煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件資料講解

煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件二、山地工程1、槽探：在表土層厚度小于3m的地段，垂直巖層走向或構(gòu)造線方向開挖槽子，揭露地質(zhì)現(xiàn)象，稱為槽探。其規(guī)格一般為：底寬0.6～0.8m，兩幫坡度75°～80°。探槽布置示意圖2、井探：在表土層厚度大于3m，地層產(chǎn)狀較平緩的地段，可挖掘直立的探井，揭露各種地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)探井深度不同，可分為淺探井（<10m）和深探井（>10m）。根據(jù)探井?dāng)嗝嫘螤?，可分為方井和圓井。探井可以沿走向布置，也可以沿傾向布置，但應(yīng)布置在一條直線上，以取得連續(xù)的地質(zhì)剖面資料。

探井布置示意圖1--表土；2--含煤地層；3--探井3、巷探：為了揭露煤系和采集煤樣，有時(shí)需要開挖各種巷道，如平峒、石門等。探巷布置示意圖

(a)--平巷；(b)--立井與石門；(c)--斜井山地工程的編錄，要作出剖面圖并寫出文字說明三、鉆探工程根據(jù)鉆孔鉆進(jìn)的情況不同，鉆孔可分為直孔和斜孔：1、直孔：垂直向下鉆進(jìn)的鉆孔。適用于地層傾角小于60°的地區(qū)。2、斜孔：以一定的方向（方位角）和傾斜角向下鉆進(jìn)的鉆孔。它適用地層傾角大于60°的地段，斜孔的傾斜方向應(yīng)盡量垂直于地層走向并與傾向相反，傾斜角度一般不小于70°～75°。鉆孔的施工是由下列工序組成的：定孔、開孔會(huì)、施工、見煤預(yù)報(bào)、采取煤芯、測井、封孔。四、地球物理勘探它是利用不同巖性和礦體具有不同的物理性質(zhì)（密度、電阻率、磁性、放射性）來尋找煤系和煤層以及推斷地質(zhì)構(gòu)造。煤田地質(zhì)勘探中應(yīng)用的物探手段有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、電測井、放射性測井等。第二節(jié)煤田地質(zhì)勘探一、階段劃分及個(gè)階段任務(wù)（一）階段劃分1、地質(zhì)認(rèn)識(shí)上的階段性四個(gè)步驟：（1）搜集資料，編制設(shè)計(jì)；（2）勘探施工；（3）地質(zhì)編錄和綜合研究；（4）編寫地質(zhì)報(bào)告。2、基本建設(shè)上的階段性煤炭基本建設(shè)程序可分為三個(gè)階段：1）遠(yuǎn)景規(guī)劃：根據(jù)普查所提供的煤層、煤質(zhì)、構(gòu)造等地質(zhì)資料，選擇煤炭工業(yè)建設(shè)基地，初步劃分礦區(qū)。2）礦區(qū)總體設(shè)計(jì)：根據(jù)詳查提供的地質(zhì)資料，解決礦區(qū)內(nèi)所有礦井的統(tǒng)一布局，確定開發(fā)規(guī)劃問題。3）礦井設(shè)計(jì)：根據(jù)精查提供的地質(zhì)資料，解決一個(gè)礦井的開拓布署問題。（二）各階段任務(wù)與要求1、各階段任務(wù)1）找煤階段：尋找煤炭資源，對工作區(qū)有無進(jìn)一步工作價(jià)值作出評價(jià)。2）普查階段：在找煤的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其任務(wù)是對工作區(qū)有無開發(fā)建設(shè)價(jià)值作出評價(jià)，為煤炭工業(yè)的遠(yuǎn)景規(guī)劃和下一階段的勘探工作提供必要的資料。3）詳查階段：為礦區(qū)總體設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料，保證礦區(qū)規(guī)模、井田劃分不至于因地質(zhì)情況而發(fā)生重大變化，并要對影響礦區(qū)開發(fā)的水文地質(zhì)條件和其它開采技術(shù)條件作出評價(jià)。4）精查階段：為礦井設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料，其成果要滿足選擇井筒、水平運(yùn)輸巷、總回風(fēng)巷的位置和劃分初采區(qū)的需要，保證井田境內(nèi)的礦井井型不至于因地質(zhì)情況而發(fā)生重大變化，保證不至于因地質(zhì)資料而影響煤的即定工業(yè)用途。2、各階段工作要求參見《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》1986年版。（三）各階段之間的關(guān)系資源勘探一般應(yīng)按四個(gè)階段順序進(jìn)行，并提交相應(yīng)的地質(zhì)報(bào)告，各階段野外施工要合理地組織過渡。根據(jù)資源條件和開發(fā)建設(shè)的需要，勘探程序可以簡化。簡化勘探程序的項(xiàng)目，不需要編制前一階段的地質(zhì)報(bào)告，但必須認(rèn)真研究、整理前一階段的勘探成果，編制后一階段的勘探設(shè)計(jì)。如資刺跫較好、煤層穩(wěn)定的裸露地區(qū)，可以在找煤的基礎(chǔ)上，通過大比例尺地質(zhì)填圖，直接進(jìn)入詳查階段。地質(zhì)部門所提交的精查地質(zhì)報(bào)告，經(jīng)地質(zhì)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門匯審后，認(rèn)為有些內(nèi)容不能滿足礦井設(shè)計(jì)或擴(kuò)建設(shè)計(jì)的要求，需要補(bǔ)充一定的勘探工作量，即補(bǔ)充勘探。經(jīng)過補(bǔ)充勘探所提交的地質(zhì)報(bào)告，叫做精查補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告。補(bǔ)充勘探不是獨(dú)立的勘探階段，是精查階段的延續(xù)。二、勘探類型（一）勘探類型的劃分1、按構(gòu)造形態(tài)、斷層及褶曲的發(fā)育程度、巖漿侵入等情況，構(gòu)造復(fù)雜程度分為下列四類：第一類：簡單構(gòu)造：第二類：中等構(gòu)造：第三類：復(fù)雜構(gòu)造：第四類：極復(fù)雜構(gòu)造：2、按煤層厚度、結(jié)構(gòu)及煤層穩(wěn)定程度分為四型：第一型：穩(wěn)定煤層：第二型：較穩(wěn)定煤層：第三型：不穩(wěn)定煤層：第四型：極不穩(wěn)定煤層：（二）各勘探工程基本線距要求1、不同類型的地區(qū)，鉆探工程基本線距是：類 A B C 型 A B C

