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1、矿井地质勘探矿井地质勘探n n继煤田普杳，勘探阶段之后，即从矿井建设开始直至开继煤田普杳，勘探阶段之后，即从矿井建设开始直至开采结束期间，在井田范围内及其外围所进行的地质勘探采结束期间，在井田范围内及其外围所进行的地质勘探工作，称为矿井地质勘探。井田精查地质报告中，高级工作，称为矿井地质勘探。井田精查地质报告中，高级储量主要集中在井田中央和上部水平；只能满足初建矿储量主要集中在井田中央和上部水平；只能满足初建矿井的生产需要；因此，随着采掘进展，矿井地质勘探所井的生产需要；因此，随着采掘进展，矿井地质勘探所查明采掘范围内的煤层赋存状态、不稳定薄煤层可采范查明采掘范围内的煤层赋存状态、不稳定薄煤层
2、可采范围，地构造变化，断失翼煤层的位置，岩浆侵入体和岩围，地构造变化，断失翼煤层的位置，岩浆侵入体和岩溶陷落柱的分布，含水层位置及瓦斯聚集区等；此外，溶陷落柱的分布，含水层位置及瓦斯聚集区等；此外，髓着采掘工程的进展，为了保证矿井正常接续，必须对髓着采掘工程的进展，为了保证矿井正常接续，必须对深部水平、井田外围或勘探程度不足的煤层进行补充勘深部水平、井田外围或勘探程度不足的煤层进行补充勘擦，以查明地质构造及煤层赋存情况，提高储量级别，擦，以查明地质构造及煤层赋存情况，提高储量级别，为矿井延深、扩建工程提供地质依据；从而可知，矿井为矿井延深、扩建工程提供地质依据；从而可知，矿井地质勘探可查明影响
3、采掘生产的地质因素，从而获得可地质勘探可查明影响采掘生产的地质因素，从而获得可靠的地质资料，以确保生产正常的进行靠的地质资料，以确保生产正常的进行 n n 第一节第一节 矿井地质勘探类别的划分矿井地质勘探类别的划分n n 一、我国矿井地质勘探类别的划分一、我国矿井地质勘探类别的划分n n 按目的不同，矿井地质勘探可分为四类。按目的不同，矿井地质勘探可分为四类。n n l.l.矿井资源勘探：矿井资源勘探，是根据矿井存矿井资源勘探：矿井资源勘探，是根据矿井存在的地质问题和矿井采掘工程设计的需要所进行在的地质问题和矿井采掘工程设计的需要所进行的勘探。矿井资源勘探包括：延深水平或新开拓的勘探。矿井资源
4、勘探包括：延深水平或新开拓区无正式批准的详查、精查地质报告所进行的地区无正式批准的详查、精查地质报告所进行的地质勘探；原勘探报告遗留的重大地质、水文地质质勘探；原勘探报告遗留的重大地质、水文地质问题，或勘探程度不足和发现地质构造形态与原问题，或勘探程度不足和发现地质构造形态与原地质报告有重大出入，且不能满足生产建设要求地质报告有重大出入，且不能满足生产建设要求所进行的地质勘探；为扩大井田范围而进行的勘所进行的地质勘探；为扩大井田范围而进行的勘探。探。n n 2 2矿井补充勘探矿井补充勘探n n 矿井补充勘探要针对存在的地质问题和设计部门的要求矿井补充勘探要针对存在的地质问题和设计部门的要求进行
5、。矿井范围内的补充勘探包括：延深水平的高级储进行。矿井范围内的补充勘探包括：延深水平的高级储量达不到规定的标准，不能满足设计的需要所进行的勘量达不到规定的标准，不能满足设计的需要所进行的勘探；根据矿井改建或扩建和延深工程设计等要求而进行探；根据矿井改建或扩建和延深工程设计等要求而进行的勘探；对新发现和新评定的可采煤层，为提高储量级的勘探；对新发现和新评定的可采煤层，为提高储量级别或增加储量所进行的勘探。别或增加储量所进行的勘探。n n 经过补充勘探后，其成果要达到：延深区基本构造形经过补充勘探后，其成果要达到：延深区基本构造形态已经查明，一、二类矿井应查明落差态已经查明，一、二类矿井应查明落差
