《礦井地質(zhì)勘探》課件

第五章礦井地質(zhì)勘探第五章礦井地質(zhì)勘探一、礦井地質(zhì)勘探種類1、建井地質(zhì)勘探2、礦井補(bǔ)充勘探3、礦井生產(chǎn)勘探第五章礦井地質(zhì)勘探第五章礦井地質(zhì)勘探

授課內(nèi)容概念目的主要任務(wù)特點(diǎn)第五章礦井地質(zhì)勘探授課內(nèi)容●概念：礦井地質(zhì)勘探是繼煤田普查與勘探之后，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的地質(zhì)勘探工作?！衲康模韩@得可靠的地質(zhì)資料，查明影響采掘生產(chǎn)的地質(zhì)條件，提高儲量級別，增加可采儲量，以滿足礦井各種設(shè)計(jì)的需要，保證生產(chǎn)正常接續(xù)和平安生產(chǎn)。第五章礦井地質(zhì)勘探授課內(nèi)容●主要任務(wù)：〔1〕在新井開鑿之前，為了滿足井筒、井底車場、硐室和主要運(yùn)輸大巷設(shè)計(jì)與施工的需要，查明井巷所在位置的巖層、煤層、構(gòu)造、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)情況〔2〕在新水平或新開拓區(qū)設(shè)計(jì)之前，為了滿足開拓設(shè)計(jì)的需要，查明設(shè)計(jì)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存狀況、其它地質(zhì)和水文地質(zhì)問題，以提高勘探程度和儲量級〔3〕在礦井開采的整個(gè)過程中，為了解決采區(qū)準(zhǔn)備、巷道掘進(jìn)和工作面回采中經(jīng)常出現(xiàn)的局部性地質(zhì)問題。此外，殘采區(qū)找煤和某些專門工程鉆孔和施工，也由礦井地質(zhì)部門組織實(shí)施。第五章礦井地質(zhì)勘探授課內(nèi)容●特點(diǎn)：礦井地質(zhì)勘探與資源勘探相比：〔1〕礦井地質(zhì)勘探具有繼承性和補(bǔ)充性的特點(diǎn)。礦井地質(zhì)勘探是在資源勘探的根底上進(jìn)行的，因此，在勘探工程布置系統(tǒng)、勘探密度等重大勘探方案的選擇方面，原那么上應(yīng)與資源勘探盡量保持一致，重點(diǎn)放在補(bǔ)充以前工作的缺乏，其中包括為防止資金積壓，有意留在以后進(jìn)行的勘探工程。第五章礦井地質(zhì)勘探授課內(nèi)容●特點(diǎn)：礦井地質(zhì)勘探與資源勘探相比〔2〕礦井地質(zhì)勘探在時(shí)間安排上，必須考慮生產(chǎn)接續(xù)方案和采掘工程設(shè)計(jì)與施工的需要。過早進(jìn)行礦井地質(zhì)勘探，就會造成資金的積壓；過晚進(jìn)行礦井地質(zhì)勘探，又會導(dǎo)致生產(chǎn)接續(xù)不上和采掘失調(diào)。因此，要通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和必要的推算，確定合理的勘探時(shí)間?！?〕礦井地質(zhì)勘探具有針對性和局部性的特點(diǎn)。礦井地質(zhì)勘探多是針對某一專門問題而布置的，任務(wù)比較單純，地區(qū)比較局限，一般不要求提交完整的地質(zhì)勘探報(bào)告。第五章礦井地質(zhì)勘探授課內(nèi)容●特點(diǎn)：礦井地質(zhì)勘探與資源勘探相比〔4〕礦井地質(zhì)勘探具有一系列的優(yōu)越條件。在進(jìn)行勘探設(shè)計(jì)時(shí)，有資源勘探和豐富的井巷資料作依據(jù)；在布置勘探工程時(shí)，有條件采用井下鉆探、巷探和井下物探手段，并把井上、井下布置結(jié)合起來?！?〕礦井地質(zhì)勘探經(jīng)費(fèi)來源渠道與資源勘探不同。前者來自生產(chǎn)費(fèi)用，從每噸煤中抽提；后者來源于勘探事業(yè)費(fèi)。第五章礦井地質(zhì)勘探

第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類

礦井地質(zhì)勘探是區(qū)別于資源勘探的一個(gè)總稱。根據(jù)它所擔(dān)負(fù)的任務(wù)不同，可進(jìn)一步劃分為

建井地質(zhì)勘探礦井補(bǔ)充勘探生產(chǎn)地質(zhì)勘探三類第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類