1 750 1500 30001750-10001500-20003000-4000 2375-500 750-10001500-2000 2375-500 750-10001500-2000 3250-375250-500 3 250 250-500 2、地面物探基本測線的線距，在同類構(gòu)造中為鉆探工程線距的二分之一。3、地質(zhì)填圖中實(shí)測地層剖面和山地工程的間距，執(zhí)行《地質(zhì)填圖規(guī)程》。（三）選擇基本線距時(shí)，應(yīng)注意的問題：1、認(rèn)真研究井田的構(gòu)造復(fù)雜程度和煤層穩(wěn)定類型，按其中勘探難度較大的一個(gè)因素選擇線距。2、劃分構(gòu)造復(fù)雜程度的類型，原則上以井田為單位。3、當(dāng)一個(gè)井田有兩種或兩種以上的煤層穩(wěn)定類型時(shí)應(yīng)按厚度或儲(chǔ)量占優(yōu)勢的煤層穩(wěn)定類型選擇線距。4、地面物探能控制構(gòu)造，鉆探工程基本線距應(yīng)根據(jù)煤層穩(wěn)定類型選擇線距。5、在裸露或半裸露地區(qū)，選擇線距時(shí)應(yīng)充分考慮地質(zhì)填圖成果。6、以線形構(gòu)造為主的地區(qū)，基本線距可根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)適當(dāng)放稀，但線上工程點(diǎn)的間距要加密。（四）勘探工程的布置系統(tǒng)布置系統(tǒng)：指工程布置的排列方式。1、布置原則：1）最有效、最經(jīng)濟(jì)地揭露地質(zhì)體。

