6第6章煤田地质勘探.ppt

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1、安全工程学院 刘玉德North China Institute of Science&TechnologyNorth China Institute of Science&Technology煤矿地质学煤矿地质学安全工程学院 刘玉德第七章第七章 地地 质质 勘勘 探探2022/12/21安全工程学院 刘玉德u煤田普查与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。u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

2、工业评价。2022/12/21安全工程学院 刘玉德前前 言言 地质勘查是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。目的：为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料，保证煤炭资源合理、顺利开发。主要任务：查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件等因素，正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生和共生的其它有益矿产。2022/12/21安全工程学院 刘玉德煤田地质勘探：先行学科与保障学科煤田地质勘探：先行学科与保障学科煤田地质勘探煤田地质勘探煤炭资源开发煤炭资源开发电力、冶金、化工等电力、冶金、化工等国民经济的各个行业国民经济的各个行业资源勘查地质资源勘查地质资源开发地质资源开发地质环境地质问题环境

3、地质问题2022/12/21安全工程学院 刘玉德w主题主题：维持充足的资源，减轻地质灾害：维持充足的资源，减轻地质灾害w优先研究发展的方向优先研究发展的方向u煤田地质勘查评价战略煤田地质勘查评价战略u改善水质水量的监测与评价改善水质水量的监测与评价u地球化学与人类健康地球化学与人类健康u煤利用率的提高及其方法煤利用率的提高及其方法u煤的岩石学和质量煤的岩石学和质量u采煤对环境的影响采煤对环境的影响u采矿废物的处理采矿废物的处理煤田地质勘探煤田地质勘探2022/12/21安全工程学院 刘玉德主要内容u地质勘探技术手段地质勘探技术手段u地质勘查地质勘查u煤矿地质勘查煤矿地质勘查2022/12/21

4、安全工程学院 刘玉德地质勘探技术手段地质勘探技术手段 2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节第一节 地质勘探技术手段地质勘探技术手段 在煤炭资源的普查与勘探过程中，为了揭露、认识客观地在煤炭资源的普查与勘探过程中，为了揭露、认识客观地在煤炭资源的普查与勘探过程中，为了揭露、认识客观地在煤炭资源的普查与勘探过程中，为了揭露、认识客观地质规律及完成地质任务，需采用各种技术手段。质规律及完成地质任务，需采用各种技术手段。质规律及完成地质任务，需采用各种技术手段。质规律及完成地质任务，需采用各种技术手段。常用技术手段：常用技术手段：常用技术手段：常用技术手段：uu 遥感地质调查遥感地质调查遥感

5、地质调查遥感地质调查uu 地质填图地质填图地质填图地质填图uu 坑探工程坑探工程坑探工程坑探工程uu 钻探工程钻探工程钻探工程钻探工程uu 地球物理勘探地球物理勘探地球物理勘探地球物理勘探2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 一、遥感地质调查主要是通过探测目标物的电磁波辐射来获取目标物的信息。目前常用的技术手段有：摄影遥感、多光谱遥感、红外遥感、雷达遥感、激光遥感、全息摄影遥感等。遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。其中：航片（可见光航空像片）其中：航片（可见光航空像片）卫片（多光谱

6、卫星像片）卫片（多光谱卫星像片）在对地质填图、地质构造解译、找矿标志判别及动态分在对地质填图、地质构造解译、找矿标志判别及动态分析方面的研究，是一种经过实践证明的有效的技术手段。析方面的研究，是一种经过实践证明的有效的技术手段。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 一、遥感地质调查一、遥感地质调查2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段利用遥感图像对辽宁西部逆冲断层进行地质构造解译实例利用遥感图像对辽宁西部逆冲断层进行地质构造解译实例 辽宁西部逆冲断层解译图辽宁西部逆冲断层解译图(据李志兴，据李志兴，1

7、992)结晶基底结晶基底 稳定盖层稳定盖层 侏罗纪盆地侏罗纪盆地 构造带编号构造带编号 火山岩火山岩 侵入体侵入体 逆冲断层逆冲断层2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 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。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

8、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。填图单位，最后完成地质填图。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 地质填图是煤炭普查与勘探最基础的工作，也是地质填图是煤炭普查与勘探最基础的工作，也是最基本的技术手段。它是利用地质学的理论和方