6、20m20m以上的断层；以上的断层；三类矿井基本查明影响采区划分的主要地质构造；四、三类矿井基本查明影响采区划分的主要地质构造；四、五类矿井对有可能开采的地段进行必要的控制，提出结五类矿井对有可能开采的地段进行必要的控制，提出结论性意见。此外，与水平延深主体工程有关地质构造、论性意见。此外，与水平延深主体工程有关地质构造、层位、水文地质和工程地质条件均要控制，延深水平高层位、水文地质和工程地质条件均要控制，延深水平高级储量应达到级储量应达到7070的要求，并于勘探竣工后提出相应的的要求，并于勘探竣工后提出相应的地质勘探报告，且要上报批准。地质勘探报告，且要上报批准。n n 3 3矿井生产勘探矿
7、井生产勘探n n 矿井生产勘探是针对采区范围内存在的不同地质矿井生产勘探是针对采区范围内存在的不同地质问题和水文地质问题而进行的。矿井生产勘探包问题和水文地质问题而进行的。矿井生产勘探包括：在已开拓区内为查明影响工作面划分的地质括：在已开拓区内为查明影响工作面划分的地质因素，或为了确定采煤方法及找煤方向等进行的因素，或为了确定采煤方法及找煤方向等进行的勘探；在采区内为解决影响正常采掘和安全生产勘探；在采区内为解决影响正常采掘和安全生产的各种地质、水文地质问题而进行的勘探；为探的各种地质、水文地质问题而进行的勘探；为探明采区范围内煤层可采性而进行的地质勘探。其明采区范围内煤层可采性而进行的地质勘
8、探。其勘探设计和成果要满足生产和安全的要求，勘探勘探设计和成果要满足生产和安全的要求，勘探竣工后及时整理资料，根据需要编制专门的报告竣工后及时整理资料，根据需要编制专门的报告或说明书。或说明书。n n 4 4矿井工程勘探矿井工程勘探n n 矿井工程勘探是指矿井在生产建设中根据专项工矿井工程勘探是指矿井在生产建设中根据专项工程的要求而进行的勘探。勘探施工前应编制专门程的要求而进行的勘探。勘探施工前应编制专门设计，其成果要满足工程的要求。勘探竣工后，设计，其成果要满足工程的要求。勘探竣工后，及时整理资料；根据需要编制专门的报告或说明及时整理资料；根据需要编制专门的报告或说明书。书。n n二、矿井地
9、质勘探的特点n n 矿井地质勘探是在现有煤矿生产的基础上进行，有丰富的第一性资料可供勘探设计参考利用。矿井地质勘探是直接为采掘生产建设服务，在确定勘探时间和布置勘探工程时，必须考虑到生产接替计划及采掘工程设计施工的需要。其勘探任务是为了解决影响矿井生产建设的某一个专门性地质问题，勘探成果是提交生产使用。工程布置应充分利用矿井有利条件，尽可能从井下近距离向空间各个方向施工。勘探手段多采用井下钻探、巷探和井下物探等。n n 第二节第二节 矿井地质勘探设计的编制矿井地质勘探设计的编制n n 一、勘探设计编制的依据、方法、要求一、勘探设计编制的依据、方法、要求n n 1 1矿井地质勘探设计编制的依据矿
10、井地质勘探设计编制的依据n n 在充分利用详查、精查地质报告勘探成果的基础在充分利用详查、精查地质报告勘探成果的基础上，分析研究已开采地区的地质资料，对尚未搞上，分析研究已开采地区的地质资料，对尚未搞清且影响生产的地质变化地段，应编制矿井地质清且影响生产的地质变化地段，应编制矿井地质勘探设计，布置必要的勘探工程予以查明。掌握勘探设计，布置必要的勘探工程予以查明。掌握矿井煤炭产量动态，在上一生产水平或原设计开矿井煤炭产量动态，在上一生产水平或原设计开拓区的产量出现递减趋势之前，要经常利用井巷拓区的产量出现递减趋势之前，要经常利用井巷揭露的地质资料，分析研究地质变化规律，进行揭露的地质资料，分析研