一、建井地質(zhì)勘探在新井開鑿之前，為了正確掌握井筒剖面，編制施工設(shè)計(jì)方案，一般要求施工井筒檢查鉆孔。在井底車場。硐室和運(yùn)輸大巷開鑿之前，為了準(zhǔn)確確定工程的層位和方向，有時(shí)需要布置層位控制鉆孔。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類1、井筒檢查鉆孔〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么由于井筒的開拓方式、井筒的數(shù)目和間距的不同，井筒檢查的布置方式也不一樣。立井檢查鉆孔的布置原那么如圖7-1所示?！?〕井筒檢查鉆孔的布置原那么

〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么①水文地質(zhì)條件簡單時(shí)，一般布置在主、副井筒中心連線的中點(diǎn)。假設(shè)受安裝條件限制，可以稍微偏移，但其偏離范圍不得超過10m②水文地質(zhì)條件中等時(shí)，除在兩井筒中心連線的中點(diǎn)布置一個(gè)檢查孔外，還應(yīng)在其延長線上的任意一端，增加一個(gè)檢查孔，該孔位置距離鄰近井筒中心10~25m為宜。③水文地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，一般在井筒兩側(cè)都應(yīng)有檢查孔控制，其數(shù)目視具體情況而定。鉆孔應(yīng)盡量布置在井筒中心連線的延長線上，以便獲得完整的井筒地質(zhì)剖面。1、井筒檢查鉆孔

〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么④獨(dú)立井筒或兩個(gè)井筒間距超過50m時(shí)，檢查孔布置在井筒圓周圍，距井筒中心距離以10～25m為宜。⑤除檢查巖溶或特殊施工需要外，檢查孔不得布置在井筒圓周以內(nèi)和井底車場上方。在終孔深度以內(nèi)，最大偏斜位置距離井壁不得小于5m，以免日后井巷淋水。但當(dāng)采用鉆井法施工時(shí)，檢查孔應(yīng)布置在距井筒中心1m范圍以內(nèi)。1、井筒檢查鉆孔〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么⑥檢查孔的終孔深度應(yīng)到達(dá)井筒落底標(biāo)高以下，在可能情況下，應(yīng)打到未來延深水平。⑦在設(shè)計(jì)井筒周圍25m內(nèi)已有施工鉆孔，或已掌握地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，能提出滿足施工要求的預(yù)想地質(zhì)剖面圖時(shí)，可以不打檢查鉆孔。1、井筒檢查鉆孔〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么●斜井檢查鉆孔的布置原那么如圖7-2所示。〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么

●立井檢查鉆孔的布置原那么①斜井檢查鉆孔應(yīng)打出一條平行井筒中心線的完整地質(zhì)剖面，該剖面位置距井筒中心線以10～25m為宜。②兩個(gè)相互平行、間距不大于50m的斜井，檢查孔應(yīng)布置在它們中間的平行線上。③斜井檢查孔一般不少于3個(gè)，其中第一個(gè)鉆孔應(yīng)布置在煤層露頭附近，最后一個(gè)鉆孔布置在斜井落底與平巷連接處附近。生產(chǎn)礦井斜井延深時(shí)，一般不少于兩個(gè)檢查孔。④檢查孔的終孔深度，應(yīng)到達(dá)該孔所在處斜井底板標(biāo)高以下。1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么●立井檢查鉆孔的布置原那么⑤除檢查巖溶或特殊施工需要外，檢查孔不得布置在井筒圓周以內(nèi)和井底車場上方。在終孔深度以內(nèi)，最大偏斜位置距離井壁不得小于5m，以免日后井巷淋水。但當(dāng)采用鉆井法施工時(shí)，檢查孔應(yīng)布置在距井筒中心1m范圍以內(nèi)。⑥檢查孔的終孔深度應(yīng)到達(dá)井筒落底標(biāo)高以下，在可能情況下，應(yīng)打到未來延深水平。⑦在設(shè)計(jì)井筒周圍25m內(nèi)已有施工鉆孔，或已掌握地質(zhì)及水文質(zhì)情況，能提出滿足施工要求的預(yù)想地質(zhì)剖面圖時(shí)，可以不打檢查鉆孔。1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么●斜井檢查鉆孔的布置原那么如圖7-2所示。1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么●斜井檢查鉆孔的布置原那么①斜井檢查鉆孔應(yīng)打出一條平行井筒中心線的完整地質(zhì)剖面，該剖面位置距井筒中心線以10～25m為宜。②兩個(gè)相互平行、間距不大于50m的斜井，檢查孔應(yīng)布置在它們中間的平行線上。③斜井檢查孔一般不少于3個(gè)，其中第一個(gè)鉆孔應(yīng)布置在煤層露頭附近，最后一個(gè)鉆孔布置在斜井落底與平巷連接處附近。生產(chǎn)礦井斜井延深時(shí)，一般不少于兩個(gè)檢查孔。④檢查孔的終孔深度，應(yīng)到達(dá)該孔所在處斜井底板標(biāo)高以下。