9、最基本的技术手段。它是利用地质学的理论和方法，有目的地在含煤地区进行全面的地表地质研法，有目的地在含煤地区进行全面的地表地质研究，调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及究，调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及其它有益矿产情况，为以后的地质工作指出方向。其它有益矿产情况，为以后的地质工作指出方向。地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图地层与含煤地层柱状图，作为煤田普查与勘探各，作为煤田普查与勘探各个阶段编制设计的重要依据。个阶段编制设计的重要依据。2022/12/21安全工程学院 刘玉德数字化工具引导地质填图新潮流数字化工具

10、引导地质填图新潮流数字化工具引导地质填图新潮流数字化工具引导地质填图新潮流填图工作已进入数字化阶段填图工作已进入数字化阶段传统的三大件：传统的三大件：罗盘罗盘 GPS 锤子锤子 笔记本电脑笔记本电脑 放大镜放大镜 数码相机数码相机第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 三、坑探工程 坑探工程包括坑探工程包括探槽、探井、探硐和小窑探槽、探井、探硐和小窑调查调查等。等。利用探井可以揭露含煤地层，了解和查利用探井可以揭露含煤地层，了解和查明含煤层数及层位、煤层厚度和结构、标明含煤层数及层位、煤层厚度和结构、标志

11、层层数和层位，地层产状和构造变化，志层层数和层位，地层产状和构造变化，追索煤层和标志层露头，以及采取煤样等。追索煤层和标志层露头，以及采取煤样等。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 (一)探槽:在表土较薄(一般小于3m)，岩层倾角较陡或较平缓，地形切割比较强烈，表土稳定坚实且含水不多的地段，垂直岩层走向或构造线方向挖掘的一条槽沟，称为探槽。其规格一般为：底宽0.60.8m，两帮坡度7580。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 (二)探井 当表土厚度大于3m、小于20m时，不适合挖掘槽沟，就采用从

12、地面垂直挖掘探井的方法，来揭露一般地层倾角比较平缓地区的岩层、煤层及其它地质现象。探井工程比探槽难度大，应尽量少布置。根据探井深度不同，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。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 (三)探巷(硐)有时为了揭露煤系，了解煤层厚度和结构，确定煤层风氧化带的深度，并在风氧化带下采集煤样，直接从地面挖掘井硐，称为探巷(硐)。探巷根据需要可垂直或平行煤层走向掘进，可为立井、斜井、平巷或石门。山地工程的编录，要作

13、出剖面图并写出文字说明山地工程的编录，要作出剖面图并写出文字说明2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 （1-探井；2-探槽；3-斜井；4-平峒）2022/12/21安全工程学院 刘玉德 四、钻探工程 钻探工程是勘探中极其重要的手段。其主要原因有以下五点：钻探工程是勘探中极其重要的手段。其主要原因有以下五点：(1)(1)有希望的含煤区，或推定的含煤区，必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。有希望的含煤区，或推定的含煤区，必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。(2)(2)表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的深部，钻探就成为最重要的手段表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的

14、深部，钻探就成为最重要的手段(3)(3)其它手段的应用受到限制的区域，钻探成为重要的手段。其它手段的应用受到限制的区域，钻探成为重要的手段。(4)(4)钻探能够揭露整个含煤地层，取得完整的含煤地层柱状。钻探能够揭露整个含煤地层，取得完整的含煤地层柱状。(5)(5)大大规规模模生生产产各各种种各各样样的的钻钻探探机机械械及及其其配配套套设设备备，为为地地质质勘勘探探广广泛泛采采用用钻钻探工程创造了条件。探工程创造了条件。缺点：缺点：通过钻探只能获取一个点的资料，对煤层的赋存状态不能直接进行全面的连通过钻探只能获取一个点的资料，对煤层的赋存状态不能直接进行全面的连续观测；取出的岩、煤芯有时质量不高

