某煤矿地质勘探技术及运用的探讨
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乱
蔷
应 用 方 法 论
１ ８ ５
ห้องสมุดไป่ตู้
某 煤 矿 地 质 勘 探 技 术及 运 用 的探 讨
陈 佳 富
（ 贵州省煤 田地质局水 源 ，贵州安顺 ５ １ ０ ６ ０ ０）
摘 要 煤炭 资源在我 国的能源构成 中占据着领 先地位 ，中围的化工 能源中约有９ ％的部 分是煤 炭。因此 ，煤 炭 ｆ ５ ： 业是 国民经济 中有着举 足 轻重 的基础产业 ，加 强煤矿地 质勘探技 术的研究 对促进煤 矿工业 的发展 ，继而支 持国 民经 济的健 康发展有 着重要 的意义。本 文通过某煤 矿
据。
井下工作面震波Ｃ 探测 利用的是震波Ｃ 成像技术 ，它是根据物体 Ｔ Ｔ 外 部 的 测 量数 据 ，依 据 一 定 的物 理 和 数 学关 系 反 演 物体 内部 物 理 量 的分 布 ，最 后 得到 清 晰 的 、不重 叠 的 分 布 图像 。经过 多年 的 震 波ｃｒ 究 与 实 研 践 ，成功应用于矿井生产 ，取得了 良好 的地质效果 。矿井震波ｃＩ 测技 探 术和矿井震波反射偏移成像技术是有效探测采煤 工作面内断层等地质异 常体的矿井物探技术之一。
２２ 采 区地 面 地 震 勘 探 －
采 区设计前 ，通过采用地面地震勘探手段 ，查明采区构造形态和断
层 发 育 规律 ，查 明 煤层 赋存 状 况 及 底 板起 伏 形 态 ，对 影 响 开采 的 含 水 层 富水性进行评价 ，并提出水害防治措施 ，为采区设计提供可靠的地质资 料 。 该煤 矿 主 要 采 用 了地 面 二 维 地震 勘 探 、地 面 三 维 地震 勘 探 和 地 面 瞬 变 电 磁法 勘 探 三 种 方 法 。地 震 勘 探 主 要 目的层 有 ３ 、３ 、１上 、 １煤 上 Ｔ ６ ７
眼最西端超前探测ｌ下ｏ ＮＪ 西Ｋ １断层界面位置 ，通过井下的实际运 ３ ６ ￣ Ｏ Ｆ８ ｑ 用 ，探测情况与实际揭露地质情况基本吻合。 ２５ 井下工作面音频电透 ． Ｔ作面音频电透视法是采用直流电法探测原理 ， 根据地下各种煤岩 层之间存 在的导 电差异 ，利用专 ｆ 的仪器在井下观测人工场源的分布规 Ｊ 律来达到解 决地质问题的 目的。它适宜在 作面顺槽掘进任务完成后 ， 利用专门的仪器 ，一条顺槽内某点布嚣发射点发射 ，另一 条顺槽对应点 左右一定范 围内接收，测网密度一般要求发射点距５ｍ、接收点距１ｍ， ０ ０ 形 成 一 个 扇形 扫 描 区。 对 应 每个 发 射 点 ，在另 一 巷 道 的扇 形 对 称 区 间有 ２ 多 个 点 进 行 观 测 ， 以确 保 测 区 内各 单 元 有 ３ 以 上 的发 收射 线 覆 盖 。 Ｏ 次 最 后 对 现 场 收 集 的资 料 进 行 计 算 、分 析 、解 释 、成 图 ，圈 定 水 文 异 常 区，并根据各层段岩层视电导率值 的异常变化定性判断涌水量的大小 。 通 过 探 查 采煤 工 作 面 顶 板 砂 岩或 侏 罗 系 底 部砾 岩 含 水性 异 常的 位 置 、形 态及其含水相对强弱 ，为矿井的防治水提供依据 。采用此方法共在四个 采 区进行了ｌ＋工作面的探测 ，通过采后对 比分析 ，取得 了较理想的地 ｏ 质效果。
