煤矿191

第九章地质勘探第一节地质勘探的技术手段第二节煤田地质勘探第三节矿井地质勘探第九章地质勘探•煤田普查与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。•煤炭资源与其它资源不同，属于不可再生资源。在确实没有或很少有煤炭资源的地方，是不可能随意制造和改变的，在含煤地区只有通过普查、勘探实践，查明底下煤炭资源赋存的规律性，才能保证煤炭资源的顺利开发。•全国各地煤矿床地质条件变化较大，地质工作探索性较强，工程揭露只能反映点上的情况，煤矿床的工业价值大小又是由许多因素决定的，因此，需要采用正确的研究方法，才能迅速查明煤矿床，并作出正确的工业评价。•煤田普查与勘探发展概况第一节地质勘探的技术手段一、地质填图（地质测量）1、地面地质测量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。2、航空地质测量通过大比例尺航空地质测量，能了解或查明勘探区内地层、岩石、岩层产状、地质构造、煤层露头、勘探及开拓过程等，能满足普查、详查、精查各阶段的工作要求。二、山地工程1、槽探：在表土层厚度小于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°。探槽布置示意图2、井探：在表土层厚度大于3m，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。根据探井深度不同，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。探井布置示意图1--表土；2--含煤地层；3--探井3、巷探：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。探巷布置示意图(a)--平巷；(b)--立井与石门；(c)--斜井山地工程的编录，要作出剖面图并写出文字说明三、钻探工程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。适用于地层倾角小于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。它适用地层倾角大于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、开孔会、施工、见煤预报、采取煤芯、测井、封孔。四、地球物理勘探它是利用不同岩性和矿体具有不同的物理性质（密度、电阻率、磁性、放射性）来寻找煤系和煤层以及推断地质构造。煤田地质勘探中应用的物探手段有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、电测井、放射性测井等。第二节煤田地质勘探一、阶段划分及个阶段任务（一）阶段划分1、地质认识上的阶段性四个步骤：（1）搜集资料，编制设计；（2）勘探施工；（3）地质编录和综合研究；（4）编写地质报告。2、基本建设上的阶段性煤炭基本建设程序可分为三个阶段：1）远景规划：根据普查所提供的煤层、煤质、构造等地质资料，选择煤炭工业建设基地，初步划分矿区。2）矿区总体设计：根据详查提供的地质资料，解决矿区内所有矿井的统一布局，确定开发规划问题。3）矿井设计：根据精查提供的地质资料，解决一个矿井的开拓布署问题。（二）各阶段任务与要求1、各阶段任务根据《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2002)，矿产勘查分为预查、普查、详查、勘探四个阶段：1）预查：依据区域地质和物化探结果、初步野外观测和少量工程验证，提出可供普查的矿化潜力较大的地区。有足够依据时可估算出预测的资源量。2）普查：在矿化潜力较大的地区，采用地质填图、取样工程和物化探方法，大致掌握矿体的形态、产状、质量等特征，了解矿床开采技术条件，最终提出是否有进一步详查的价值。3）详查：对普查圈出的详查区，通过大比例填图的各种勘探方法手段，基本查明矿床开采技术条件，做出是否有工业价值的评价。4）勘探：对已知具有工业价值的矿床或经详查圈出的勘探区，通过各种手段，详细查明矿体特征，详细查明矿体开采技术条件，为可行性研究和矿山建设设计提供依据。2、各阶段工作要求参见《煤、泥炭地质勘查规范》2002年版。（三）各阶段之间的关系资源勘探一般应按四个阶段顺序进行，并提交相应的地质报告，各阶段野外施工要合理地组织过渡。根据资源条件和开发建设的需要，勘探程序可以简化。简化勘探程序的项目，不需要编制前一阶段的地质报告，但必须认真研究、整理前一阶段的勘探成果，编制后一阶段的勘探设计。如资源条件较好、煤层稳定的裸露地区，可以在预查的基础上，通过大比例尺地质填图，直接进入详查阶段。地质部门所提交的勘探地质报告，经地质、设计和生产部门汇审后，认为有些内容不能满足矿井设计或扩建设计的要求，需要补充一定的勘探工作量，即补充勘探。经过补充勘探所提交的地质报告，叫做勘探补充勘探地质报告。补充勘探不是独立的勘探阶段，是勘探阶段的延续。二、勘探类型（一）勘探类型的划分1、按构造形态、断层及褶曲的发育程度、岩浆侵入等情况，构造复杂程度分为下列四类：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、按煤层厚度、结构及煤层稳定程度分为四型：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）各勘探工程基本线距要求1、构造复杂程度的钻探工程基本线距是：类探明的控制的简单500～10001000～2000中等250～500500～1000复杂250～5002、型探明的控制的简单500～10001000～2000中等250～500500～1000复杂375（三）选择基本线距时，应注意的问题：1、认真研究井田的构造复杂程度和煤层稳定类型，按其中勘探难度较大的一个因素选择线距。