1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么●平硐檢查鉆孔的布置原那么與斜井根本相同。1、井筒檢查鉆孔〔2〕井筒檢查鉆孔的勘探要求重點(diǎn)應(yīng)圍繞水文地質(zhì)工程地質(zhì)核心〔2〕井筒檢查鉆孔的勘探要求①井筒穿過的表土層、巖層和煤層的物理力學(xué)性質(zhì)、厚度和埋藏深度，尤其要注意松散層的底礫巖、流砂層，基巖風(fēng)化帶，斷層破碎帶的深度和工程地質(zhì)特征，以及煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性。②井筒穿過的含水層的層數(shù)、巖性、厚度、埋藏深度、裂隙和巖溶的發(fā)育程度，以及各含水層的水量、水位、水質(zhì)和地下水動態(tài)。采用特殊鑿井時(shí)，還應(yīng)補(bǔ)充地下水的流向、流速和水溫資料。鉆孔終孔后，應(yīng)及時(shí)提交井筒檢查孔竣工報(bào)告書，其中包括簡要文字說明和圖件、附表三局部。一、建井地質(zhì)勘探2、層位控制鉆孔

原那么：為了使井底車場、硐室、運(yùn)輸大巷布置在工程地質(zhì)條件良好的巖層中，有利運(yùn)輸，便于與煤層聯(lián)絡(luò)，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤、巖層厚度和產(chǎn)狀變化較大，鄰近勘探鉆孔資料準(zhǔn)確度較差的情況下，應(yīng)布置層位控制鉆孔。目的和任務(wù)：查明巷道所在水平的煤巖層的層位、分布、厚度和巖性，以及構(gòu)造等地質(zhì)條件，以滿足井底車場、硐室和運(yùn)輸大巷等主要開拓工程設(shè)計(jì)與施工的需要。一、建井地質(zhì)勘探2、層位控制鉆孔說明：層位控制鉆孔一般應(yīng)布置在初步設(shè)計(jì)擬定的工程軸線的平行線上，不得布置在硐室或運(yùn)輸大巷的正上方。施工要求可參照井筒檢查孔要求執(zhí)行。在地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤、巖層厚度和產(chǎn)狀穩(wěn)定及原勘探資料可靠的情況下，可以不布置層位控制鉆孔。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類二、礦井補(bǔ)充勘探●概念：在新水平或新開拓區(qū)設(shè)計(jì)之前，為了提高設(shè)計(jì)區(qū)的勘探程度和高級儲量比例，在資源勘探根底上進(jìn)行的具有補(bǔ)充性質(zhì)的勘探工作，稱為礦井補(bǔ)充勘探。?礦井地質(zhì)規(guī)程?〔試行〕規(guī)定，在生產(chǎn)礦井內(nèi)，凡屬以下情況之一者，即為礦井補(bǔ)充勘探：①延深水平高級儲量比例達(dá)不到規(guī)定要求。②礦井改、擴(kuò)建工程或開拓、延深工程設(shè)計(jì)需要。③重新評定新發(fā)現(xiàn)或勘探程度缺乏的可采或局部可采煤層。二、礦井補(bǔ)充勘探1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：礦井補(bǔ)充勘探應(yīng)該遵循以下幾項(xiàng)原那么：〔1〕礦井補(bǔ)充勘探時(shí)間確實(shí)定，必須滿足礦井生產(chǎn)接續(xù)的需要。補(bǔ)充勘探應(yīng)在上一生產(chǎn)水平或老開拓區(qū)產(chǎn)量出現(xiàn)遞減趨勢之前安排，并能滿足補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)、施工和報(bào)告編制，以及新開拓區(qū)設(shè)計(jì)、新開拓工程施工所需的全部時(shí)間。1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：〔2〕補(bǔ)充勘探程度的要求，一般應(yīng)到達(dá)延深水平開拓前的地質(zhì)工作標(biāo)準(zhǔn)。?礦井地質(zhì)規(guī)程?〔試行〕規(guī)定，延深水平開拓前地質(zhì)工作標(biāo)準(zhǔn)如下：①延深水平的根本構(gòu)造形態(tài)已經(jīng)查明。一、二類礦井應(yīng)查明落大于20m的斷層；三類礦井應(yīng)根本查明影響采區(qū)劃分的主要地質(zhì)構(gòu)造；四、五類礦井應(yīng)對有開采可能的地段進(jìn)行必要控制，并提出結(jié)論性意見。②與水平延深主體工程有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造、層位、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件均已控制。③延深水平高級儲量所占百分比應(yīng)到達(dá)表7－1要求1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：〔3〕補(bǔ)充勘探工程布置系統(tǒng)原那么上應(yīng)繼承原有勘探線系統(tǒng)，加密勘探線應(yīng)盡量與石門、采區(qū)上、〔下〕山等主要井巷的位置和方向一致。以便充分利用已有鉆孔和井巷資料編制完整的地質(zhì)剖面，為主要巷道的設(shè)計(jì)與施工提供可靠地質(zhì)依據(jù)。1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：〔4〕補(bǔ)充勘探工程密度應(yīng)以普遍提高勘探程度，滿足水平延深工程設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。?礦井地質(zhì)規(guī)程?〔試行〕在總結(jié)我國補(bǔ)充勘探經(jīng)驗(yàn)的根底上，提出了不同礦井地質(zhì)條件類別的鉆孔根本線距和極限布孔密度，可以作為確定補(bǔ)充勘探工程密度的依據(jù)。1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：〔4〕補(bǔ)充勘探工程密度應(yīng)以普遍提高勘探程度，滿足水平延深工程設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。極限布孔密度是指包括資源探鉆孔在內(nèi)，平均每平方公里煤層真面積上允許布置的最多有效地質(zhì)鉆孔數(shù)。但不包括直接為采掘效勞的探煤厚、探構(gòu)造和探放水等生產(chǎn)勘探鉆孔。已達(dá)極限布孔密度，仍不能滿足勘探程度要求的，應(yīng)采取巷探或其它經(jīng)濟(jì)有效的探測方法，或按生產(chǎn)勘探井處理。不允許無限制地增加鉆孔密度。1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：〔5〕補(bǔ)充勘探工程的布置，要在充分利用已有地質(zhì)資料和地質(zhì)規(guī)律的根底上，針對問題，全面規(guī)劃，合理布置，以便用較少的勘探工程量獲得最正確的地質(zhì)效果。要充分發(fā)揮礦井地質(zhì)勘探的特點(diǎn)，作到井上下結(jié)合，勘探工程與井巷設(shè)計(jì)工程結(jié)合，當(dāng)前與長遠(yuǎn)結(jié)合，原那么性與靈活性結(jié)合，以滿足礦井生產(chǎn)的要求。1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：1、礦井補(bǔ)充勘探的原那么：