３ 结语 影响煤炭开采的主要因素是煤 田的地质构造 。煤岩层 在构造应力的 作用下 ，会发生破坏或者发生波状弯曲 ，继而形成断层或褶 曲。这些都
极 大 地 影 响 了矿 井 设 计 与 煤 炭安 全 高 效 回采 。而 地 质 勘探 技 术 能 够很 好 的帮 助 我们 事 先 掌 握 井 下 的 煤 田地 质 构 造 等关 键 因 素 。 因此 ，不 论是 在 矿 井 瓦 斯 灾 害 防治 ，还 是 在 矿井 水 害 防 治 方面 ，或 者顶 底 板 事 故 预 防方 面 ，煤矿 地 质 勘探 工 作 都起 着 举 足 轻重 的 作用 ，需 要 引起 重 视 。
钻孔对工作面布置 与回采影响大的地质构造进行探测 。如１０ 胶顺探测 ３５ Ｋ ７ 层 延 展情 况 及 落 差 、１０ 辅 顺 探Ｎ Ｋ ８ 断层 延 展 情 况及 落 差 、 Ｆ１断 ３５ Ｈ 支 ｌ３ ｏ ６ ０ 胶顺探测八里铺东断层 的位置等等。施Ｔ井下地质钻孔 １６ ，总 ６个 进尺 １２ ９ ０ ２ｍ。４）适时利用 已掘巷道 ，通过布置井下钻孔对上覆可采煤 层情况进行探测 。利用已施Ｔ的３ 下煤层巷道探测上部３ 上煤层的冲刷边 界，为３ 上煤层Ｔ作丽布置提供 准确资料。５）施工专门探巷探测地质构 造 。例 如施 工 的 ｌ３ ４ 巷 探 ￣ ｓ ３８ ６ Ｏ探 Ｊ ｔｖ ３ 断层 的延 展情 况 、１３ ５ 巷探 测 ２ 上Ｏ 探 Ｋ １０ 断层情况等。 Ｆ２１
参 考文 献
［】 耀军 ， １ 傅 华解 明， 向清 ． 论煤 田（ ） 文地质 问题及 勘探 技术方 法 【 ． 方 试 矿 水 Ｊ 华北 Ｊ 科技 学院报 ， ０ ， ． ２ ９１ ０ ０
为今后的工 作面布置提供 准确 的资料 。２）先期施工 工作 面泄水巷 ，兼 顾探测工作面地质情况 。大巷均为沿煤层布置 ， 岩石集 中巷 ，必须在 无 相邻工作面顺槽掘 进期间 ，先期施 工工作面泄水巷 ，对正在 回采 的工 作面涌水进行顺利 排放 ，保证 了工作 面的正常 回采 ，同时泄水巷兼顾 探测工作面内的煤层地质情况 。３）适 时利用 已掘巷 道，通 过布置井下
的地质 勘探 ，对煤 矿地质勘探技 术及其重 要性进行探讨 ，供 同行 参考 。
关 键词 煤矿 地质 ；勘探 技术
中 图分 类号 Ｔ Ｄ
文 献标 识码 Ａ
文 章编 号 １７ —６ １（ １）６— １５０ ６３ ９７一２ ０ １０８— ｌ ０１
勘探技术是在地质勘探工作中运用的一种工程技术 ，其 目的是通过 勘 探 技 术 的运 用 ，继 而探 明矿 体 或 地 质体 的产 状 、形 态 、规 模 、深 度 、 结构 和储量 等。在地质勘探 中 ，通常运用 的是坑探 工程和钻探Ｔ 程技 术 ，而 以地 球 物 理 勘探 和地 球 化 学 勘 查 为辅 助 。 随 着科 技 的发 展 和 我 国 经济的腾飞 ，我国的煤矿地质勘探工作也在不断发展。