《礦井地質勘探》課件

第五章礦井地質勘探第五章礦井地質勘探一、礦井地質勘探種類1、建井地質勘探2、礦井補充勘探3、礦井生產勘探第五章礦井地質勘探第五章礦井地質勘探

授課內容概念目的主要任務特點第五章礦井地質勘探授課內容●概念：礦井地質勘探是繼煤田普查與勘探之后，在礦井建設和生產過程中所進行的地質勘探工作?！衲康模韩@得可靠的地質資料，查明影響采掘生產的地質條件，提高儲量級別，增加可采儲量，以滿足礦井各種設計的需要，保證生產正常接續(xù)和平安生產。第五章礦井地質勘探授課內容●主要任務：〔1〕在新井開鑿之前，為了滿足井筒、井底車場、硐室和主要運輸大巷設計與施工的需要，查明井巷所在位置的巖層、煤層、構造、水文地質及工程地質情況〔2〕在新水平或新開拓區(qū)設計之前，為了滿足開拓設計的需要，查明設計區(qū)內的地質構造、煤層賦存狀況、其它地質和水文地質問題，以提高勘探程度和儲量級〔3〕在礦井開采的整個過程中，為了解決采區(qū)準備、巷道掘進和工作面回采中經常出現(xiàn)的局部性地質問題。此外，殘采區(qū)找煤和某些專門工程鉆孔和施工，也由礦井地質部門組織實施。第五章礦井地質勘探授課內容●特點：礦井地質勘探與資源勘探相比：〔1〕礦井地質勘探具有繼承性和補充性的特點。礦井地質勘探是在資源勘探的根底上進行的，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，原那么上應與資源勘探盡量保持一致，重點放在補充以前工作的缺乏，其中包括為防止資金積壓，有意留在以后進行的勘探工程。第五章礦井地質勘探授課內容●特點：礦井地質勘探與資源勘探相比〔2〕礦井地質勘探在時間安排上，必須考慮生產接續(xù)方案和采掘工程設計與施工的需要。過早進行礦井地質勘探，就會造成資金的積壓；過晚進行礦井地質勘探，又會導致生產接續(xù)不上和采掘失調。因此，要通過總結經驗和必要的推算，確定合理的勘探時間?！?〕礦井地質勘探具有針對性和局部性的特點。礦井地質勘探多是針對某一專門問題而布置的，任務比較單純，地區(qū)比較局限，一般不要求提交完整的地質勘探報告。第五章礦井地質勘探授課內容●特點：礦井地質勘探與資源勘探相比〔4〕礦井地質勘探具有一系列的優(yōu)越條件。在進行勘探設計時，有資源勘探和豐富的井巷資料作依據；在布置勘探工程時，有條件采用井下鉆探、巷探和井下物探手段，并把井上、井下布置結合起來?！?〕礦井地質勘探經費來源渠道與資源勘探不同。前者來自生產費用，從每噸煤中抽提；后者來源于勘探事業(yè)費。第五章礦井地質勘探

第一節(jié)礦井地質勘探種類

礦井地質勘探是區(qū)別于資源勘探的一個總稱。根據它所擔負的任務不同，可進一步劃分為

建井地質勘探礦井補充勘探生產地質勘探三類第一節(jié)礦井地質勘探種類第一節(jié)礦井地質勘探種類

一、建井地質勘探在新井開鑿之前，為了正確掌握井筒剖面，編制施工設計方案，一般要求施工井筒檢查鉆孔。在井底車場。硐室和運輸大巷開鑿之前，為了準確確定工程的層位和方向，有時需要布置層位控制鉆孔。第一節(jié)礦井地質勘探種類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水文地質條件簡單時，一般布置在主、副井筒中心連線的中點。假設受安裝條件限制，可以稍微偏移，但其偏離范圍不得超過10m②水文地質條件中等時，除在兩井筒中心連線的中點布置一個檢查孔外，還應在其延長線上的任意一端，增加一個檢查孔，該孔位置距離鄰近井筒中心10~25m為宜。③水文地質條件復雜時，一般在井筒兩側都應有檢查孔控制，其數目視具體情況而定。鉆孔應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剖面。1、井筒檢查鉆孔

