第九章 地质勘探 (2)精选文档.ppt

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1、第九章 地质勘探本讲稿第一页，共四十二页第九章 地质勘探本章内容：第一节 地质勘探的技术手段第二节 煤田地质勘查第三节 煤矿地质勘查本讲稿第二页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段一、遥感地质调查二、地质填图（地质测量）三、坑探工程四、钻探工程五、巷探工程六、地球物理勘探技术本讲稿第三页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段一、遥感地质勘探 通过探测目标物的电磁辐射来获得目标物的信息。通过探测目标物的电磁辐射来获得目标物的信息。地质调查中的应用就是地质调查中的应用就是对像片的判读对像片的判读。1.基本方式基本方式:主动主动遥感遥感 被动被动遥感遥感 2.技术手段技术手段：摄影遥感；摄影遥感；

2、多光谱遥感；多光谱遥感；红外遥感；红外遥感；雷达遥感；雷达遥感；激光遥感激光遥感等。等。煤田勘探中一般使用航片，而不使用卫片。本讲稿第四页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段二、地质填图 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。本讲稿第五页，共四十二页第一节

3、地质勘探的技术手段三、坑探工程1.探槽 在表土层厚度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0.60.8m，两帮坡度7580。本讲稿第六页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段2.探井 在表土层厚度320m，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。据探井深度不同，可分为浅探井（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。本讲稿第七页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段3.探巷 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。本

4、讲稿第八页，共四十二页第一节地质勘探的技术手段第一节地质勘探的技术手段四、钻探工程 钻进过程中提取岩心，通过岩心的岩性、产状和深度信息获取地下煤层的埋深和厚度。通过钻孔资料可以绘制钻孔柱状图，达到目标达到目标深度深度并提取岩芯后，对钻孔进行地球物理测井测井，最后进行封孔封孔。本讲稿第九页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段 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。地层倾角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7075。钻孔的施工是由下列工序组成的：定孔、开孔、施工、见煤预报、采取煤心、测井、封孔。钻探工程在各个阶段都

5、得使用，矿井的建设、生产时期也常使用。本讲稿第十页，共四十二页本讲稿第十一页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段本讲稿第十二页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段五、巷探工程 利用矿井中的巷道进行地质探测为巷探。分为专门探巷和一巷多用。本讲稿第十三页，共四十二页第一节 地质勘探的技术手段 巷探的优点是可以直接观测到地质现象，易取地质数据、采集样品，也可以一巷多用。本讲稿第十四页，共四十二页第一节 地质勘的技术手段六、地球物理勘探技术 是利用具有不同物理性质（密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性）的岩层和矿床对地球物理场所产生的异常，来圈定含煤地层、推断地质构造及解决地质问题的一种技术手

6、段。煤田普查与勘探及矿井地质勘探中常采用的物探方法包括：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探本讲稿第十五页，共四十二页第二节 煤田地质勘查 煤田地质勘探又称为煤炭资源地质勘探，是寻找和查明煤炭资源的地质工作，目的是寻找煤炭资源，圈定煤炭储量，为煤矿设计和建设提供科学依据。一、煤田地质勘查阶段二、煤田地质勘查类型三、储量级别和储量分类四、勘查程度本讲稿第十六页，共四十二页第二节 煤田地质勘查一、煤田地质勘探阶段 预查【找煤（初步普查）】：寻找煤炭资源，对工作区有无进一步工作价值作出评价。普查【普查（详细普查）】：在找煤的基础上进行，其任务是对工作区有无开发建设价值作出评价，为煤炭工

7、业的远景规划和下一阶段的勘探工作提供必要的资料。详查【详查（初步勘探）】：为矿区总体设计提供地质资料，保证矿区规模、井田划分不至于因地质情况而发生重大变化，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。本讲稿第十七页，共四十二页第二节 煤田地质勘查 勘探【精查（详细勘探）】：为矿井设计提供可靠的地质资料，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，保证井田境内的矿井井型不至于因地质情况而发生重大变化，保证不至于因地质资料而影响煤的即定工业用途。各阶段工作要求参见煤炭资源地质勘探规范l地质勘探程序地质勘探程序：l 1：万：万 对这个煤田对这个煤田普查勘探划

8、分矿区普查勘探划分矿区l：万：万 对矿区对矿区详查详查 划分井田划分井田l：精查矿井设计和建井依据：精查矿井设计和建井依据本讲稿第十八页，共四十二页第二节 煤田地质勘查本讲稿第十九页，共四十二页第二节 煤田地质勘探本讲稿第二十页，共四十二页第二节 煤田地质勘查二、煤田地质勘查类型（对勘探区进行分类）（一）勘查类型的划分1.按构造复杂程度划分（产状变化，断层，火成岩）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：构造复杂程度各种查明程度对构造控制的基本线距m探明的控制的简单500100010002000中等2505005001000复杂250500 注：极复杂构造只宜

