煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件

1、煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件 地質(zhì)勘探地質(zhì)勘探 第一節(jié) 地質(zhì)勘探的技術(shù)手段 第二節(jié) 煤田地質(zhì)勘探 第三節(jié) 礦井地質(zhì)勘探 煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件第九章第九章 地質(zhì)勘探地質(zhì)勘探 煤田普查與勘探煤田普查與勘探是一門關(guān)于尋找和探明煤礦床，對煤田進(jìn)行地質(zhì)研究，最終對其作出工業(yè)評價的學(xué)科。 煤炭資源與其它資源不同，屬于不可再生資源。在確實沒有或很少有煤炭資源的地方，是不可能隨意制造和改變的，在含煤地區(qū)只有通過普查、勘探實踐，查明底下煤炭資源賦存的規(guī)律性，才能保證煤炭資源的順利開發(fā)。 全國各地煤礦床地質(zhì)條件變化較大，地質(zhì)工作探索性較強(qiáng)，工程揭露只能反映點上的情況，煤礦床的工業(yè)價值大小又是由許多因素決定的，因此，需要采

2、用正確的研究方法，才能迅速查明煤礦床，并作出正確的工業(yè)評價。 煤田普查與勘探發(fā)展概況煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)勘探的技術(shù)手段地質(zhì)勘探的技術(shù)手段一、地質(zhì)填圖（地質(zhì)測量）一、地質(zhì)填圖（地質(zhì)測量）1、地面地質(zhì)測量、地面地質(zhì)測量 其任務(wù)是通過對自然露頭及人工露頭等地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)觀測，了解或查明工作區(qū)的區(qū)域地層、構(gòu)造、含煤層位、煤層及其有益礦產(chǎn)等情況，同其它手段配合完成各階段的任務(wù)。 進(jìn)行地質(zhì)填圖工作，首先要對工作區(qū)有關(guān)的資料進(jìn)行收集、分析、研究，選擇露頭好，地層出露全，地質(zhì)構(gòu)造簡單的地段進(jìn)行野外踏勘，詳細(xì)測制地層剖面，建立地層層序，了解煤層及標(biāo)志層的大致情況，以便確定填圖單位，最后

3、完成地質(zhì)填圖。2、航空地質(zhì)測量、航空地質(zhì)測量 通過大比例尺航空地質(zhì)測量，能了解或查明勘探區(qū)內(nèi)地層、巖石、巖層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、煤層露頭、勘探及開拓過程等，能滿足普查、詳查、精查各階段的工作要求。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件二、山地工程二、山地工程1、槽探：、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0.60.8m，兩幫坡度7580。 探槽布置示意圖2、井探、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）。 根據(jù)探井?dāng)嗝嫘螤?，可分為方井和圓井。 探井可以沿

4、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。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件 探井布置示意圖 1-表土；2-含煤地層；3-探井3、巷探、巷探：為了揭露煤系和采集煤樣，有時需要開挖各種巷道，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山地工程的編錄，要作出剖面圖并寫出文字說明煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件三、鉆探工程三、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：、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：、斜孔：以一定的方向（方位角）和傾斜角向下鉆

5、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7075。 鉆孔的施工是由下列工序組成的：定孔、開孔會、施工、見煤預(yù)報、采取煤芯、測井、封孔。四、地球物理勘探四、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。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件第二節(jié)第二節(jié) 煤田地質(zhì)勘探煤田地質(zhì)勘探一、階段劃分及個階段任務(wù)一、階段劃分及個階段任務(wù)（一）階段劃分（一）階段劃分1、地質(zhì)認(rèn)識上的階段性、地質(zhì)認(rèn)識

6、上的階段性四個步驟：（1）搜集資料，編制設(shè)計；（2）勘探施工；（3）地質(zhì)編錄和綜合研究；（4）編寫地質(zhì)報告。2、基本建設(shè)上的階段性、基本建設(shè)上的階段性煤炭基本建設(shè)程序可分為三個階段：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：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：根據(jù)精查提供的地質(zhì)資料，解決一個礦井的開拓布署問題。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（二）各階段任務(wù)與要求（二）各階段任務(wù)與要求1、各階段任務(wù)、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)一步工作價值作出評價。2）普查階段：