2）能全面、系統(tǒng)地獲得地質(zhì)資料。

3）運(yùn)用“由點(diǎn)到線、由線到面”的手段進(jìn)行勘探。2、勘探線：1)勘探線的布置盡可能與巖層走向或主要構(gòu)造線方向垂直，其夾角不得小于75°。2）根據(jù)其用途不同，可劃分如下：（1）主導(dǎo)剖面線：工程點(diǎn)密于一般剖面，能嚴(yán)密控制煤層和構(gòu)造的勘探線。（2）基本勘探線：為配合主導(dǎo)剖面線控制全區(qū)地質(zhì)情況而布置的一般勘探線。（3）輔助線：在基本勘探線之間，為查清局部地質(zhì)問題而布置的短線。3）在找煤或普查階段，要選擇構(gòu)造簡單、含煤性好、交通便利的區(qū)域布置勘探線。4）勘探線的排列方向取決于勘探區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造。如：地層走向變化不大，勘探線以一定的距離平行排列；對于盆地和穹隆、勘探線呈現(xiàn)放射狀。3、勘探網(wǎng)由兩組彼此正交或斜交的勘探線組成，勘探工程布置在兩組勘探線的交點(diǎn)上。1）根據(jù)勘探網(wǎng)的形態(tài)，可分為：正方形網(wǎng)、長方形網(wǎng)和菱形網(wǎng)。2）應(yīng)用條件：地層平緩或波狀起伏的地區(qū)。三、勘探程度和儲(chǔ)量級別1、勘探程度：勘探區(qū)在不同階段，在相應(yīng)的工程基本線距控制的基礎(chǔ)上，對各種地質(zhì)問題以及開采技術(shù)條件的研究、查明程度。2、儲(chǔ)量級別：根據(jù)勘探研究程度，將煤炭儲(chǔ)量分為A、B、C、D四級，其中A、B為高級儲(chǔ)量，C、D為低級儲(chǔ)量。1）A級：A級儲(chǔ)量是煤礦設(shè)計(jì)和投資的依據(jù)。（1）層位結(jié)構(gòu)，煤層對比可靠；（2）煤種、煤質(zhì)及變化；（3）煤層產(chǎn)狀；（4）落差大于20m的斷層；（5）巖漿巖影響范圍。2）B級：B級儲(chǔ)量是煤礦設(shè)計(jì)和投資的依據(jù)。（1）層位結(jié)構(gòu)，煤層對比可靠；（2）煤種、煤質(zhì)及變化；（3）煤層產(chǎn)狀；（4）落差大于20m的斷層；（5）巖漿巖影響范圍。

3）C級：用一定的勘探工程控制的儲(chǔ)量，是配合A、B級儲(chǔ)量設(shè)計(jì)和投資的依據(jù)。初步查明：（1）煤層層位，厚度及變化；（2）煤質(zhì)、煤種；（3）地質(zhì)構(gòu)造。4）D級：根據(jù)地質(zhì)測量和地面物探方法確定的煤層分布范圍，或是用山地工程和少數(shù)鉆孔控制的儲(chǔ)量。3、各勘探階段提交的儲(chǔ)量1）找煤階段：計(jì)算D級儲(chǔ)量。2）普查階段：計(jì)算C+D級儲(chǔ)量，其中C級不少于20-30%。3）詳查階段：計(jì)算B+C+D級儲(chǔ)量，其中B+C級不少于70%，B級20-30%。4）精查階段：計(jì)算A+B+C級儲(chǔ)量。4、儲(chǔ)量分類主要用于生產(chǎn)礦井，以便進(jìn)行礦井儲(chǔ)量管理。四、儲(chǔ)量計(jì)算