当前 的煤矿地质 勘探研究涉及到多个工种多个行业以及多个专业 ，其包括钻探 、物探 、 水 文 地 质 、工 程 地 质 、煤 质 化 验 、岩 矿及 古 生 物 鉴 定 、航 空 测 量 、遥感 地质等综合性的地质勘探 ，并在资料采集与处理 、综合解释与分析 、方 法理论研究 等方面都具有一定 的水平和规模 ，不仅 在找煤 、煤岩层定 性 、矿山矿井地质等方 面发挥着重要作用 ，同时也在煤层气评价 、水资 源勘探等许多方面取得了良好的经济效益 和社会效益 ，为中国成为世界 第一产煤大国作 出了重要贡献。 １ 工程概 况 某煤矿生产主采３ 下煤层 ，平均厚度５２ ｍ，倾角５ ～９ ．９ 。 。。矿井为 竖井开拓 ，生产水平 （ ５ ８ 开拓三条东西 大巷 ，沿煤层布置 ，采区 一 １ｍ） 分布在大巷两侧 ，主要运输为胶带运输机运输 ，辅助运输采用世界先进 的无轨胶轮机车运输 ， 采煤方法为走向长壁 冒落法 ，采用综采放顶煤采 煤Ｔ艺 。
２３ 井 下 多用 途 探 巷 的施 工 与井 下 钻 探 ． 充 分 利 用 在 掘 的巷 道 对 采 区 内 的地 质 情 况 进行 边 掘边 探 ，通 过 采取 同的探测方法 ，及 时为工作面布置提供详实地质 资料 ，大大减少了废 巷的施工。 １ ）生产采区在首采工作 面回采 之前施 工沿煤层 布置的采区 运 输 巷 和采 区边 界 巷 ，进 一 步 探 测煤 层 赋 存 状 况 与 地 质构 造 发 育情 况 ，
层 、第四系底界面和煤系地层底界面。地震勘探结果是 ：主要 目的层的 反射波连续性好 ，利于对 比追踪。矿井 自建井以来共进行地面地震勘探 ６ ． ｋ ，其 中 二 维施 工 面 积 １ｋ ２ １ ６ ｍ２ ２ ５ ｍ ，三 维 施 工 面 积 ４ ． ｋ 。通 过 进 行 ６ ６ ｍｚ ２ 地面地震勘探 ，查 明了区内落差大于５ 的断层 ，并对落差３～５ 米 ｍ的断点 给予了解释 ，对采区边界断层进行了修正 ，为设计 提供了详实的地质依
２４ 掘 进 巷 道超 前 探 测 ． 掘进 巷 道 迎 头 超前 探 测 是 井 下 电法 Ａ 三 极 多 组 组合 装 置 ，一般 在 ＭＮ 巷 道 掘 进 头 附 近 以３～６ 距 布置 供 电 电极 Ａ１ ２ ３ ｍ 、Ａ 、Ａ ，测 量 电极 ＭＮ 在 巷道掘进头后方一定距 离范围内以３～６ ｍ步长移动探测 ，通过观测点 电 源场的分 布特征达到分析掘进头前方异常分布位置的 目的。３ ： 下０ 切 ￣１ Ｈ３ ６
２６ 井 下 工 作 面 震 波 Ｃ 探 测 ． Ｔ
２ 综合地 质勘 探 技术 的应 用
２１ 地 面钻 探 ．
该 煤矿在建 井前虽然 已经过 精查地 质勘探 ，地面共 施工钻 ． ２ ４ ｛ ３ Ｌ 个 ，平均 ２２个 ／ｍ２ ．３ ｋ ，总工 程 量 １２７ ｍ，但 还 是 不 能 满足 生 产 需 要 。 为 ６６ ０ ＿进一步查明井田地质，特别是构造 、煤层被冲刷侵蚀情况 ，提高储量 ｒ 级别 ，以及查 明井 田水 文地质特征 ，根据生产接续有针对性 的开展了地 面钻探 ，共施工钻孔５ 个 ，总工程量４５ １ １ ４ ５ ｍ。补充 了精查地质勘探资料 的不足，为矿井 的安全生产 ，进一步提供了第一首的地质资料 。
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应 用 方 法 论