7、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)價值作出評價，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。4）精查階段：為礦井設(shè)計提供可靠的地質(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、各階段工作要求 參見煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范1986年版。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（

8、三）各階段之間的關(guān)系（三）各階段之間的關(guān)系 資源勘探一般應(yīng)按四個階段四個階段順序進(jìn)行，并提交相應(yīng)的地質(zhì)報告，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。簡化勘探程序的項目，不需要編制前一階段的地質(zhì)報告，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。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)報告，經(jīng)地質(zhì)、設(shè)計和生產(chǎn)部門匯審后，認(rèn)為有些內(nèi)容不能滿足礦井設(shè)計或擴(kuò)建設(shè)計的要求，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)報告，叫做精查補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告。

9、補(bǔ)充勘探不是獨立的勘探階段，是精查階段的延續(xù)。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件二、勘探類型二、勘探類型（一）勘探類型的劃分（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、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：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：、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：煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（二）各勘探工程基本線距要求（二）各

10、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 3000 1 750-1000 1500-2000 3000-4000 2 375-500 750-1000 1500-20002 375-500750-1000 1500-2000 3 250-375 250-5003 250 250-5002、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，應(yīng)注意的問題（三）選擇基本線距時，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，

11、按其中勘探難度較大的一個因素選擇線距。2、劃分構(gòu)造復(fù)雜程度的類型，原則上以井田為單位。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件3、當(dāng)一個井田有兩種或兩種以上的煤層穩(wěn)定類型時應(yīng)按厚度或儲量占優(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)造特點適當(dāng)放稀，但線上工程點的間距要加密。（四）勘探工程的布置系統(tǒng)（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、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“由點到線、

12、由線到面”的手段進(jìn)行勘探。2、勘探線、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：煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（1）主導(dǎo)剖面線：工程點密于一般剖面，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)、勘探網(wǎng) 由兩

13、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)。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件三、勘探程度和儲量級別三、勘探程度和儲量級別1、勘探程度、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、儲量級別、儲量級別：根據(jù)勘探研究程度，將煤炭儲量分為A、B、C、D四級，其中A、B為高級儲量，C、D為低級儲量。1）A級級：A級儲量是煤礦設(shè)計和投資的依據(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20

14、m的斷層；（5）巖漿巖影響范圍。2）B級級：B級儲量是煤礦設(shè)計和投資的依據(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。 煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件3）C級級：用一定的勘探工程控制的儲量，是配合A、B級儲量設(shè)計和投資的依據(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)鉆孔控制的儲量。3、各勘探階段提交的儲量、各勘探階段提交的儲量1）找煤階段：計算D級儲量。2）普查階段：計算C+D級儲量，其中C級不少于20-30%。

15、3）詳查階段：計算B+C+D級儲量，其中B+C級不少于70%，B級20-30%。4）精查階段：計算A+B+C級儲量。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件4、儲量分類 主要用于生產(chǎn)礦井，以便進(jìn)行礦井儲量管理。四、儲量計算四、儲量計算 儲量計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。儲量是地質(zhì)勘探最終成果的集中表現(xiàn)，儲量計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)計和開采的可靠性和國家投資的合理性。（一）儲量計算的公式（一）儲量計算的公式 煤田勘探的每一階段終了時，都要進(jìn)行儲量計算。煤炭儲量是由煤層面積、厚度、比重相乘而得，其一般公式是： Q=S

16、Md 式中：Q儲量（萬噸），S面積（M2），M厚度（M），d比重（噸/立方米）。 由上述公式可知，儲量計算的是否正確，取決于面積、厚度和比重這些原始數(shù)據(jù)的可靠程度。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（二）面積的確定（二）面積的確定 在計算面積以前，首先要圈定計算面積的范圍，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、各種邊界線的確定1）能利用儲量和暫不能利用儲量邊界線：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，其中的儲量可以利用，相反，儲量暫不能利用。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）的各點連線。 所謂圈定邊界線，一般指的是圈定煤層最低