〔1〕井筒檢查鉆孔的布置原那么④獨立井筒或兩個井筒間距超過50m時，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和井底車場上方。在終孔深度以內，最大偏斜位置距離井壁不得小于5m，以免日后井巷淋水。但當采用鉆井法施工時，檢查孔應布置在距井筒中心1m范圍以內。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到達井筒落底標高以下，在可能情況下，應打到未來延深水平。⑦在設計井筒周圍25m內已有施工鉆孔，或已掌握地質及水文地質情況，能提出滿足施工要求的預想地質剖面圖時，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斜井檢查鉆孔應打出一條平行井筒中心線的完整地質剖面，該剖面位置距井筒中心線以10～25m為宜。②兩個相互平行、間距不大于50m的斜井，檢查孔應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，其中第一個鉆孔應布置在煤層露頭附近，最后一個鉆孔布置在斜井落底與平巷連接處附近。生產礦井斜井延深時，一般不少于兩個檢查孔。④檢查孔的終孔深度，應到達該孔所在處斜井底板標高以下。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和井底車場上方。在終孔深度以內，最大偏斜位置距離井壁不得小于5m，以免日后井巷淋水。但當采用鉆井法施工時，檢查孔應布置在距井筒中心1m范圍以內。⑥檢查孔的終孔深度應到達井筒落底標高以下，在可能情況下，應打到未來延深水平。⑦在設計井筒周圍25m內已有施工鉆孔，或已掌握地質及水文質情況，能提出滿足施工要求的預想地質剖面圖時，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斜井檢查鉆孔應打出一條平行井筒中心線的完整地質剖面，該剖面位置距井筒中心線以10～25m為宜。②兩個相互平行、間距不大于50m的斜井，檢查孔應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，其中第一個鉆孔應布置在煤層露頭附近，最后一個鉆孔布置在斜井落底與平巷連接處附近。生產礦井斜井延深時，一般不少于兩個檢查孔。④檢查孔的終孔深度，應到達該孔所在處斜井底板標高以下。

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應圍繞水文地質工程地質核心〔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性質、厚度和埋藏深度，尤其要注意松散層的底礫巖、流砂層，基巖風化帶，斷層破碎帶的深度和工程地質特征，以及煤與瓦斯突出的危險性。②井筒穿過的含水層的層數、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、水質和地下水動態(tài)。采用特殊鑿井時，還應補充地下水的流向、流速和水溫資料。鉆孔終孔后，應及時提交井筒檢查孔竣工報告書，其中包括簡要文字說明和圖件、附表三局部。一、建井地質勘探2、層位控制鉆孔

原那么：為了使井底車場、硐室、運輸大巷布置在工程地質條件良好的巖層中，有利運輸，便于與煤層聯(lián)絡，在地質構造復雜，煤、巖層厚度和產狀變化較大，鄰近勘探鉆孔資料準確度較差的情況下，應布置層位控制鉆孔。目的和任務：查明巷道所在水平的煤巖層的層位、分布、厚度和巖性，以及構造等地質條件，以滿足井底車場、硐室和運輸大巷等主要開拓工程設計與施工的需要。一、建井地質勘探2、層位控制鉆孔說明：層位控制鉆孔一般應布置在初步設計擬定的工程軸線的平行線上，不得布置在硐室或運輸大巷的正上方。施工要求可參照井筒檢查孔要求執(zhí)行。在地質構造簡單，煤、巖層厚度和產狀穩(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)礦井地質勘探種類二、礦井補充勘探●概念：在新水平或新開拓區(qū)設計之前，為了提高設計區(qū)的勘探程度和高級儲量比例，在資源勘探根底上進行的具有補充性質的勘探工作，稱為礦井補充勘探。?礦井地質規(guī)程?〔試行〕規(guī)定，在生產礦井內，凡屬以下情況之一者，即為礦井補充勘探：①延深水平高級儲量比例達不到規(guī)定要求。②礦井改、擴建工程或開拓、延深工程設計需要。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、礦井補充勘探1、礦井補充勘探的原那么：礦井補充勘探應該遵循以下幾項原那么：〔1〕礦井補充勘探時間確實定，必須滿足礦井生產接續(xù)的需要。補充勘探應在上一生產水平或老開拓區(qū)產量出現(xiàn)遞減趨勢之前安排，并能滿足補充勘探設計、施工和報告編制，以及新開拓區(qū)設計、新開拓工程施工所需的全部時間。1、礦井補充勘探的原那么：〔2〕補充勘探程度的要求，一般應到達延深水平開拓前的地質工作標準。?礦井地質規(guī)程?〔試行〕規(guī)定，延深水平開拓前地質工作標準如下：①延深水平的根本構造形態(tài)已經查明。一、二類礦井應查明落大于20m的斷層；三類礦井應根本查明影響采區(qū)劃分的主要地質構造；四、五類礦井應對有開采可能的地段進行必要控制，并提出結論性意見。②與水平延深主體工程有關的地質構造、層位、水文地質和工程地質條件均已控制。③延深水平高級儲量所占百分比應到達表7－1要求1、礦井補充勘探的原那么：〔3〕補充勘探工程布置系統(tǒng)原那么上應繼承原有勘探線系統(tǒng)，加密勘探線應盡量與石門、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剖面，為主要巷道的設計與施工提供可靠地質依據。1、礦井補充勘探的原那么：〔4〕補充勘探工程密度應以普遍提高勘探程度，滿足水平延深工程設計要求為準。?礦井地質規(guī)程?〔試行〕在總結我國補充勘探經驗的根底上，提出了不同礦井地質條件類別的鉆孔根本線距和極限布孔密度，可以作為確定補充勘探工程密度的依據。1、礦井補充勘探的原那么：〔4〕補充勘探工程密度應以普遍提高勘探程度，滿足水平延深工程設計要求為準。極限布孔密度是指包括資源探鉆孔在內，平均每平方公里煤層真面積上允許布置的最多有效地質鉆孔數。但不包括直接為采掘效勞的探煤厚、探構造和探放水等生產勘探鉆孔。已達極限布孔密度，仍不能滿足勘探程度要求的，應采取巷探或其它經濟有效的探測方法，或按生產勘探井處理。不允許無限制地增加鉆孔密度。1、礦井補充勘探的原那么：〔5〕補充勘探工程的布置，要在充分利用已有地質資料和地質規(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效果。要充分發(fā)揮礦井地質勘探的特點，作到井上下結合，勘探工程與井巷設計工程結合，當前與長遠結合，原那么性與靈活性結合，以滿足礦井生產的要求。1、礦井補充勘探的原那么：1、礦井補充勘探的原那么：