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ห้องสมุดไป่ตู้
某 煤 矿 地 质 勘 探 技 术及 运 用 的探 讨
陈 佳 富
（ 贵州省煤 田地质局水 源 ，贵州安顺 ５ １ ０ ６ ０ ０）
摘 要 煤炭 资源在我 国的能源构成 中占据着领 先地位 ，中围的化工 能源中约有９ ％的部 分是煤 炭。因此 ，煤 炭 ｆ ５ ： 业是 国民经济 中有着举 足 轻重 的基础产业 ，加 强煤矿地 质勘探技 术的研究 对促进煤 矿工业 的发展 ，继而支 持国 民经 济的健 康发展有 着重要 的意义。本 文通过某煤 矿
据。
井下工作面震波Ｃ 探测 利用的是震波Ｃ 成像技术 ，它是根据物体 Ｔ Ｔ 外 部 的 测 量数 据 ，依 据 一 定 的物 理 和 数 学关 系 反 演 物体 内部 物 理 量 的分 布 ，最 后 得到 清 晰 的 、不重 叠 的 分 布 图像 。经过 多年 的 震 波ｃｒ 究 与 实 研 践 ，成功应用于矿井生产 ，取得了 良好 的地质效果 。矿井震波ｃＩ 测技 探 术和矿井震波反射偏移成像技术是有效探测采煤 工作面内断层等地质异 常体的矿井物探技术之一。
２２ 采 区地 面 地 震 勘 探 －
采 区设计前 ，通过采用地面地震勘探手段 ，查明采区构造形态和断
层 发 育 规律 ，查 明 煤层 赋存 状 况 及 底 板起 伏 形 态 ，对 影 响 开采 的 含 水 层 富水性进行评价 ，并提出水害防治措施 ，为采区设计提供可靠的地质资 料 。 该煤 矿 主 要 采 用 了地 面 二 维 地震 勘 探 、地 面 三 维 地震 勘 探 和 地 面 瞬 变 电 磁法 勘 探 三 种 方 法 。地 震 勘 探 主 要 目的层 有 ３ 、３ 、１上 、 １煤 上 Ｔ ６ ７
眼最西端超前探测ｌ下ｏ ＮＪ 西Ｋ １断层界面位置 ，通过井下的实际运 ３ ６ ￣ Ｏ Ｆ８ ｑ 用 ，探测情况与实际揭露地质情况基本吻合。 ２５ 井下工作面音频电透 ． Ｔ作面音频电透视法是采用直流电法探测原理 ， 根据地下各种煤岩 层之间存 在的导 电差异 ，利用专 ｆ 的仪器在井下观测人工场源的分布规 Ｊ 律来达到解 决地质问题的 目的。它适宜在 作面顺槽掘进任务完成后 ， 利用专门的仪器 ，一条顺槽内某点布嚣发射点发射 ，另一 条顺槽对应点 左右一定范 围内接收，测网密度一般要求发射点距５ｍ、接收点距１ｍ， ０ ０ 形 成 一 个 扇形 扫 描 区。 对 应 每个 发 射 点 ，在另 一 巷 道 的扇 形 对 称 区 间有 ２ 多 个 点 进 行 观 测 ， 以确 保 测 区 内各 单 元 有 ３ 以 上 的发 收射 线 覆 盖 。 Ｏ 次 最 后 对 现 场 收 集 的资 料 进 行 计 算 、分 析 、解 释 、成 图 ，圈 定 水 文 异 常 区，并根据各层段岩层视电导率值 的异常变化定性判断涌水量的大小 。 通 过 探 查 采煤 工 作 面 顶 板 砂 岩或 侏 罗 系 底 部砾 岩 含 水性 异 常的 位 置 、形 态及其含水相对强弱 ，为矿井的防治水提供依据 。采用此方法共在四个 采 区进行了ｌ＋工作面的探测 ，通过采后对 比分析 ，取得 了较理想的地 ｏ 质效果。
