扼要提出今后建井应注意的问题；3.简要总结勘探工作过程中主要经验和教训；4.勘探区或井田的远景评价及对今后工作的意见。(二)图纸1.井田地形地质图；2.井田地层综合柱状图；3.煤、岩层对比图；4.勘探线地质剖面图；5.钻孔柱状图；6.煤层底板等高线图；7.井田水文地质图及水文地质剖面图；8.其它图纸。(三)附表测量成果表；煤层综合成果表；煤层的各种分析试验成果表；钻孔孔斜计算表；储量计算表；地表及地下水的水质分析报告表；各含水层抽水试验综合表；储量计算表及汇总统计表等。二、精查地质勘探报告的利用根据图件在设计中的用途，可分为三类：第一类区域概况：1.交通位置图；2.区域地形地质图及其附图；其用途主要使设计人员了解大区域的概况，有时也可作为考虑供电、供水、铁路运输方案设计的参考图件。第二类矿井设计的主要图件：1.地形地质图；2.煤层底板等高线及储量计算图；3.勘探线剖面图；4.水平切面图；上述图件是设计井筒、巷道系统和地面建筑物的主要设计底图。第三类设计参考图件：1.井田水文地质图；2.地层柱状图；3.水文地质剖面图等。第三节煤矿建井阶段的地质工作及地质说明书精查地质报告只能满足矿井设计的需要，不能完全满足建井施工和煤矿生产的需要。因此，一方面需要进行建井补充勘探，如井筒检查钻孔等；另一方面，要对井巷揭露的地质资料，及时观测、收集、研究、总结出地质变化规律，保证基建工程的顺利进行。一、建井阶段的地质工作：包括开工前的地质工作和施工中的地质工作。•开工前的地质工作包括：熟悉井田最终地质报告；核实勘探地质资料的可靠程度；编制主要井巷工程预想地质资料；复查井筒检查孔资料。•建井施工中的地质工作包括：地质人员必须系统地观测、编录被揭露的煤系地层、煤层、地质构造等的地质现象；采集必要的岩层、煤层标本；施工井筒时，应及时采取必要的措施，提供补充地质资料；对出现影响矿井设计实施的重大地质问题时，进行矿井地质勘探；参照勘探报告，修改或编制各种主要地质图件；新井移交生产时，编写煤矿建井地质报告。二、新建矿井移交生产的地质资料：编制建井地质报告，并与其它建井资料一起移交生产单位，作为投产后矿井生产和开展矿井地质工作的基础。建井地质报告包括文字说明、图纸及各种有关原始资料。(一)文字部分：包括：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。(二)图纸部分：1.井田地形地质图；2.井田勘探线剖面图；3.井筒地质剖面图、石门及主要巷道地质剖面图或其展开图；4.生产水平切面图；5.各可采煤层底板等高线及储量计算图；6.矿井充水性图；7.建井阶段施工的钻孔柱状图。(三)原始资料：1.煤质、水质、瓦斯的分析资料；2.补充钻探和巷探图纸资料；3.矿井日排水量、井巷探放水、涌水量和井上下水文动态观测资料；4.岩石标本及化石标本