9、边探边采，线距不做具体规定。本讲稿第二十一页，共四十二页第二节 煤田地质勘查（本页参考）本讲稿第二十二页，共四十二页第二节 煤田地质勘查2.按煤层稳定程度划分（厚度变化、结构、煤类单一、煤质变化、全区可采性）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：极不稳定煤层煤层稳定程度各种查明程度对煤层控制的基本线距m探明的控制的稳定500100010002000较稳定2505005001000不稳定375a）250 注：极不稳定煤层只宜边探边采，线距不做具体规定。a）只适合D.2.3.a）。本讲稿第二十三页，共四十二页第二节 煤田地质勘查（二）勘探工程的布置1.布置原则：1）最有

10、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：本讲稿第二十四页，共四十二页第二节 煤田地质勘查（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

11、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。本讲稿第二十五页，共四十二页第二节 煤田地质勘查三、储量级别与分类1.储量级别 根据勘探研究程度，将煤炭储量分为A、B、C、D四级，其中A、B为高级储量，C、D为低级储量。1）A级储量：在精查阶段，通过较密的勘探工程和详细的地质研究所圈定的储量，是煤矿设计和投资的依据。（1）层位结构，煤层对比可靠；（2）煤种、煤质及变化；（3）煤层产状；（4）落差20m的断层；（5）岩浆岩影响范围。（已经查明、资料可靠）本讲稿第二十六页，共四十二页第二节 煤田地质勘查2）B级储量：在详查和精查阶段，通过系统的勘探工程和较详细的地质研究所圈

12、定的储量，B级储量也是煤矿设计和投资的依据。（基本查明、较为可靠）（1）层位结构，煤层对比可靠；（2）煤种、煤质及变化；（3）煤层产状；（4）落差20m的断层；（5）岩浆岩影响范围。3）C级储量：用一定的勘探工程控制的储量，是配合A、B级储量设计和投资的依据。初步查明：（1）煤层层位、厚度变化；2）煤质、煤种；（3）地质构造。本讲稿第二十七页，共四十二页第二节 煤田地质勘查4）D级储量：根据地质测量和地面物探方法确定的煤层分布范围，或是用山地工程和少数钻孔控制的储量2.勘探阶段提交的储量1）找煤：D2）普查：C+D，其中C级不少于20%-30%。3）详查：B+C+D，其中B+C级不少于70%，

13、B级20-30%。4）精查：A+B+C。本讲稿第二十八页，共四十二页第二节 煤田地质勘查3、储量分类本讲稿第二十九页，共四十二页第二节 煤田地质勘查l）地质储量地质储量（生产矿井总储量）生产矿井总储量）l在井田技术边界范围内，经地质勘探和调查查明的符合国家在井田技术边界范围内，经地质勘探和调查查明的符合国家能源政策规定的煤炭资源标准的储量能源政策规定的煤炭资源标准的储量l）能利用储量能利用储量（平衡表内储量）（平衡表内储量）l地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业指标的要求，在现有的或已掌握的先进技术条件下，可以指标的要求，在现有的

14、或已掌握的先进技术条件下，可以经济合理地利用的那部分储量经济合理地利用的那部分储量l）暂不能利用储量暂不能利用储量l地质储量中由于煤层厚度小，灰份高（发热量低），水文地地质储量中由于煤层厚度小，灰份高（发热量低），水文地质条件及其它开采技术条件特别复杂等原因，目前开采有困质条件及其它开采技术条件特别复杂等原因，目前开采有困难，暂时不能利用的储量难，暂时不能利用的储量本讲稿第三十页，共四十二页第二节 煤田地质勘查l）工业储量工业储量：能利用储量中级储量之和，可能利用储量中级储量之和，可以作为设计和投资的依据以作为设计和投资的依据l）远景储量远景储量：能利用储量中级储量，由于研究程度能利用储量中级

15、储量，由于研究程度不够，有待于进一步勘探提高储量级别，只能作为地质不够，有待于进一步勘探提高储量级别，只能作为地质勘探设计和矿区发展远景规划的依据勘探设计和矿区发展远景规划的依据l）可采储量可采储量：工业储量中预计可以采出的那部分储量。：工业储量中预计可以采出的那部分储量。l）设计损失量设计损失量：为了保证采掘生产的安全进行，在矿井：为了保证采掘生产的安全进行，在矿井设计中，根据国家技术政策规定，允许丢失在地下的能利设计中，根据国家技术政策规定，允许丢失在地下的能利用储量。它与煤层赋存条件、采煤方法等有关。用储量。它与煤层赋存条件、采煤方法等有关。本讲稿第三十一页，共四十二页第二节 煤田地质勘