３ 结语 影响煤炭开采的主要因素是煤 田的地质构造 。煤岩层 在构造应力的 作用下 ，会发生破坏或者发生波状弯曲 ，继而形成断层或褶 曲。这些都
极 大 地 影 响 了矿 井 设 计 与 煤 炭安 全 高 效 回采 。而 地 质 勘探 技 术 能 够很 好 的帮 助 我们 事 先 掌 握 井 下 的 煤 田地 质 构 造 等关 键 因 素 。 因此 ，不 论是 在 矿 井 瓦 斯 灾 害 防治 ，还 是 在 矿井 水 害 防 治 方面 ，或 者顶 底 板 事 故 预 防方 面 ，煤矿 地 质 勘探 工 作 都起 着 举 足 轻重 的 作用 ，需 要 引起 重 视 。
钻孔对工作面布置 与回采影响大的地质构造进行探测 。如１０ 胶顺探测 ３５ Ｋ ７ 层 延 展情 况 及 落 差 、１０ 辅 顺 探Ｎ Ｋ ８ 断层 延 展 情 况及 落 差 、 Ｆ１断 ３５ Ｈ 支 ｌ３ ｏ ６ ０ 胶顺探测八里铺东断层 的位置等等。施Ｔ井下地质钻孔 １６ ，总 ６个 进尺 １２ ９ ０ ２ｍ。４）适时利用 已掘巷道 ，通过布置井下钻孔对上覆可采煤 层情况进行探测 。利用已施Ｔ的３ 下煤层巷道探测上部３ 上煤层的冲刷边 界，为３ 上煤层Ｔ作丽布置提供 准确资料。５）施工专门探巷探测地质构 造 。例 如施 工 的 ｌ３ ４ 巷 探 ￣ ｓ ３８ ６ Ｏ探 Ｊ ｔｖ ３ 断层 的延 展情 况 、１３ ５ 巷探 测 ２ 上Ｏ 探 Ｋ １０ 断层情况等。 Ｆ２１
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［】 耀军 ， １ 傅 华解 明， 向清 ． 论煤 田（ ） 文地质 问题及 勘探 技术方 法 【 ． 方 试 矿 水 Ｊ 华北 Ｊ 科技 学院报 ， ０ ， ． ２ ９１ ０ ０
为今后的工 作面布置提供 准确 的资料 。２）先期施工 工作 面泄水巷 ，兼 顾探测工作面地质情况 。大巷均为沿煤层布置 ， 岩石集 中巷 ，必须在 无 相邻工作面顺槽掘 进期间 ，先期施 工工作面泄水巷 ，对正在 回采 的工 作面涌水进行顺利 排放 ，保证 了工作 面的正常 回采 ，同时泄水巷兼顾 探测工作面内的煤层地质情况 。３）适 时利用 已掘巷 道，通 过布置井下
的地质 勘探 ，对煤 矿地质勘探技 术及其重 要性进行探讨 ，供 同行 参考 。
关 键词 煤矿 地质 ；勘探 技术
中 图分 类号 Ｔ Ｄ
文 献标 识码 Ａ
文 章编 号 １７ —６ １（ １）６— １５０ ６３ ９７一２ ０ １０８— ｌ ０１
勘探技术是在地质勘探工作中运用的一种工程技术 ，其 目的是通过 勘 探 技 术 的运 用 ，继 而探 明矿 体 或 地 质体 的产 状 、形 态 、规 模 、深 度 、 结构 和储量 等。在地质勘探 中 ，通常运用 的是坑探 工程和钻探Ｔ 程技 术 ，而 以地 球 物 理 勘探 和地 球 化 学 勘 查 为辅 助 。 随 着科 技 的发 展 和 我 国 经济的腾飞 ，我国的煤矿地质勘探工作也在不断发展。