15、，对相邻钻孔间的地质构造的认识带有续观测；取出的岩、煤芯有时质量不高，对相邻钻孔间的地质构造的认识带有一定的推断性；钻探设备比较笨重，施工技术也比较复杂，尤其在中、高山地一定的推断性；钻探设备比较笨重，施工技术也比较复杂，尤其在中、高山地区施工困难。区施工困难。2022/12/21安全工程学院 刘玉德 钻孔分类钻孔分类 浅孔浅孔 深孔深孔 直孔直孔 斜孔斜孔 探矿孔又称储量孔探矿孔又称储量孔 构造孔构造孔 水文孔水文孔 水源孔水源孔 取样孔取样孔 井筒检查孔井筒检查孔 定位孔定位孔 验证孔验证孔 直孔：直孔：垂直向下钻进的钻孔。适用于地层倾角小于60的地区。斜孔：斜孔：以一定的方向（方位角）和

16、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7075。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 钻孔示意图钻孔示意图钻孔柱状图钻孔柱状图2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 网络布置的钻孔及其勘探线网络布置的钻孔及其勘探线2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 五、巷探工程 有时也运用矿井中的巷道来探

17、测地质现象，称之为巷探，它是矿井地质工作中常用的勘探技术手段。一般无钻探条件，或钻探达不到预期效果，而且生产又需要时则采用巷探。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 生产需要采用巷探，延长运输巷，布置短巷，探测断层的位置，以便顺断煤交线布置切眼2022/12/21安全工程学院 刘玉德第一节地质勘探技术手段第一节地质勘探技术手段 每隔一定距离布置阶段石门，可提前获得所需地质资料，又是以后生产上必须得巷道2022/12/21安全工程学院 刘玉德六、六、地球物理勘探地球物理勘探 利用岩石、矿体所具有的物理性质（如密度、磁性、电性、弹性和利用岩石、矿体所

18、具有的物理性质（如密度、磁性、电性、弹性和放射性等），以及对地球物理场所产生的异常，来寻找矿床和解决某些放射性等），以及对地球物理场所产生的异常，来寻找矿床和解决某些地质问题的一种技术手段，简称物探。地质问题的一种技术手段，简称物探。2022/12/21安全工程学院 刘玉德w地球物理勘探按照它的物性依据不同而有不同的方法：地球物理勘探按照它的物性依据不同而有不同的方法：w重力勘探重力勘探：利用岩石的物性差别，在地面测量由它引起的重利用岩石的物性差别，在地面测量由它引起的重力变化。力变化。w磁法勘探：磁法勘探：利用岩石的磁性差别，在地面测量由它引起的磁利用岩石的磁性差别，在地面测量由它引起的磁场

19、变化。场变化。w电法勘探：电法勘探：利用岩石的电性差别，在地面测量由它引起的电利用岩石的电性差别，在地面测量由它引起的电场变化。场变化。w地震勘探：地震勘探：是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下的地质构造，为煤田勘探服务的中传播的情况，以查明地下的地质构造，为煤田勘探服务的一种方法。一种方法。w 2022/12/21安全工程学院 刘玉德w地震勘探是查明地震勘探是查明 地下地质构造的一种地下地质构造的一种 最有效最有效方法方法小断层在时间剖面小断层在时间剖面(上上)和水平时间切片上的显示和水平时间切片上的显示 大型陷落柱在时

20、间剖面上的显示大型陷落柱在时间剖面上的显示 地震勘探原理示意图地震勘探原理示意图 2022/12/21安全工程学院 刘玉德地震勘探与其它物探法比较：精度高。地震勘探与其它物探法比较：精度高。地震勘探与钻探法比较：成本低，可以了地震勘探与钻探法比较：成本低，可以了解大面积的地下地质构造特点。解大面积的地下地质构造特点。2022/12/21安全工程学院 刘玉德地震勘探实例地表大面积被黄土层所覆盖，属于覆盖层巨厚、煤层埋深较大的地区（图1）图1 勘探区二维地震勘探新生界厚度变化趋势图 2022/12/21安全工程学院 刘玉德地震勘探实例w在2007年2月西安分院地震勘探施工前，本勘查范围内有上述各施

21、工钻孔16个，在地震勘探施工过程中，勘查区普、详查钻孔陆续开始施工。根据已有的施工钻孔，结合地质分析所圈定的无煤区如图2所示。(图中黑色实线为矿权边界、蓝色虚线为原无煤带范围)勘查区范围示意图(图中黑色实线为矿权边界、蓝色虚线为原无煤带范围)图22022/12/21安全工程学院 刘玉德根据以上勘探及认识成果，西安分院设计及施工的钻孔如图3所示。地震勘探实例图3高家堡勘探区二维地震勘探4煤厚度变化趋势及钻探工程实践资料图2022/12/21安全工程学院 刘玉德w电法探测是研究地层电学性质及电场、电磁电法探测是研究地层电学性质及电场、电磁场变化规律的学科，它是根据所研究地质对场变化规律的学科，它是