二、礦井補充勘探2、礦井補充勘探設計、施工補充勘探設計，主要應抓住兩個關鍵：一方面要了解礦井的生產規(guī)劃及新區(qū)的開拓部署，領會設計部門意圖；另一方面要對原有勘探資料和生產地質資料進行認真的分析與比照，明確存在的問題，有根據地提出礦井地質條件類別。二、礦井補充勘探2、礦井補充勘探設計、施工在進行補充勘探設計時，首先要確定補充勘探工程的合理網度。勘探網度是指勘探工程的根本線距和線上的孔距，它是進行補充勘探設計的根底。一般通過探采比照的方法，在檢驗資源勘探網度合理性的根底上，確定補充勘探的合理網度。二、礦井補充勘探2、礦井補充勘探設計、施工探采比照是將原地質勘探資料與采后實際地質資料進行科學的分析和比照。通過探采比照，找出兩者的異同，確定原勘探資料的誤差，并分析產生的原因和原勘探網度存在的問題。探采比照的內容和工程是多方面的，但重點是構造、煤厚和儲量。?煤炭資源地質勘探標準?仍是補充勘探設計、施工和成果驗收的根本依據。第一節(jié)礦井地質勘探種類

三、礦井生產勘探

●概念：為了查明采區(qū)準備、巷道掘進和工作面回采過程中影響生產的地質問題，所進行的局部性勘探工作，稱為礦井生產勘探。它貫穿于煤礦開采的整個過程，是礦井地質一項經常性的任務。第一節(jié)礦井地質勘探種類三、礦井生產勘探●主要任務：采區(qū)準備期間的生產勘探，主要是搞清采區(qū)地質構造形態(tài)、煤層賦存狀況，使采區(qū)布置合理，施工平安順利。巷道掘進期間的生產勘探，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，為巷道掘進指明正確方向?；夭善陂g的生產勘探，主要是查明不穩(wěn)定煤層的薄化帶和影響工作面連續(xù)推進的各種中小型地質構造，以保證回采工作的順利進行和煤炭資源的充分回收。第一節(jié)礦井地質勘探種類三、礦井生產勘探●特點：〔1〕直接為采掘工程效勞，勘探任務單純，解決問題具體，因此熟悉生產過程，了解采掘要求，是作好生產勘探的關鍵?！?〕勘探工程布置要靈活機動、因地制宜，強調其針對性和實用性，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)那么性和勘探網度。第一節(jié)礦井地質勘探種類三、礦井生產勘探●特點：〔3〕礦井生產勘探手段，除了開采深度較淺，且地質問題距巷道較遠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問題時，才考慮使用巷探，但應注意一巷多用。〔4〕礦井生產勘探勿需詳細的勘探設計，只需提出一份簡單說明勘探目的、要求和數量的勘探任務書，報請主管部門批準后，再作一單項勘探工程設計，即可施工。生產勘探竣工后，勿需提交專門報告，只需利用其修改圖件，編制和補充地質說明書。第五章礦井地質勘探

兩類一、鉆探一、鉆探2、井下鉆探的優(yōu)點井下鉆探具有以下一系列的優(yōu)點：○設備輕巧，安裝方便，操作簡單，適于井下作業(yè)○可在同一地點施工不同方向和角度的鉆孔，減少搬家次數。○井下施工可縮短進距離，工時短，本錢低，見效快。因此，井下鉆探已廣泛用于井下探煤層、探構造和探放水。但凡能夠在井下施鉆的就不應在地面布孔。目前，在西德等工業(yè)先進國家已采用井下水平鉆探，探查工作面內煤層的構造。一、鉆探3、井下鉆探的布置原那么〔1〕根據井巷揭露的實際地質資料和已掌握的地質規(guī)律，確定最正確地質效果的布置方案。〔2〕井下鉆孔應盡量布置在原勘探線剖面上，或與設計的采掘工程方位一致，以便編繪地質剖面和指導采掘工程施工。〔3〕利用暫時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，防止受采掘生產的影響，保證鉆探平安施工?！?〕盡可能在同一位置施工多個鉆孔，采取扇形布置，減少鉆機搬家。一、鉆探〔2〕鉆進工藝●鉆進工藝參數：鉆壓、轉速、沖洗液量●鉆孔軌跡的控制：開孔參數、鉆孔軌跡位置判定、鉆具組合●鉆孔孔壁的保護：孔壁坍塌、埋鉆二、巷探●實施條件：凡無鉆探條件，或鉆探達不到預斯地質效果，且生產需要提前掘進巷道時，那么可布置巷探。二、巷探●應用：〔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