矿井地质勘查的特点技术手段

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摘 要矿井地质勘查的目的在于获得准确、足够的地质资料,查明影响采掘生产的地质因素,提高勘查程度,增加可采储量,以满足矿井各种设计的需要,保证生产正常接续、安全生产和煤炭资源的合理开采和利用.本文结合工作实践,分析煤矿矿井地质勘查的特点及技术手段.

关 键 词煤矿；矿井；地质勘查

中图分类号O741文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)062-0170-02

随着矿井建设和生产的进行,不断表明煤炭地质勘查提供的资料常常与实际情况之间存在某些差异；矿井生产若干年后,先期开采地段的探明的和控制的资源/储量将不断减少；随着采掘工程不断向深度和广度发展,可采煤层的面积也不断减少,矿井服务年限也将随之不断地缩短.这就要求在生产期间除进行经常性的矿井地质调查、分析、研究之外,还要运用各种技术手段进行必要的地质勘探工作,以便解决上述问题.

1煤矿矿井地质勘查的任务及特点

1.1煤矿矿井地质勘查的主要任务

1）在新井开凿之前,查明井筒、井底车场、主要大巷所在位置的地质情况及水文工程地质情况.

2）在新水平或新开拓区设计之前,查明地质构造、煤层赋存状况及其他地质和水文地质情况,提高勘探程度和储量级别.

3）在开采过程中,解决经常出现的局部地质问题.

4）在残采区进行找煤勘查工作.组织实施一些专门性的钻孔施工.

1.2煤矿矿井地质勘查的特点

与煤炭地质勘查相比,煤矿矿井地质勘查具有如下特点.

1）具有继承性和补充性煤矿矿井地质勘查是在煤炭地质勘查的基础上进行的,有丰富的第一手资料可供煤矿地质勘查设计利用,其勘查方案的选择原则上应与资源勘查尽量保持一致.但重点应放在补充勘查以前工作不足的工程上.

2）直接为采掘生产服务在确定勘查时间和布置勘查工程时,必须考虑生产接续计划和采掘工程设计与施工的需要.

3）具有针对性和局部性煤矿矿井地质勘查多是针对某一专门问题而进行的,任务比较单一,范围比较小,一般不要求提交完整的地质勘查报告,但要求报告简明、精炼.

4）具有一系列优越条件进行煤矿矿井地质勘查时,既有资源勘查和丰富的井巷资料作为依据；又有条件采用井下钻探、巷探和井下物探等手段,并能把井上、井下工程布置结合起来.

2煤矿矿井地质勘查的技术手段

煤矿地质勘查的技术手段主要有：遥感地质调查、地质填图、坑探工程、巷探工程、地球物理勘探等.

2.1遥感地质调查

遥感地质调查是综合应用遥感技术进行地质调查和资源勘探的方法.遥感地质调查的理论建立在物理学的电磁辐射与地质体相互作用的机理基础之上,而其技术方法则建立在“多”技术基础上,是通过多波（光）谱、多时相、多向成像、多向极化、多级增强处理等技术手段,来采集和分析遥感数据资料.遥感地质调查不需要直接接触目标物,而是从远距离、高空以至外空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影或扫描方式,对电磁波辐射能量的感应、传输和处理,来识别地表目

标物.

2.2地质填图

地质填图又称地质测量,是勘探中的基础工作,也是最基本的技术手段.它是应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究,即对天然露头（没有被浮土掩盖的岩层、煤层、断层等）和人工露头（用人工揭露出来的岩层、煤层、断层等）进行测量和描述,并把获得的所有地质信息按一定的比例及统一的技术要求填绘在地形图上,编制成地形地质图、地质剖面图,地层综合柱状图等图件,作为今后地质工作的重要依据.它是采用航天、航空遥感技术和方法,结合常规地质手段,对填图区进行系统地质解译和观测,采集并编辑各种地质信息,着重研究岩石、地层、构造、煤层赋存特征及地表地质规律,为相应阶段的煤田地质勘查提供基础资料.

2.3坑探工程

坑探工程简称坑探,是为揭露岩层、煤层及地质构造等地质现象,或为了采集煤样在地表或地下挖掘不同类型的坑道所进行的工程.

2.4巷探工程

运用矿井中的巷道来探测地质现象,称之为巷探.它是矿井地质工作中常用的勘探技术手段.通常无钻探条件,或钻探达不到预期效果,而且生产又需要时,采用巷探.巷探工程有专门布置的巷道,专门延长运输巷和布置几个短探巷,其目的是为了探测即将开采煤层的赋存情况,以便设计开拓巷道对煤层进行开采；也有采用一巷多用的方法,每隔一定距离布置阶段石门,这些石门的挖掘既提前获得了所需的地质资料,又是以后生产上必需的巷道.巷探工程最大的优点是可以直接观测地质现象、量取地质数据、采集样品,而且可以“一巷多用”.施工专门的探巷,一般都采取小断面简易支护的方式,以减少费用.

3煤矿矿井地质勘查的实例应用——以小型煤矿为例

小型煤矿主要是指在煤炭资源贫缺地区,或者资源虽丰富,但开采技术条件不好,地质构造复杂、煤层不稳定,资源条件仅能建年产30万t/a及以下的矿井.

3.1小型煤矿的勘查方法

小煤矿勘查不分勘查阶段,一次勘查完毕.

1）勘查手段的选择及其运用.小型煤矿一般开采深度比较浅,主要要求对浅部煤层进行评价.因此,在手段的选择上要根据勘查区表土的覆盖情况,充分发挥地质填图、山地工程、老窑调查和生产巷道的作用,岩心钻探只作为辅助手段,主要用以控制深部.①地质填图是小煤矿勘查的基础工作.在基岩裸露或覆盖层不厚的地区,应配合槽井探、浅钻以及老窑和生产井调查等,充分地进行地面地质研究.地质填图的比例尺一般为1:5000.在没有对地面地质进行充分研究之前.不应开展钻探和坑探等工作.②凡地形和地质条件适宜的地区,应以坑探作为小煤矿勘查的主要手段.坑探的布置应考虑以后能为小煤矿开发所利用.③钻探工程的布置,应根据小煤矿勘查的特点,有针对性地布置在煤层浅部的先期开采地段或井口位置附近,以提高对煤层和构造的控制.④对于拟建年产3万t以下小煤矿的井田,一般只进行地面地质工作.确有必要时,可以布置少量控制性钻孔.