22、根据所研究地质对象的电性差异，通过仪器测量其电场的大小，象的电性差异，通过仪器测量其电场的大小，进而研究电场的分布规律，可以不依靠对岩进而研究电场的分布规律，可以不依靠对岩石露头的肉眼鉴别，透过覆盖层了解地下深石露头的肉眼鉴别，透过覆盖层了解地下深处地质体的状况，从而获得地质结论。处地质体的状况，从而获得地质结论。2022/12/21安全工程学院 刘玉德w目前，电法勘探在岩土工程勘察和水文地质目前，电法勘探在岩土工程勘察和水文地质调查中，是应用最广、解决问题最多、取得调查中，是应用最广、解决问题最多、取得效果最好的方法之一，效果最好的方法之一，如追索构造破碎带、如追索构造破碎带、寻找岩溶、寻找

23、古河床、圈定富水地段、揭寻找岩溶、寻找古河床、圈定富水地段、揭露不同岩性接触界线、确定松散沉积物的厚露不同岩性接触界线、确定松散沉积物的厚度、了解基岩风化壳的发育深度、以及在山度、了解基岩风化壳的发育深度、以及在山区和平原区寻找地下水源等。区和平原区寻找地下水源等。2022/12/21安全工程学院 刘玉德图 电测深法获得的等视电阻率断面图及地质剖面图(据黄丹青等，1997)电测深法的基本原理是在某一点用改变供电极距的方法，探测该处不同深度电测深法的基本原理是在某一点用改变供电极距的方法，探测该处不同深度视电阻率的变化，用于确定具有不同电阻率的地质体的埋藏深度，岩层的起伏视电阻率的变化，用于确定

24、具有不同电阻率的地质体的埋藏深度，岩层的起伏状况以及构造形态状况以及构造形态 2022/12/21安全工程学院 刘玉德w物探法只能帮助我们了解地下地质构造特点，物探法只能帮助我们了解地下地质构造特点，寻找可能的构造。但这些构造是否真的存在，寻找可能的构造。但这些构造是否真的存在，物探法不能肯定。最后，要根据物探法提出物探法不能肯定。最后，要根据物探法提出的区位进行钻探（钻井），直接取得底下最的区位进行钻探（钻井），直接取得底下最可靠的地质资料，才能确定地下的构造特点。可靠的地质资料，才能确定地下的构造特点。2022/12/21安全工程学院 刘玉德w煤矿深部开采中的地质勘探技术按工作内容煤矿深部

25、开采中的地质勘探技术按工作内容与精度分三个层面：与精度分三个层面：w（1）井田范围主要可采煤层开采地质条件评）井田范围主要可采煤层开采地质条件评价；价；w（2）采区地质条件勘查；）采区地质条件勘查；w（3）综采工作面地质条件超前探测。）综采工作面地质条件超前探测。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节第二节 地质勘查地质勘查一、勘探阶段划分一、勘探阶段划分1、地质认识上的阶段性、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、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。2）矿

26、区总体设计。3）矿井设计。2022/12/21安全工程学院 刘玉德资料来源煤炭资源勘探工作阶段名称建国初期至1957年概查普查找矿初步勘探详细勘探检查勘探1957年7月煤炭部煤田地质勘探规程（草案）普 查精 查普查找煤普查勘探1962年9月煤炭部煤炭工业基本建设程序暂行规定普 查详查精查普查找煤普查勘探1965年4月煤炭部地质工作若干技术规定煤 田 普 查矿区详查井田精查普查找煤普查勘探1972年1月燃化部煤炭地质勘探规范（讨论稿）煤 田 普 查矿区详查井田精查普查找煤普查勘探1979年1月煤炭部煤炭勘探工业技术政策普 查详查精查1980年3月煤炭部煤炭资源地质勘探规范（试行）找煤普查详查精探