16、查l)探明储量和保有储量探明储量和保有储量la 探明储量探明储量：煤田地质报告提交，经储量审批和机关审批的：煤田地质报告提交，经储量审批和机关审批的能利用储量它是反映煤田地质勘探工作成果的主要指标能利用储量它是反映煤田地质勘探工作成果的主要指标lb 保有储量保有储量：截止统计报告期止，煤田矿区井田：截止统计报告期止，煤田矿区井田内实际拥有的探明储量，它反映了煤炭资源的现状内实际拥有的探明储量，它反映了煤炭资源的现状本讲稿第三十二页，共四十二页第二节 煤田地质勘查l四勘四勘查查程度程度l勘勘查查程度程度：通过各种技术手段，对勘探区内的地质情况的了：通过各种技术手段，对勘探区内的地质情况的了解程度

17、和对地质变化规律的控制、查明程度解程度和对地质变化规律的控制、查明程度l不同的勘探阶段不同的勘探阶段其勘探程度是不同的其勘探程度是不同的l程度的高低由程度的高低由网距网距来实现来实现l程度的高低与程度的高低与储量级别储量级别密切相关密切相关l煤炭储量煤炭储量不仅反映数量，也反映勘探程度。不仅反映数量，也反映勘探程度。本讲稿第三十三页，共四十二页第三节 矿井地质勘探一、建井地质勘探二、生产地质勘探三、矿井延伸、扩建地质勘探四、老区找煤本讲稿第三十四页，共四十二页第三节 矿井地质勘探一、建井地质勘探1.井筒检查钻孔1）布置原则（1）竖井检查钻孔；（水文条件）本讲稿第三十五页，共四十二页第三节 矿井

18、地质勘探（2）斜井检查孔布置 斜井检查钻孔布置在距井筒中心线1025 m的平行线上，一般不少于3个。（3）平硐检查钻孔的布置2）获得的地质资料（1）沿井筒中心线的完整地质剖面；（2）煤岩层岩性、构造特征；（3）水文资料、含水层、水位、水量。本讲稿第三十六页，共四十二页第三节 矿井地质勘探二、生产地质勘探1.采区准备过程中的生产地质勘探1）新采区设计时，煤层赋存状况不清，需要布置一定的生产勘探钻孔，进一步控制煤厚、产状和变化。2）对煤层群中的构造复杂、煤层厚度变化大的薄煤层，通过钻孔不能肯定可采范围时，尽量使用风巷超前的方法开圈定可采块段。2.巷道掘进过程中的生产地质勘探1）不稳定煤层的可采范围

19、的圈定，只靠邻近巷道打钻本讲稿第三十七页，共四十二页第三节 矿井地质勘探往往不能解决问题，还需要用巷探进行追索。2）在巷道掘进中遇到断层，断层性质难以确定时，一般在迎头布置放射状钻孔加以探测。3.工作面回采过程中的地质勘探1）分层回采工作面探煤厚；2）查明不稳定煤层的变化带；3）查明工作面的中、小型断层。本讲稿第三十八页，共四十二页第三节 矿井地质勘探三、矿井延伸、扩建地质勘探 此勘探阶段要解决的问题：1）了解未来开拓区的地质构造及煤层变化情况。2）把井田深部和两翼范围内的低级储量升为高级。3）探明井田过去设计中未包括的可采煤层或薄煤层，在高灰分煤层中圈定局部可采地段。4）进行专门水文地质工程

20、，解决受地下水威胁而不能采的煤层。延伸地质勘探过程中，充分利用上部地质资料；扩建勘探中要考虑邻近的构造、煤层资料，这样可节省人力物力，有效地解决地质问题。本讲稿第三十九页，共四十二页第三节 矿井地质勘探四、老区找煤1.调查老采区：应取得的资料。1）老采空区的开采时间、范围、巷道布置等；2）煤层厚度及变化、残存煤量；3）地质、水文地质条件；4）有无复采的可能性；2.编制复采地质图 对老采区的煤层分布图、剖面图及巷道图要进行严格核对，对地质情况不清地段进行勘探，确定找煤块段，编出复采地质图。本讲稿第四十页，共四十二页第三节 矿井地质勘探3.复采的探采工作 根据地质条件可用钻探或巷探等手段，查明过去的开采情况和残余煤量。本讲稿第四十一页，共四十二页思考题1.煤田普查与勘探阶段划分的依据？划分为哪些阶段？2.煤炭工业基本建设划分哪些阶段？3.煤田普查与勘探各阶段的主要任务是什么？4.煤田普查与勘探技术手段有那些？5.地质填图、勘探程度、A、B、C、D级储量。6.煤田勘探类型是如何划分的？7.选择基本线距时，应该注意的问题？8.勘探工程布置的原则？9.勘探网、主导剖面线、基本勘探线、辅助线的概念？10.各勘探阶段应提交哪些储量？本讲稿第四十二页，共四十二页