17、可采邊界線，也就是儲量計算面積的界線。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件 2、面積的測定方法、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，可按幾何公式計算面積。圖形復(fù)雜時此法就不準(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。將求積儀的極點放在所測圖形之外，求積儀的針尖移到邊界線上任意一點作為起始點，在記數(shù)輪上讀出讀數(shù)n1，然后將針尖順時針沿圖形邊界線描繪一圈，回到起始點，在記數(shù)輪上讀出讀數(shù)n2，面積為： S=P（n2n1） P求積儀第一常數(shù) 利用求積儀圈定面積時，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、面積的計算方法、面積的計算方法 面

18、積測定之后，還要考慮煤層的傾角，煤層傾角小于15時，可用測定的平面面積計算儲量，傾角大于15時需要換算面積：煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件（1）煤層傾角15-60時：S=S1/cos S1-水平投影面積，煤層傾角（2）煤層傾角大于60時：S=S2/cos S2立面投影面積，煤層傾角（三）厚度的確定（三）厚度的確定 采用煤層的平均厚度，即在計算面積內(nèi)各鉆孔煤層厚度的平均值。 M=（m1+m2+.+ mn）/n m1、m2、.mn各鉆孔煤層厚度（四）比重的確定（四）比重的確定 對化驗值求其算術(shù)平均值。（五）儲量計算方法（五）儲量計算方法A、地質(zhì)塊段法、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、

19、煤質(zhì)）劃分成若干塊段，對每一塊段分別求出煤炭儲量,稱之為地質(zhì)塊段法：煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件1、計算公式、計算公式：1）塊段儲量：Q1=S1M1d1， Q2=S2M2d2，Qn=SnMndn。 2）總儲量：Q=Q1+Q2+Qn2、應(yīng)用條件、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、優(yōu)缺點：1）適用性比較廣泛，有利于設(shè)計和生產(chǎn)部門使用。 2）每一塊段面積較大，勘探工程較多時，才能保證 精度，否則有一定的誤差。B、等高線法、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量。C、地質(zhì)塊段及等高線法、地質(zhì)塊段及等高線法 按不同的地

20、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，計算塊段之內(nèi)等高線之間的煤炭儲量，然后將各儲量相加。1、應(yīng)用條件、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）煤層厚度有變化時也可使用。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件2、優(yōu)缺點、優(yōu)缺點：1）既按不同地質(zhì)因素劃分塊段，又按不同水平計算 儲量，便于設(shè)計及生產(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）儲量級別的圈定（六）儲量級別的圈定1、劃分各級儲量塊段，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)計和生產(chǎn)中實際意義不大的小而孤立的塊段，即使工程密

21、度和研究程度較高，也不單獨劃分高級儲量。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級儲量，不準(zhǔn)連續(xù)外推，不穩(wěn)定煤層一般不能外推。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件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的單個斷層劃分高級儲量，在斷層兩側(cè)各留3050m劃分C級儲量塊段，若斷層密集，則不允許跨越斷層劃分高級儲量。4、小構(gòu)造特別發(fā)育的地段，一般不能計算高級儲量，與老窯采空區(qū)或風(fēng)氧化帶邊界相鄰的高級儲量塊段，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級儲量塊段。（

22、七）儲量計算誤差（七）儲量計算誤差1、地質(zhì)誤差、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、技術(shù)誤差：儲量計算時，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、方法誤差：計算方法選擇不當(dāng)而引起的誤差。 儲量計算的準(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，對儲量的影響是很大的，在資料審查過程中，重點是研究程度。煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件第三節(jié)第三節(jié) 礦井地質(zhì)勘探礦井地質(zhì)勘探一、建井地質(zhì)勘探：一、建井地質(zhì)勘探：1、井筒檢查鉆孔：、井筒檢查鉆孔：1）布置原則：）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1025米的平行線上，一般不少于3個。2）獲得的地質(zhì)資料：）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、層位控制鉆孔煤礦地質(zhì)勘探培訓(xùn)課件二、生產(chǎn)地質(zhì)勘探二、生產(chǎn)地質(zhì)勘探1、采區(qū)準(zhǔn)備過程中的生產(chǎn)地質(zhì)勘探、采區(qū)準(zhǔn)備過程中的生產(chǎn)地質(zhì)勘探：1）新采區(qū)設(shè)計時，煤層賦存狀況不清，