当前 的煤矿地质 勘探研究涉及到多个工种多个行业以及多个专业 ，其包括钻探 、物探 、 水 文 地 质 、工 程 地 质 、煤 质 化 验 、岩 矿及 古 生 物 鉴 定 、航 空 测 量 、遥感 地质等综合性的地质勘探 ，并在资料采集与处理 、综合解释与分析 、方 法理论研究 等方面都具有一定 的水平和规模 ，不仅 在找煤 、煤岩层定 性 、矿山矿井地质等方 面发挥着重要作用 ，同时也在煤层气评价 、水资 源勘探等许多方面取得了良好的经济效益 和社会效益 ，为中国成为世界 第一产煤大国作 出了重要贡献。 １ 工程概 况 某煤矿生产主采３ 下煤层 ，平均厚度５２ ｍ，倾角５ ～９ ．９ 。 。。矿井为 竖井开拓 ，生产水平 （ ５ ８ 开拓三条东西 大巷 ，沿煤层布置 ，采区 一 １ｍ） 分布在大巷两侧 ，主要运输为胶带运输机运输 ，辅助运输采用世界先进 的无轨胶轮机车运输 ， 采煤方法为走向长壁 冒落法 ，采用综采放顶煤采 煤Ｔ艺 。
２３ 井 下 多用 途 探 巷 的施 工 与井 下 钻 探 ． 充 分 利 用 在 掘 的巷 道 对 采 区 内 的地 质 情 况 进行 边 掘边 探 ，通 过 采取 同的探测方法 ，及 时为工作面布置提供详实地质 资料 ，大大减少了废 巷的施工。 １ ）生产采区在首采工作 面回采 之前施 工沿煤层 布置的采区 运 输 巷 和采 区边 界 巷 ，进 一 步 探 测煤 层 赋 存 状 况 与 地 质构 造 发 育情 况 ，
层 、第四系底界面和煤系地层底界面。地震勘探结果是 ：主要 目的层的 反射波连续性好 ，利于对 比追踪。矿井 自建井以来共进行地面地震勘探 ６ ． ｋ ，其 中 二 维施 工 面 积 １ｋ ２ １ ６ ｍ２ ２ ５ ｍ ，三 维 施 工 面 积 ４ ． ｋ 。通 过 进 行 ６ ６ ｍｚ ２ 地面地震勘探 ，查 明了区内落差大于５ 的断层 ，并对落差３～５ 米 ｍ的断点 给予了解释 ，对采区边界断层进行了修正 ，为设计 提供了详实的地质依
２４ 掘 进 巷 道超 前 探 测 ． 掘进 巷 道 迎 头 超前 探 测 是 井 下 电法 Ａ 三 极 多 组 组合 装 置 ，一般 在 ＭＮ 巷 道 掘 进 头 附 近 以３～６ 距 布置 供 电 电极 Ａ１ ２ ３ ｍ 、Ａ 、Ａ ，测 量 电极 ＭＮ 在 巷道掘进头后方一定距 离范围内以３～６ ｍ步长移动探测 ，通过观测点 电 源场的分 布特征达到分析掘进头前方异常分布位置的 目的。３ ： 下０ 切 ￣１ Ｈ３ ６
２６ 井 下 工 作 面 震 波 Ｃ 探 测 ． Ｔ
２ 综合地 质勘 探 技术 的应 用
２１ 地 面钻 探 ．
该 煤矿在建 井前虽然 已经过 精查地 质勘探 ，地面共 施工钻 ． ２ ４ ｛ ３ Ｌ 个 ，平均 ２２个 ／ｍ２ ．３ ｋ ，总工 程 量 １２７ ｍ，但 还 是 不 能 满足 生 产 需 要 。 为 ６６ ０ ＿进一步查明井田地质，特别是构造 、煤层被冲刷侵蚀情况 ，提高储量 ｒ 级别 ，以及查 明井 田水 文地质特征 ，根据生产接续有针对性 的开展了地 面钻探 ，共施工钻孔５ 个 ，总工程量４５ １ １ ４ ５ ｍ。补充 了精查地质勘探资料 的不足，为矿井 的安全生产 ，进一步提供了第一首的地质资料 。