11、究地质变化规律，进行延深、扩建勘探，并依据生产部门的意图和要求延深、扩建勘探，并依据生产部门的意图和要求编制矿井地质勘探设计。编制矿井地质勘探设计。n n 2 2矿井地质勘探设计编制方法矿井地质勘探设计编制方法n n 1)1)勘探设计编制前的准备工作勘探设计编制前的准备工作 它主要包括：深它主要包括：深入领会上级下达的任务和对勘探工作的具体指示，入领会上级下达的任务和对勘探工作的具体指示，了解煤矿建设各项具体规划和设计意图；广泛收了解煤矿建设各项具体规划和设计意图；广泛收集前人积累的地质勘探资料，如区域地质资料、集前人积累的地质勘探资料，如区域地质资料、勘探区地质资料及以往勘探工作成果及其质量
12、评勘探区地质资料及以往勘探工作成果及其质量评价，并要认真分析和全面综合研究地质资料；深价，并要认真分析和全面综合研究地质资料；深入调查研究，一方面熟悉勘探区的地形、地质情入调查研究，一方面熟悉勘探区的地形、地质情况等获得第一手资料，另一方面对已有的地质资况等获得第一手资料，另一方面对已有的地质资料进行一次检查和验证，以达到熟悉地质情况，料进行一次检查和验证，以达到熟悉地质情况，了解地形和施工条件，作到心中有数，为编制设了解地形和施工条件，作到心中有数，为编制设计作好准备。计作好准备。n n2)2)勘探设计的编制勘探设计的编制 编制勘探设计分为两个步骤，编制勘探设计分为两个步骤，首先制定勘探方案
13、，然后根据批准的勘探方案再首先制定勘探方案，然后根据批准的勘探方案再正式编制勘探设计文件，它包括文字说明与图表。正式编制勘探设计文件，它包括文字说明与图表。n n 3 3编制矿井地质勘探设计的要求编制矿井地质勘探设计的要求 n n 各矿井地质条件的复杂程度不同，编制设计时，各矿井地质条件的复杂程度不同，编制设计时，要根据构造和煤层情况因地制宜有所侧重。在明要根据构造和煤层情况因地制宜有所侧重。在明确勘探任务后，确定合理的勘探程度和深度，全确勘探任务后，确定合理的勘探程度和深度，全面规划，合理布孔，采用多种手段，综合运用地面规划，合理布孔，采用多种手段，综合运用地面钻探、井下钻探、物探及巷探；明
14、确对煤、岩面钻探、井下钻探、物探及巷探；明确对煤、岩芯采取率、孔深、孔斜的测定、采样化验、物探芯采取率、孔深、孔斜的测定、采样化验、物探测井、水文观测及封孔质量标准等方面的质量要测井、水文观测及封孔质量标准等方面的质量要求。求。n n二、矿井地质勘探设计编制的主要内容二、矿井地质勘探设计编制的主要内容n n 凡属矿井的资源勘探或补充勘探，由于勘探工程凡属矿井的资源勘探或补充勘探，由于勘探工程量较大，均需编写正式的勘探设计。量较大，均需编写正式的勘探设计。n n矿井地质勘探设计编制的主要内容，包括文字说矿井地质勘探设计编制的主要内容，包括文字说明和图表两部分。明和图表两部分。n n 1 1文字说
15、明文字说明n n 第一章概况第一章概况 本次勘探的任务和目的，以及提本次勘探的任务和目的，以及提交地质报告的时间；勘探区的地理位置和范围；交地质报告的时间；勘探区的地理位置和范围；本井田勘探和开发简史及该区以往地质工作情况；本井田勘探和开发简史及该区以往地质工作情况；相邻矿井及小窑的开发情况。相邻矿井及小窑的开发情况。n n 第二章勘探区地质第二章勘探区地质 简述勘探区地层、构造、简述勘探区地层、构造、煤层、煤质、水文地质及其它有益矿产等情况；煤层、煤质、水文地质及其它有益矿产等情况；评述影响勘探工程布置的主要地质问题。评述影响勘探工程布置的主要地质问题。n n 第三章第三章 勘探工作勘探工作