27、1986年年9月全国月全国储储委委煤炭煤炭资资源地源地质质勘探勘探规规范范找煤找煤普普查查详查详查精探精探2002年8月国家标准固体矿产地质勘探规范总则预查普查详查勘探2002年年12月国土月国土资资源部源部煤、煤、泥炭地泥炭地质质勘探勘探规规范范预查预查普普查查详查详查勘探勘探表 我国煤炭资源勘查工作阶段划分阶段划分沿革表（据李献水等，2007）2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节第二节 地质勘查地质勘查矿产勘查的最终目的：矿产勘查的最终目的：是为矿山建设设计提供矿产资源储量和开采技术条件等是为矿山建设设计提供矿产资源储量和开采技术条件等方面所必需的地质资料，以减少矿山开发的风险，

28、获得最大方面所必需的地质资料，以减少矿山开发的风险，获得最大的经济效益。的经济效益。并确定了四个勘探阶段：并确定了四个勘探阶段：一、一、预查阶段预查阶段（找煤阶段）（找煤阶段）二、二、普查阶段普查阶段三、三、详查阶段详查阶段四、四、勘探阶段勘探阶段（精查阶段）（精查阶段）参见参见煤、泥炭地质勘探规范煤、泥炭地质勘探规范，2002年年12月国土资源部月国土资源部2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 二、煤炭地质勘查阶段任务二、煤炭地质勘查阶段任务 煤、泥炭地质勘查规范规定，煤炭地质勘查工作，可划分为预查、普查、详查和勘探(精查)四个阶段。1预查阶段 所谓预查，应在

29、煤田预测或区域地质调查的基础上进行，其主要任务是寻找煤炭资源，对工作区所发现的煤炭对工作区所发现的煤炭资源有无进一步工作的价值做出评价。资源有无进一步工作的价值做出评价。这一阶段的工作，主要为普查提供必要的地质资料，也可能是以无煤或无进一步工作的价值而告终。因此，在这一阶段工程地质工作可不予开展。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 2普查阶段 普查是在预查阶段的基础上，或在已知有煤炭赋存的地区进行。经过对地层、构造、煤层、煤质、岩浆活动、水文地质条件、开采技术条件、工程地质条件等方面的研究，其任务是对工作区有无开发建设价值作出评价，为煤炭工业的远景规划和下一阶

30、段的勘探工作提供必要的资料。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 2普查阶段 2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 3详查阶段 详查是在普查的基础上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。凡需要划分井田和编制矿区总体发展规划的地区应进行详查。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 3详查阶段 2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 4勘探阶段 勘探任务是为矿井建设可行性研

31、究和初步设计提供可靠的地质资料，一般以井田为单位进行。勘探的重点地段是矿井的先期开采地段和初期采区。勘探成果要满足井筒、水平运输大巷、总回风巷的位置确定要求，以及划分初期采区，确定开采工艺的需要。要保证井田边界和矿井设计能力不因地质情况而发生重大变化，保证不致因地质资料影响煤的洗选加工和既定的工业用途。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 4勘探阶段 2022/12/21安全工程学院 刘玉德三、各阶段之间的关系三、各阶段之间的关系 资源勘探一般应按四个阶段四个阶段顺序进行，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

32、序可以简化。地质部门所提交的精查地质报告，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，叫做精查补充勘探地质报告。补充勘探不是独立的勘探阶段，是精查阶段的延续。第二节地质勘查第二节地质勘查2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘探第二节地质勘探 四、地质勘探阶段的控制程度 地质勘探的控制程度是指勘探区(井田)在矿井初步设计以前，煤炭资源的地质特征及开采技术条件的研究和查明程度，它是以钻探工程线距和网度来衡量的，其基本线距又视构造复杂类型和煤层稳定程度类型而定。2022/12/21安全工

33、程学院 刘玉德五、勘查类型确定与划分五、勘查类型确定与划分目的：目的：为了正确选择勘查方法和手段，合理确定勘查工程间为了正确选择勘查方法和手段，合理确定勘查工程间距，对矿体进行有效的控制和圈定；距，对矿体进行有效的控制和圈定；按煤层构造特征（构造复杂程度）划分为简单、中等、按煤层构造特征（构造复杂程度）划分为简单、中等、复杂和极复杂等四个构造类别；复杂和极复杂等四个构造类别；按煤层稳定程度划分为稳定、较稳定、不稳定和极不按煤层稳定程度划分为稳定、较稳定、不稳定和极不稳定等四个类型。稳定等四个类型。第二节地质勘探第二节地质勘探2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查