2、划分构造复杂程度的类型，原则上以井田为单位。3、当一个井田有两种或两种以上的煤层稳定类型时应按厚度或储量占优势的煤层稳定类型选择线距。4、地面物探能控制构造，钻探工程基本线距应根据煤层稳定类型选择线距。5、在裸露或半裸露地区，选择线距时应充分考虑地质填图成果。6、以线形构造为主的地区，基本线距可根据构造特点适当放稀，但线上工程点的间距要加密。（四）勘探工程的布置系统布置系统：指工程布置的排列方式。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：（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。3、勘探网由两组彼此正交或斜交的勘探线组成，勘探工程布置在两组勘探线的交点上。1）根据勘探网的形态，可分为：正方形网、长方形网和菱形网。2）应用条件：地层平缓或波状起伏的地区。三、勘探程度和储量级别1、勘探程度：勘探区在不同阶段，在相应的工程基本线距控制的基础上，对各种地质问题以及开采技术条件的研究、查明程度。2、储量分类：储量分类的划分根据下列三个方面：1）地质可靠程度：预测的、推断的、控制的、探明的。与上述四个阶段对应。1、预测的：对具有矿化潜力较大地区经过预查得出的结果。2、推断的：按普查精度大致查明矿产的地质特征以及矿体的展布特征、品位、质量，也包括那些由地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。3、控制的：按详查精度基本查明了矿床的地质特征、矿体形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件，矿产资源数量估算所依据的数据较多，可信度较高。4、探明的：按勘探的精度详细查明了矿床的地质特征、矿体形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件，矿产资源数量估算所依据的数据详尽，可信度较高。2）可行性研究分为：（1）概略研究：指对矿床开发经济意义的概略评价。估算的经济储量只具有内蕴经济意义。（2）预可行性研究：指对矿床开发经济意义的初步评价。（3）可行性研究：指对矿床开发经济意义的详细评价。3）经济意义（1）经济的：在可行性研究和预可行性研究当时的市场条件下，技术上可行，经济上合理，环境等其它条件允许，即每年开采矿产品的平均价值足以满足投资回报的要求。（2）边际经济的：在可行性研究和预可行性研究当时，其开采是不经济的，但接近盈亏边界，只有在将来由于技术、经济、环境等条件改善或政府给予扶持的条件下可变成经济的。（3）次边际经济的：在可行性研究和预可行性研究当时，开采是不经济的或技术上不可行，需大幅度提高矿产品价格或技术进步，使成本降低后方能变为经济的。（4）内蕴经济的：仅通过概略研究作了相应的投资机会评价，未做预可行性研究或可行性研究。无法区分经济的、边际经济的还是次边际经济的。（5）经济意义未定的：预查后预测的资源量，属于潜在的矿产资源，无法确定其经济意义。四、矿产资源分类及编码1、分类依据：矿产资源经过矿产勘查所获得的不同地质可靠程度和经相应的可行性评价所获得的不同的经济意义，是矿产资源/储量分类的主要依据。据此，固体矿产资源/储量可分为储量、基础储量和资源量三大类16种类型。2、分类：（1）储量：指基础储量中的经济可采部分。在可行性研究和预可行性研究当时，经过了对经济、开采、选冶、环境、法律、市场、社会和政府等因素的研究及相应的修改，结果表明在当时是经济可采或已经开采的部分。用扣除了设计、采矿损失的可实际开采数量表叙，依据地质可靠程度和可行性评价阶段不同，可分为可采储量和预可采储量。（2）基础储量：是查明矿产资源的一部分。它能满足现行采矿和生产所需的指标要求（品位、质量、厚度、开采技术条件等），是经详查、勘探所探明的、控制的，并经过可行性研究、预可行性研究认为属于经济的、边际经济的部分，用未扣除设计、采矿损失的数量表述。（3）资源量：指查明矿产资源的一部分和潜在矿产资源。包括经可行性研究、预可行性研究认为次边际经济的矿产资源，内蕴经济的矿产资源，经预查后预测的矿产资源。3、编码：第1位：经济意义：1－经济的；2M－边际经济的；2S－次边际经济的，3－内蕴经济的。第2位：可行性评价阶段：1－可行性研究；2－预可行性研究；3－概略研究。第3位：地质可靠程度：1－探明的；2－控制的；3－推断的；4－预测的。变成可采储量的那部分基础储量，在其编码后加“b”，以区别于可采储量。4、类型及编码储量有3种类型：（1）可采储量（111）：探明的经济基础储量的可采部分。（2）预可采储量（121）：探明的经济基础储量的可采部分。但只进行了预可行性研究，可行性评价结果的可信度一般。（3）预可采储量（122）：控制的经济基础储量的可采部分。经过了详查阶段工作程度的要求，预可行性研究结果表明开采是经济的。可行性评价结果的可信度一般。基础储量有6种类型：（1）探明的（可研）经济基础储量（111b）：达到111的要求，差别：111b是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。（2）探明的（预可研）经济基础储量（121b）：达到121的要求，差别：121b是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。（3）控制的（预可研）经济基础储量（122b）：达到122的要求，差别：122b是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。（4）探明的（可研）边际经济基础储量（2M11）：达到勘探阶段工作要求的地段，可行性研究表明当时可采是不经济的，但接近盈亏边界。条件改善后才能变为经济的。（5）探明的（预可研）