二、礦井補(bǔ)充勘探2、礦井補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)、施工補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)，主要應(yīng)抓住兩個(gè)關(guān)鍵：一方面要了解礦井的生產(chǎn)規(guī)劃及新區(qū)的開拓部署，領(lǐng)會設(shè)計(jì)部門意圖；另一方面要對原有勘探資料和生產(chǎn)地質(zhì)資料進(jìn)行認(rèn)真的分析與比照，明確存在的問題，有根據(jù)地提出礦井地質(zhì)條件類別。二、礦井補(bǔ)充勘探2、礦井補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)、施工在進(jìn)行補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定補(bǔ)充勘探工程的合理網(wǎng)度?？碧骄W(wǎng)度是指勘探工程的根本線距和線上的孔距，它是進(jìn)行補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)的根底。一般通過探采比照的方法，在檢驗(yàn)資源勘探網(wǎng)度合理性的根底上，確定補(bǔ)充勘探的合理網(wǎng)度。二、礦井補(bǔ)充勘探2、礦井補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)、施工探采比照是將原地質(zhì)勘探資料與采后實(shí)際地質(zhì)資料進(jìn)行科學(xué)的分析和比照。通過探采比照，找出兩者的異同，確定原勘探資料的誤差，并分析產(chǎn)生的原因和原勘探網(wǎng)度存在的問題。探采比照的內(nèi)容和工程是多方面的，但重點(diǎn)是構(gòu)造、煤厚和儲量。?煤炭資源地質(zhì)勘探標(biāo)準(zhǔn)?仍是補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)、施工和成果驗(yàn)收的根本依據(jù)。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類