16、 根据区内地质情况，生产和根据区内地质情况，生产和设计部门的要求，确定勘探工作的主要地质任务；设计部门的要求，确定勘探工作的主要地质任务；根据地质任务及区内地质特征，论述勘探工程布根据地质任务及区内地质特征，论述勘探工程布置原则、矿井地质条件类别确定的依据，以及勘置原则、矿井地质条件类别确定的依据，以及勘探工程密度的选择；根据勘探技术条件，说明勘探工程密度的选择；根据勘探技术条件，说明勘探工程布置方案的确定，各种勘探手段的运用，探工程布置方案的确定，各种勘探手段的运用，以及各勘探工程的目有、要求、数量和施工顺序；以及各勘探工程的目有、要求、数量和施工顺序；根据矿井地质勘探要求和区内煤系地层物性
17、特征，根据矿井地质勘探要求和区内煤系地层物性特征，说明所选择的测井方法和仪器设备；各种样品的说明所选择的测井方法和仪器设备；各种样品的采集方法、数量和要求；对其它有益矿产综合勘采集方法、数量和要求；对其它有益矿产综合勘探的要求。探的要求。n n 第四章 勘探预算 确定储量预算的边界和工业指标；储量计算方法和采用的参数；储量预算结果和各级储量所占比例；预计各级储量增减情况及其原因分析。n n 第五章 生产技术及其它 根据勘探区的具体情况，叙述与勘探施工有关的主要问题，为保证勘探工程质量所采取的措施。n n2 2图表部分图表部分n n 1)1)图纸图纸 包括交通位置图；地形地质及勘探工程包括交通位
18、置图；地形地质及勘探工程布置图布置图(比例尺为比例尺为1 1：500050001 1：2000)2000)；综合柱状图；综合柱状图(比例尺为比例尺为1 1：1000110001：500)500)；勘探线预想剖面图；勘探线预想剖面图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；主要煤层底板等高；主要煤层底板等高线及储量预算图线及储量预算图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；各；各生产水平及延深水平地质切面图，生产水平及延深水平地质切面图，(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2600)2600)；水文地质图；水文地质图(比例尺为
19、比例尺为1 1：100001100001：5000)5000)。n n 2)2)附表附表 包括：以往勘探工程见煤一览表；煤质包括：以往勘探工程见煤一览表；煤质化验结果表；设计钻孔、探巷、物探测线一览表；化验结果表；设计钻孔、探巷、物探测线一览表；区内小窑调查表等。区内小窑调查表等。n n第三节 矿井地质勘探手段的选择与使用条件n n 一、矿井地质勘探手段的选择n n 1选择的原则 n n 矿井地质勘探的手段，主要包括钻探、巷探和物探。其选择的原则是：根据勘探性质、地质和物性条件、技术经济合理性等综合考虑，因地制宜地选择勘探手段；遵循物探先于钻探，井下钻探先于地面钻探，钻探先于巷探，物探、钻探、
20、巷探相结合的原则，以满足矿井建设生产的要求。n n 2 2选用手段时注意的问题选用手段时注意的问题n n 在选用矿井地质勘探手段时，要合理的布置勘探在选用矿井地质勘探手段时，要合理的布置勘探工程，用较少的勘探工程量，获得最佳的地质效工程，用较少的勘探工程量，获得最佳的地质效果。对含煤地层物性条件较好的井田，应充分利果。对含煤地层物性条件较好的井田，应充分利用地面物探的方法；在基岩裸露和覆盖层不厚的用地面物探的方法；在基岩裸露和覆盖层不厚的地区，可选用槽探、井探、浅钻等手段；矿井施地区，可选用槽探、井探、浅钻等手段；矿井施工的钻孔，一股应全取芯并进行地球物理测井；工的钻孔，一股应全取芯并进行地球