儲(chǔ)量計(jì)算是建立在充分研究和分析所有勘探地質(zhì)質(zhì)料，繪制了煤層底板等高線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。儲(chǔ)量是地質(zhì)勘探最終成果的集中表現(xiàn)，儲(chǔ)量計(jì)算是否正確不僅影響地質(zhì)勘探的質(zhì)量，更重要的是影響礦井設(shè)計(jì)和開采的可靠性和國家投資的合理性。（一）儲(chǔ)量計(jì)算的公式煤田勘探的每一階段終了時(shí)，都要進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。煤炭儲(chǔ)量是由煤層面積、厚度、比重相乘而得，其一般公式是：

Q=S·M·d

式中：Q—儲(chǔ)量（萬噸），S—面積（M2），M—厚度（M），d—比重（噸/立方米）。由上述公式可知，儲(chǔ)量計(jì)算的是否正確，取決于面積、厚度和比重這些原始數(shù)據(jù)的可靠程度。（二）面積的確定在計(jì)算面積以前，首先要圈定計(jì)算面積的范圍，確定符合工業(yè)要求的煤層分布界線，然后再選擇測定方法。1、各種邊界線的確定1）能利用儲(chǔ)量和暫不能利用儲(chǔ)量邊界線：凡煤層厚度、煤質(zhì)符合工業(yè)要求的，由此而圈定的邊界線—可采邊界線，其中的儲(chǔ)量可以利用，相反，儲(chǔ)量暫不能利用。2）最低可采邊界線：煤層最低可采厚度（包括其他工業(yè)要求）的各點(diǎn)連線。所謂圈定邊界線，一般指的是圈定煤層最低可采邊界線，也就是儲(chǔ)量計(jì)算面積的界線。

2、面積的測定方法1）幾何法測定面積：當(dāng)面積形態(tài)比較簡單，如正方形、三角形時(shí)，可按幾何公式計(jì)算面積。圖形復(fù)雜時(shí)此法就不準(zhǔn)確了。2）用求積儀測定面積：最常用的方法，常使用定極求積儀。將求積儀的極點(diǎn)放在所測圖形之外，求積儀的針尖移到邊界線上任意一點(diǎn)作為起始點(diǎn)，在記數(shù)輪上讀出讀數(shù)n1，然后將針尖順時(shí)針沿圖形邊界線描繪一圈，回到起始點(diǎn)，在記數(shù)輪上讀出讀數(shù)n2，面積為：

S=P（n2—n1）

P—求積儀第一常數(shù)利用求積儀圈定面積時(shí)，每塊面積測定兩次，其差值不得超過5%，采用兩次測量的平均值。3、面積的計(jì)算方法面積測定之后，還要考慮煤層的傾角，煤層傾角小于15°時(shí)，可用測定的平面面積計(jì)算儲(chǔ)量，傾角大于15°時(shí)需要換算面積：（1）煤層傾角15°--60°時(shí)：S=S1/cosαS1--水平投影面積，α—煤層傾角（2）煤層傾角大于60°時(shí)：S=S2/cosαS2—立面投影面積，α—煤層傾角（三）厚度的確定采用煤層的平均厚度，即在計(jì)算面積內(nèi)各鉆孔煤層厚度的平均值。

M=（m1+m2+...+mn）/nm1、m2、...mn—各鉆孔煤層厚度（四）比重的確定對化驗(yàn)值求其算術(shù)平均值。（五）儲(chǔ)量計(jì)算方法A、地質(zhì)塊段法將全區(qū)的總面積按不同的地質(zhì)條件（產(chǎn)狀、煤厚、煤質(zhì)）劃分成若干塊段，對每一塊段分別求出煤炭儲(chǔ)量,稱之為地質(zhì)塊段法：1、計(jì)算公式：1）塊段儲(chǔ)量：Q1=S1M1d1，Q2=S2M2d2，……Qn=SnMndn。

2）總儲(chǔ)量：Q=Q1+Q2+……+Qn2、應(yīng)用條件：1）可用于任何勘探階段；2）煤層產(chǎn)狀水平、傾斜均可使用；3）傾斜煤層傾角變化最好均勻。3、優(yōu)缺點(diǎn)：1）適用性比較廣泛，有利于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門使用。