三、礦井生產(chǎn)勘探

●概念：為了查明采區(qū)準(zhǔn)備、巷道掘進(jìn)和工作面回采過程中影響生產(chǎn)的地質(zhì)問題，所進(jìn)行的局部性勘探工作，稱為礦井生產(chǎn)勘探。它貫穿于煤礦開采的整個(gè)過程，是礦井地質(zhì)一項(xiàng)經(jīng)常性的任務(wù)。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類三、礦井生產(chǎn)勘探●主要任務(wù)：采區(qū)準(zhǔn)備期間的生產(chǎn)勘探，主要是搞清采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、煤層賦存狀況，使采區(qū)布置合理，施工平安順利。巷道掘進(jìn)期間的生產(chǎn)勘探，主要是圈定不穩(wěn)定薄煤層的可采圍，查清斷層情況，尋找斷失翼煤層，為巷道掘進(jìn)指明正確方向?；夭善陂g的生產(chǎn)勘探，主要是查明不穩(wěn)定煤層的薄化帶和影響工作面連續(xù)推進(jìn)的各種中小型地質(zhì)構(gòu)造，以保證回采工作的順利進(jìn)行和煤炭資源的充分回收。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類三、礦井生產(chǎn)勘探●特點(diǎn)：〔1〕直接為采掘工程效勞，勘探任務(wù)單純，解決問題具體，因此熟悉生產(chǎn)過程，了解采掘要求，是作好生產(chǎn)勘探的關(guān)鍵。〔2〕勘探工程布置要靈活機(jī)動、因地制宜，強(qiáng)調(diào)其針對性和實(shí)用性，在根本滿足沿剖面布置勘探工程的前提下，不宜苛求其規(guī)那么性和勘探網(wǎng)度。第一節(jié)礦井地質(zhì)勘探種類三、礦井生產(chǎn)勘探●特點(diǎn)：〔3〕礦井生產(chǎn)勘探手段，除了開采深度較淺，且地質(zhì)問題距巷道較遠(yuǎn)的情況下采用地面鉆探外，一般均采用井下鉆探和井下物探。在井下鉆探不能解決地質(zhì)問題時(shí)，才考慮使用巷探，但應(yīng)注意一巷多用?！?〕礦井生產(chǎn)勘探勿需詳細(xì)的勘探設(shè)計(jì)，只需提出一份簡單說明勘探目的、要求和數(shù)量的勘探任務(wù)書，報(bào)請主管部門批準(zhǔn)后，再作一單項(xiàng)勘探工程設(shè)計(jì)，即可施工。生產(chǎn)勘探竣工后，勿需提交專門報(bào)告，只需利用其修改圖件，編制和補(bǔ)充地質(zhì)說明書。第五章礦井地質(zhì)勘探

兩類一、鉆探一、鉆探2、井下鉆探的優(yōu)點(diǎn)井下鉆探具有以下一系列的優(yōu)點(diǎn)：○設(shè)備輕巧，安裝方便，操作簡單，適于井下作業(yè)○可在同一地點(diǎn)施工不同方向和角度的鉆孔，減少搬家次數(shù)。○井下施工可縮短進(jìn)距離，工時(shí)短，本錢低，見效快。因此，井下鉆探已廣泛用于井下探煤層、探構(gòu)造和探放水。但凡能夠在井下施鉆的就不應(yīng)在地面布孔。目前，在西德等工業(yè)先進(jìn)國家已采用井下水平鉆探，探查工作面內(nèi)煤層的構(gòu)造。一、鉆探3、井下鉆探的布置原那么〔1〕根據(jù)井巷揭露的實(shí)際地質(zhì)資料和已掌握的地質(zhì)規(guī)律，確定最正確地質(zhì)效果的布置方案。〔2〕井下鉆孔應(yīng)盡量布置在原勘探線剖面上，或與設(shè)計(jì)的采掘工程方位一致，以便編繪地質(zhì)剖面和指導(dǎo)采掘工程施工?！?〕利用暫時(shí)不用的巷道或廢棄巷道布置鉆探施工現(xiàn)場，以減少開挖鉆場的工程量，防止受采掘生產(chǎn)的影響，保證鉆探平安施工?！?〕盡可能在同一位置施工多個(gè)鉆孔，采取扇形布置，減少鉆機(jī)搬家。一、鉆探〔2〕鉆進(jìn)工藝●鉆進(jìn)工藝參數(shù)：鉆壓、轉(zhuǎn)速、沖洗液量●鉆孔軌跡的控制：開孔參數(shù)、鉆孔軌跡位置判定、鉆具組合●鉆孔孔壁的保護(hù)：孔壁坍塌、埋鉆二、巷探●實(shí)施條件：凡無鉆探條件，或鉆探達(dá)不到預(yù)斯地質(zhì)效果，且生產(chǎn)需要提前掘進(jìn)巷道時(shí)，那么可布置巷探。二、巷探●應(yīng)用：〔1〕查明中、小斷層密集塊段煤層的可采性，查明巖漿侵入體和河床沖刷帶及巖溶陷落柱對煤層的影響范圍，圈定不穩(wěn)定煤