34、现行规范将构造复杂程度划分为四种类型：简单构造、中等构造、复杂构造和极复杂构造。简单构造：含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，没有或很少受岩浆岩的影响。中等构造：含煤地层沿走、倾向的产状有一定变化，断层较发育，有时局部受岩浆岩的一定影响。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查 复杂构造：含煤地层沿走向、倾向的产状变化很大，断层发育，有时受岩浆岩的严重影响。极复杂构造：含煤地层的产状变化极大，断层极发育，有时受岩浆岩的严重破坏。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地

35、质勘查 现行规范现行规范将煤层稳定程度类型分成四种：稳定煤将煤层稳定程度类型分成四种：稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层和极不稳定煤层。层、较稳定煤层、不稳定煤层和极不稳定煤层。稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显结稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显结构简单至较简单；煤种单一，煤质变化小。构简单至较简单；煤种单一，煤质变化小。较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，但规律性较明较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结构简单至复杂；有两个煤类，煤质变化中等。显，结构简单至复杂；有两个煤类，煤质变化中等。不稳定煤层：煤层变化较大，无明显规律，结构复不稳定煤层：煤层变化较大，无明显规律，结

36、构复杂至极复杂；有三个或三个以上煤类，煤质变化大。杂至极复杂；有三个或三个以上煤类，煤质变化大。极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布零星；窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布零星；或为无法进行煤分层对比，且层组对比也有困难的复煤层；或为无法进行煤分层对比，且层组对比也有困难的复煤层；煤质变化很大，并且无明显规律。煤质变化很大，并且无明显规律。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查2022/12/21安全工程学院 刘玉德工程间距：指相邻的勘查工程控制矿体的实际距离

37、；工程间距：指相邻的勘查工程控制矿体的实际距离；由勘查类型来确定：从整体规模入手；不同地质可靠由勘查类型来确定：从整体规模入手；不同地质可靠程度、不同勘查类型的勘查工程间距，视实际情况而定，程度、不同勘查类型的勘查工程间距，视实际情况而定，不限于加密或放稀一倍；矿体沿走向和倾向变化不一致时，不限于加密或放稀一倍；矿体沿走向和倾向变化不一致时，工程间距要适应其变化；矿体出露地表时，地表比深部工工程间距要适应其变化；矿体出露地表时，地表比深部工程间距适当加密；程间距适当加密；工程间距通常采用与同类矿床类比的方法确定，也可工程间距通常采用与同类矿床类比的方法确定，也可据完工的勘查成果，运用地质统计学

38、的方法确定。据完工的勘查成果，运用地质统计学的方法确定。工程间距的确定应充分考虑条件各异的矿床自身特点，工程间距的确定应充分考虑条件各异的矿床自身特点，并在施工中进行必要的调整。并在施工中进行必要的调整。工程间距确定原则工程间距确定原则2022/12/21安全工程学院 刘玉德工程布置、施工原则、控制程度工程布置、施工原则、控制程度工程布置：工程布置：应根据矿体地质特征和矿山建设的需要，参考同应根据矿体地质特征和矿山建设的需要，参考同类矿床勘查的经验进行；类矿床勘查的经验进行；施工原则：施工原则：应按照由应按照由已经到未知已经到未知、由表及里由表及里、由浅入深由浅入深、由由稀而密稀而密的原则进行

39、；的原则进行；控制程度：控制程度：应控制勘查范围内矿体的总体分布范围、相互关应控制勘查范围内矿体的总体分布范围、相互关系。对出露地表的矿体边界应用工程控制。对基底起伏较大系。对出露地表的矿体边界应用工程控制。对基底起伏较大的矿体、无矿带、破坏矿体及影响开采的构造、岩脉、岩溶、的矿体、无矿带、破坏矿体及影响开采的构造、岩脉、岩溶、盐溶、老窿、划分井田的构造等的产状和规模要有控制；盐溶、老窿、划分井田的构造等的产状和规模要有控制；对与主矿体能同时开采的周围小矿体应适当加密控制。对与主矿体能同时开采的周围小矿体应适当加密控制。对拟地下开采的矿床要注重系统控制矿体四周的边界和采场对拟地下开采的矿床要注