2）每一塊段面積較大，勘探工程較多時(shí)，才能保證精度，否則有一定的誤差。B、等高線法利用煤層底板等高線圖，求出相鄰等高線之間的儲(chǔ)量。C、地質(zhì)塊段及等高線法按不同的地質(zhì)條件，將煤層劃分成若干塊段，利用每一塊段之間的煤層底板等高線，計(jì)算塊段之內(nèi)等高線之間的煤炭儲(chǔ)量，然后將各儲(chǔ)量相加。1、應(yīng)用條件：1）勘探及生產(chǎn)礦井階段均可適用；2）煤層產(chǎn)狀水平、傾斜均可使用；3）煤層厚度有變化時(shí)也可使用。2、優(yōu)缺點(diǎn)：1）既按不同地質(zhì)因素劃分塊段，又按不同水平計(jì)算儲(chǔ)量，便于設(shè)計(jì)及生產(chǎn)部門使用。

2）在一定程度上，反映了地質(zhì)構(gòu)造的面貌，是目前經(jīng)常使用的方法。（六）儲(chǔ)量級別的圈定1、劃分各級儲(chǔ)量塊段，原則上以相應(yīng)控制程度的勘探線、煤層底板等高線或主要構(gòu)造線為界。對在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中實(shí)際意義不大的小而孤立的塊段，即使工程密度和研究程度較高，也不單獨(dú)劃分高級儲(chǔ)量。2、在煤層穩(wěn)定和較穩(wěn)定地區(qū)，允許在A級塊段的外圍，以不超過A級基本線距的1/2的距離外推B級儲(chǔ)量；或在有工程控制的B級塊段的外圍，以不超過B級基本線距的1/2的距離外推C級儲(chǔ)量，不準(zhǔn)連續(xù)外推，不穩(wěn)定煤層一般不能外推。3、在構(gòu)造簡單和中等地區(qū)，一般可以跨越已查明的落差不大于50m的單個(gè)斷層劃分高級儲(chǔ)量，在斷層兩側(cè)各留30—50m劃分C級儲(chǔ)量塊段，若斷層密集，則不允許跨越斷層劃分高級儲(chǔ)量。4、小構(gòu)造特別發(fā)育的地段，一般不能計(jì)算高級儲(chǔ)量，與老窯采空區(qū)或風(fēng)氧化帶邊界相鄰的高級儲(chǔ)量塊段，應(yīng)根據(jù)其邊界的可靠程度確定是否劃出一定范圍為C級儲(chǔ)量塊段。（七）儲(chǔ)量計(jì)算誤差1、地質(zhì)誤差：由地質(zhì)研究程度和勘探程度不足而引起的誤差。

1）構(gòu)造誤差；2）煤層對比誤差；3）邊界線誤差。2、技術(shù)誤差：儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，由于技術(shù)原因引起的誤差。

1）面積誤差；2）厚度誤差；3）比重誤差。3、方法誤差：計(jì)算方法選擇不當(dāng)而引起的誤差。儲(chǔ)量計(jì)算的準(zhǔn)確與否，以地質(zhì)誤差為最大，所以地質(zhì)構(gòu)造研究程度的高低，對儲(chǔ)量的影響是很大的，在資料審查過程中，重點(diǎn)是研究程度。第三節(jié)礦井地質(zhì)勘探一、建井地質(zhì)勘探：1、井筒檢查鉆孔：1）布置原則：（1）豎井檢查鉆孔（2）斜井斜井檢查鉆孔布置在距井筒中心線10—25米的平行線上，一般不少于3個(gè)。2）獲得的地質(zhì)資料：（1）沿井筒中心線的完整地質(zhì)剖面（2）煤巖層巖性、構(gòu)造特征（3）水文資料、含水層、水位、水量2、層位控制鉆孔二、生產(chǎn)地質(zhì)勘探1、采區(qū)準(zhǔn)備過程