21、物理测井；对钻探、物探无法取得必要的地质资料时，才使对钻探、物探无法取得必要的地质资料时，才使用巷探或钻探和巷探相结合等手段；井下钻探可用巷探或钻探和巷探相结合等手段；井下钻探可根据施工要求，布置垂直、倾斜或水平的各个方根据施工要求，布置垂直、倾斜或水平的各个方向的钻孔；以提高钻探效果。此外，积极进行各向的钻孔；以提高钻探效果。此外，积极进行各种井下物探仪器的试验，寻求有效的探测方法。种井下物探仪器的试验，寻求有效的探测方法。n n二、矿井地质勘探手段的使用条件二、矿井地质勘探手段的使用条件n n 1 1钻探钻探n n 1)1)地面钻探地面钻探 勘探工程应布置在已有的勘探线上，勘探工程应布置在
22、已有的勘探线上，加密勘探线应尽量与石门、采区上加密勘探线应尽量与石门、采区上(下下)山等主要井山等主要井巷的方向相一致。地面钻探主要用于地面探查各巷的方向相一致。地面钻探主要用于地面探查各种地质问题，或为井筒、大巷等大型工程施工打种地质问题，或为井筒、大巷等大型工程施工打检查孔、定向孔，为安全生产打瓦斯、地下水排检查孔、定向孔，为安全生产打瓦斯、地下水排放孔、为安装工程打专门的工程孔等。根据勘探放孔、为安装工程打专门的工程孔等。根据勘探目的，可选择目的，可选择300m300m或或500m500m、1000m1000m等的钻机。等的钻机。n n2)2)井下钻探井下钻探 在遇有地面布孔过深、地形地
23、物影响在遇有地面布孔过深、地形地物影响钻探施工、过采空区钻孔施工困难及岩层倾角大钻探施工、过采空区钻孔施工困难及岩层倾角大等情况，宜采用井下布孔。其钻探深度应采用等情况，宜采用井下布孔。其钻探深度应采用30m30m、50m50m、l00ml00m、150m150m等的钻机。等的钻机。n n2.巷探n n巷探的使用条件是：井上、井下均不具备钻探条件，或虽可进行钻探，但经济上不合理；不稳定、极不稳定煤层，或因岩浆侵入对煤层破坏严重，用钻探手段无法探明煤层的可采性时；煤层受断层破碎带或受陷落柱、古河床冲刷等影响严重，不能用钻探手段查清时均要使用巷探手段。在选用巷探手段时，注意经济上要合理，且技术上要
24、可行。n n3矿井物探n n为探测采掘前方各种地质变化的物探手段有：地震槽波法探断层；无线电波透视法探陷落柱、探岩溶水、探侵入岩体；煤层厚度探测仪；底煤测厚折射地震仪等。n n第四节第四节 矿井地质勘探报告的编制矿井地质勘探报告的编制n n一、矿井地质勘探的资料整理一、矿井地质勘探的资料整理n n 地质报告的编制过程，是进一步系统归纳和总结地质报告的编制过程，是进一步系统归纳和总结资料的过程，也是地质研究的过程。它反映全部资料的过程，也是地质研究的过程。它反映全部勘探工作的内容及其成果，对勘探区内的煤炭资勘探工作的内容及其成果，对勘探区内的煤炭资源、主要地质问题及勘探程度可做出正确的结论源、主
25、要地质问题及勘探程度可做出正确的结论和评价。和评价。n n地质报告的文字内容和图表要满足设计、生产部地质报告的文字内容和图表要满足设计、生产部门的需要，又要客观反映勘探程度。报告中的文门的需要，又要客观反映勘探程度。报告中的文字应简练，重点突出，依据充分，结论明确；图字应简练，重点突出，依据充分，结论明确；图表作到内容齐全，数据可靠，编制正确，清晰美表作到内容齐全，数据可靠，编制正确，清晰美观。观。n n二、矿井勘探地质报告的编制二、矿井勘探地质报告的编制n n 矿井勘探地质报告要按矿井资源勘探、矿井补充矿井勘探地质报告要按矿井资源勘探、矿井补充勘探、矿井生产勘探和矿井工程勘探的不同类别勘探、