40、重系统控制矿体四周的边界和采场底部矿体的边界。对主要盲矿体应注意控制其顶部边界。对底部矿体的边界。对主要盲矿体应注意控制其顶部边界。对矿石质量稳定、埋藏较浅的沉积矿产，应以地表采样工程为矿石质量稳定、埋藏较浅的沉积矿产，应以地表采样工程为主，深部施工少量工程验证矿石质量。主，深部施工少量工程验证矿石质量。2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查w六 储量级别、储量分类、储量计算w 固体矿产资源储量可分为储量、基础储量、资源量三大类十六种类型。2022/12/21安全工程学院 刘玉德煤炭储量旧分类u煤炭储量煤炭储量:煤田内埋藏的具有一定工业价值和 一定勘探研究程度的煤

41、炭资源量。u根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精度依次分为A、B、C、D四级。其 中:A、B级储量之和为高级储量；A、B、C级储量之和为工业储量；D级储量称为远景储量。2022/12/21安全工程学院 刘玉德煤炭储量 能利用储量（A+B+C+D）暂不能利用储量 工业储量（A+B+C）远景储量（D）可采储量 设计损失量 2022/12/21安全工程学院 刘玉德第二节地质勘查第二节地质勘查分分类类地地质质可靠程度可靠程度类类型型经济经济意意义义查查明明矿产资矿产资源源潜在潜在矿产资矿产资源源探明的探明的控制的控制的推断的推断的预测预测的的经济经济的的可采可采储储量（量（111）基基础储础储量（量

42、（111b）预预采采储储量（量（121）预预可采可采储储量量（122）基基础储础储量（量（121b）基基础储础储量量（122b）边际经济边际经济的的基基础储础储量（量（2M11）基基础储础储量（量（2M21）基基础储础储量量（2M22）次次边际经济边际经济的的资资源量（源量（2S11）资资源量（源量（2S21）资资源量源量（2S22）内内蕴经济蕴经济的的资资源量源量（331）资资源量源量（332）资资源量源量（333）资资源量源量（334）储量级别和储量分类2022/12/21安全工程学院 刘玉德（一）储量新分类（一）储量新分类（1）储量储量是指基础储量中的经济可采部分。是指基础储量中的经济可

43、采部分。在预可行性研究、在预可行性研究、可行性研究或编制年度采掘计划当时，经过了对可行性研究或编制年度采掘计划当时，经过了对经济、开采、选冶、环境、法律、市场、社会和经济、开采、选冶、环境、法律、市场、社会和政府等诸因素的研究及相应修改，结果表明在当政府等诸因素的研究及相应修改，结果表明在当时是经济可采或已经开采的部分。用时是经济可采或已经开采的部分。用扣除了设计、扣除了设计、采矿损失的可实际开采数量采矿损失的可实际开采数量表述，依据地质可靠表述，依据地质可靠程度和可行性评价阶段不同，又可分为程度和可行性评价阶段不同，又可分为可采储量可采储量和预可采储量。和预可采储量。2022/12/21安全

44、工程学院 刘玉德（一）储量分类（一）储量分类（2）基础储量）基础储量是查明矿产资源的一部分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它能满足现行采矿和生产所需的指标要求(包包括品位、质量、厚度、开采技术条件等括品位、质量、厚度、开采技术条件等)，是经详查、勘探所获控制的、探明的并通过是经详查、勘探所获控制的、探明的并通过可行性研究、预可行性研究认为属于经济的、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，用末扣除设计、采矿损失边际经济的部分，用末扣除设计、采矿损失的数量表述。的数量表述。2022/12/21安全工程学院 刘玉德（一）储量分类（一）储量分类（3）资源量

45、）资源量是指是指查明矿产资源的一部分和潜在矿产资源查明矿产资源的一部分和潜在矿产资源。包括经可行性研究或预可行性研究证实为包括经可行性研究或预可行性研究证实为次边际经济的矿产资源以及经过勘查而末进行次边际经济的矿产资源以及经过勘查而末进行可行性研究或预可行性研究的可行性研究或预可行性研究的内蕴经济的矿产内蕴经济的矿产资源；资源；以及经过预查后预以及经过预查后预测的矿产资源测的矿产资源。全国全国1988 年探明年探明8737亿吨，套改后亿吨，套改后储量储量1868亿吨。亿吨。2022/12/21安全工程学院 刘玉德（二）储量计算（二）储量计算 储量计算是建立在充分研究和分析所有勘探地质质料，绘制