26、矿井生产勘探和矿井工程勘探的不同类别编写。以矿井补充勘探地质报告为例，简述其编编写。以矿井补充勘探地质报告为例，简述其编写内容。写内容。n n 1 1文字部分文字部分n n第一章第一章 概况概况 编制报告的依据、目的、任务，矿编制报告的依据、目的、任务，矿区地理位置、范围及交通情况，评价区内以往所区地理位置、范围及交通情况，评价区内以往所做地质工作，本次勘探的主要成果。做地质工作，本次勘探的主要成果。n n第二章第二章 矿井地质矿井地质 区内地层、构造和岩浆岩分布区内地层、构造和岩浆岩分布情况。情况。n n第三章 煤层及煤质 煤层特征，主要可采煤层的层数、名称，分层叙述煤层的最小、最大和一般厚
27、度，煤层的结构、层位、层间距及稳定性，煤层顶底板岩性和物理力学性质；主要可采煤层的物理性质、煤岩类型、煤种牌号，以及煤质变化规律和煤层风、氧化带情况。n n 第四章矿井水文地质 矿井水文地质特征，对含水层和涌水量加以论述和估算，阐明水文地质工作方法及完成的水文地质工作量。n n第五章 储量 储量计算的依据，各级储量及总储量的计算结果和储量增减的原因。n n第六章 已采区的采探对比 主要对比构造、煤层、储量、水文及岩浆岩等方面。n n第七章 开采技术条件 阐述瓦斯、煤尘、顶底板及煤的自然发火等情况。n n第八章 结论 本次地质报告的质量评价和存在问题及建议。n n2 2图表部分图表部分 n n1
28、)1)图纸图纸 包括：交通位置图；区域地形地质图包括：交通位置图；区域地形地质图(比例尺为比例尺为1 1：5000050000或或1 1：25000)25000)；井田地形地质图；井田地形地质图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；综合柱状图；综合柱状图(比例尺为比例尺为1 1：10001000一一l l：500)500)；勘探线剖面图；勘探线剖面图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；煤；煤层底板等高线图及储量计算图层底板等高线图及储量计算图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；煤岩层对比图；煤岩
29、层对比图(比例尺为比例尺为1 1：1000110001：500)500)；水；水平地质切面图平地质切面图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)；钻孔柱状；钻孔柱状图图(比例尺为比例尺为1 1：50015001：200)200)；矿井水文地质图；矿井水文地质图(比例尺比例尺为为1 1：100001100001：5000)5000)。水文地质剖面图。水文地质剖面图(比例尺为比例尺为1 1：5000150001：2000)2000)。n n附表包括：钻孔坐标及综合成果表、储量计算基础表及附表包括：钻孔坐标及综合成果表、储量计算基础表及汇总表、煤质化验成果表，抽水试验成果表、水质分析汇总表、煤质化验成果表，抽水试验成果表、水质分析表、河流和水井及地下水长期观测表、钻孔测斜成果表、表、河流和水井及地下水长期观测表、钻孔测斜成果表、土样分析成果表、岩石力学试验成果表及其它有关成果土样分析成果表、岩石力学试验成果表及其它有关成果表等。表等。