46、了煤层底板等高线的基础上进行的。储量是地质勘探最终成果的集中表现储量是地质勘探最终成果的集中表现。1、储量计算的公式、储量计算的公式 煤田勘探的每一阶段终了时，都要进行储量计算。煤炭储量是由煤层面积、厚度、比重相乘而得，其一般公式是：Q=SMd 式中：Q储量（万吨），S面积（M2），M厚度（M），d比重（吨/立方米）。2022/12/21安全工程学院 刘玉德2、面积的确定、面积的确定 在计算面积以前，首先要圈定计算面积的范围，确定符合工业要求的煤层分布界线，然后再选择测定方法。（1）各种边界线的确定）各种边界线的确定1）能利用储量和暂不能利用储量边界线。2）最低可采边界线。所谓圈定边界线，一般

47、指的是圈定煤层最低可采边界线，也就是储量计算面积的界线。2022/12/21安全工程学院 刘玉德（2）面积的测定方法）面积的测定方法 1）几何法测定面积。2）用求积仪测定面积。（3）面积的计算方法）面积的计算方法 面积测定之后，还要考虑煤层的倾角，煤层倾角小于15时，可用测定的平面面积计算储量，倾角大于15时需要换算面积。2022/12/21安全工程学院 刘玉德1）煤层倾角15-60时：S=S1/cos S1-水平投影面积，煤层倾角2）煤层倾角大于60时：S=S2/cos S2立面投影面积，煤层倾角3、厚度的确定、厚度的确定 采用煤层的平均厚度，即在计算面积内各钻孔煤层厚度的平均值。M=（m1

48、+m2+.+mn）/n m1、m2、.mn各钻孔煤层厚度4、比重的确定、比重的确定 对化验值求其算术平均值。2022/12/21安全工程学院 刘玉德5、储量计算方法、储量计算方法A、地质块段法、地质块段法 将全区的总面积按不同的地质条件（产状、煤厚、煤质）划分成若干块段，对每一块段分别求出煤炭储量,称之为地质块段法：1）计算公式）计算公式：1）块段储量：Q1=S1M1d1，Q2=S2M2d2，Qn=SnMndn。2）总储量：Q=Q1+Q2+Qn2）应用条件）应用条件：1）可用于任何勘探阶段；2）煤层产状水平、倾斜均可使用；3）倾斜煤层倾角变化最好均匀。3）优缺点）优缺点：1）适用性比较广泛，有

49、利于设计和生产部门使用。2）每一块段面积较大，勘探工程较多时，才能保证精度，否则有一定的误差。2022/12/21安全工程学院 刘玉德B、等高线法等高线法 利用煤层底板等高线图，求出相邻等高线之间的储量。C、地质块段及等高线法地质块段及等高线法 按不同的地质条件，将煤层划分成若干块段，利用每一块段之间的煤层底板等高线，计算块段之内等高线之间的煤炭储量，然后将各储量相加。1）应应用用条条件件：（1）勘探及生产矿井阶段均可适用；（2）煤层产状水平、倾斜均可使用；（3）煤层厚度有变化时也可使用。2022/12/21安全工程学院 刘玉德优缺点优缺点：1）既按不同地质因素划分块段，又按不同水平计算储量，

50、便于设计及生产部门使用。2）在一定程度上，反映了地质构造的面貌，是目前经常使用的方法。6、储量级别的圈定、储量级别的圈定 划分各级储量块段，原则上以相应控制程度的勘探线、煤层底板等高线或主要构造线为界。对在设计和生产中实际意义不大的小而孤立的块段，即使工程密度和研究程度较高，也不单独划分高级储量。2022/12/21安全工程学院 刘玉德7、储量计算误差、储量计算误差1、地地质质误误差差：由地质研究程度和勘探程度不足而引起的误差。1）构造误差；2）煤层对比误差；3）边界线误差。2、技术误差、技术误差：储量计算时，由于技术原因引起的误差。1）面积误差；2）厚度误差；3）比重误差。3、方法误差、方法