淺談煤田地質(zhì)勘探技術(shù)及施工原則

張生 趙巖

（中煤地質(zhì)工程總公司，北京 100073）

煤田地質(zhì)勘探土作是指對(duì)煤礦床進(jìn)行地質(zhì)的、技術(shù)的和經(jīng)濟(jì)的調(diào)查研究過(guò)程，即從煤礦床的尋找開(kāi)始，直至煤層采完礦井報(bào)廢為止的全部地質(zhì)勘探工作。它是按一定程序進(jìn)行的，一般將它們分為煤炭資源地質(zhì)勘探、礦井生產(chǎn)地質(zhì)勘探兩大階段。這兩大階段有它們的共同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)。在煤礦設(shè)計(jì)、建井前進(jìn)行的地質(zhì)勘探工作，屬于資源勘探階段，在此后進(jìn)行的地質(zhì)勘探工作，則屬于生產(chǎn)勘探階段，為礦井地質(zhì)工作的范疇。

勘探工程的合理施工是順利完成煤田勘探工作任務(wù)的關(guān)鍵。在一個(gè)勘探區(qū)內(nèi)，設(shè)計(jì)的勘探工程數(shù)目往往幾十或幾百個(gè)，如果勘探施工順序安排不當(dāng)或錯(cuò)誤，投入很多工作量后，未能獲得預(yù)期的地質(zhì)效果，影響了勘探質(zhì)量、工作效率和成本，拖延了完工日期；有時(shí)不少鉆孔落空，打到無(wú)煤地帶，特別是在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)尤為突出，造成不必要的浪費(fèi)。所以，勘探工程的施工順序是勘探方法重要問(wèn)題之一。

1 勘探工程施工的原則

勘探區(qū)的各種勘探工程的施工順序，應(yīng)按照由已知到未知，先地面后地下，先淺后深，由稀而密的原則安排，同時(shí)也必須結(jié)合具體情況靈活掌握與運(yùn)用。

1.1 由已知到未知的原則

是根據(jù)已進(jìn)行過(guò)研究和揭露地區(qū)的地質(zhì)資料，來(lái)推斷未揭露地區(qū)地質(zhì)情況而依次布置勘探工栓。這條原則常運(yùn)用于新區(qū)的煤田普查工作、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)和掩蓋式煤田追索地質(zhì)構(gòu)造和煤層露頭等，根據(jù)已知勘探工程資料，逐步向未知地區(qū)布置和施工勘探工程。

1.2 先地面后地下、先淺后深的原則

即先進(jìn)行地表和淺部的地質(zhì)工作，在搞清和掌握地表和淺部的地質(zhì)特征和規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析和推斷地下深處的地質(zhì)變化，再進(jìn)行深部勘探工程的施工。這是因?yàn)檎莆盏乇砑皽\部地質(zhì)特征和規(guī)律后，有利于指導(dǎo)深部的地質(zhì)勘探工作。地表及淺部地質(zhì)規(guī)律，可以通過(guò)地質(zhì)填圖或采用山地工程，經(jīng)直接觀測(cè)與研究獲得第一手資料，而這些資料最為正確可靠。

1.3 由稀而密的原則

指勘探工程的間距(線距與孔距)應(yīng)隨著不同勘探階段要求的提高而相應(yīng)地加密。在同一個(gè)勘探階段內(nèi)，勘探工程的施工也應(yīng)由稀而密，除優(yōu)先施工主導(dǎo)勘探線工程之外、一般先施工基本工程，后施工加密工程。這是因?yàn)椴捎糜上《艿脑瓌t，有利于選擇資源條件好、勘探或開(kāi)發(fā)比較有利的地區(qū)，避免造成勘探工程不必要的浪費(fèi)。

2 勘探工程的施工順序

勘探工程的基本原則是用盡可能少的勘探工程量取得較好的地質(zhì)效果，即用較少的投資和較短的時(shí)間，滿足提交合格地質(zhì)報(bào)告為中心，做到地質(zhì)效果與經(jīng)濟(jì)效益的辮證統(tǒng)一?？碧焦こ痰氖┕ろ樞?，包括各種勘探技術(shù)手段的施工順序和勘探設(shè)計(jì)中鉆探工程的施工順序。勘探工程的施工順序或施工方法有下列三種:

2.1 依次施工

指一個(gè)工程施工結(jié)束后再?zèng)Q定下一個(gè)工程的施工.此種方法原則上合理，但實(shí)際上并不采用或不多采用，這是因?yàn)檫@樣勘探速度慢，拖長(zhǎng)完工期限；

2.2 平行施工

指大量的勘探工程同時(shí)平行施工。這種方法除在特殊條件下(如地質(zhì)構(gòu)造十分簡(jiǎn)單、煤層穩(wěn)定、資料充足)使用外，一般不采用這種方法。這是因?yàn)樵S多勘探工程的布置地質(zhì)依據(jù)不足，這種施工帶有盲目性，容易造成工程的浪費(fèi)，此外，這種方法需配備大量的地質(zhì)勘探人員和勘探設(shè)備才能辦到；

2.3 平行一次施工

在有可靠地質(zhì)依據(jù)的條件下，同時(shí)施工一批勘探工程，在這批工程提供的地質(zhì)資料基礎(chǔ)上再布置新的一批勘探工程，這種施工方法是最合理的施工方法，在不同地質(zhì)條件下，勘探工作的一般施工順序大致如下：

2.3.1 對(duì)于掩蓋式煤田，首先要進(jìn)行地面物探工作，因此必須優(yōu)先施工各種參數(shù)孔與基準(zhǔn)孔，有助于物探資料的定量解釋和使用，以確定地層埋藏探度及產(chǎn)狀，在此基礎(chǔ)上布置整個(gè)勘探區(qū)的鉆探工程；

2.3.2 暴露式或半掩蓋式煤田，首先進(jìn)行地質(zhì)填圖，局部掩蓋不厚的地區(qū);可運(yùn)用山地工程、厚掩蓋的地區(qū)應(yīng)運(yùn)用物探工程取得地質(zhì)資料，在此基礎(chǔ)上布置勘探線和鉆孔進(jìn)行勘探，施工順序按由稀而密原則進(jìn)行。在含煤程度低、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，也可根據(jù)已打出的勘探線剖面再向外擴(kuò)展的施工方法。

3 我國(guó)煤炭地質(zhì)勘探的主要技術(shù)

我國(guó)煤炭地質(zhì)勘探技術(shù)目前整體水平處于國(guó)際先進(jìn)地位。主要表現(xiàn)為:

3.1 高分辨地震勘查技術(shù)

采用高分辨二維地震、三維地震、多波多分量地震等方法，可以查明斷層落差，圈定煤層分叉合并區(qū)、巖漿巖對(duì)可采煤層的影響范圍及陷落柱分布情況，劃分奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育帶等；

3.2 重磁電及地質(zhì)雷達(dá)勘查技術(shù)

采用瞬變電磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流電法勘探(含高密度電法勘探)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、頻率域電磁法勘探等方法進(jìn)行勘探。廣泛應(yīng)用于煤田地質(zhì)勘探、石油地質(zhì)勘探和地下水勘探等資源勘探領(lǐng)域。進(jìn)行斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè);圈定巖溶發(fā)育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造;礦山采空區(qū)和空洞等異常體的工程勘查。

3.3 測(cè)井勘查技術(shù)

采用電、聲、核系列物理參數(shù)測(cè)井，水文測(cè)井及煤層氣測(cè)井等技術(shù)?？删_為煤層定厚、定深;非煤系地層定厚、定深。常應(yīng)用于煤巖層定性、定深、定厚;煤巖層力學(xué)性質(zhì)分析，煤層炭灰水分析，煤層沙泥、水分析等；

3.4 遙感技術(shù)

應(yīng)用航天遙感、航空遙感(微波、紅外、可見(jiàn)光)、地面遙感測(cè)試技術(shù)。進(jìn)行煤炭資源評(píng)價(jià)、煤層自燃遙感探測(cè)以及城市地籍信息系統(tǒng)建立等。

結(jié)語(yǔ)

在一個(gè)勘探區(qū)，為了查明煤礦床，一般多采用各種勘探手段的相互配合，且工程布置必須按一定的排列組合形式，以利于提供全面、正確而又系統(tǒng)的地質(zhì)資料，供分析研究與解決地質(zhì)問(wèn)題，滿足煤礦設(shè)計(jì)和建設(shè)部門(mén)的需要。

[1]彭蘇萍.煤礦安全高效開(kāi)采地質(zhì)保障體系[M]. 煤炭工業(yè)出版社, 2001.

[2]王妙月等編著.勘探地球物理學(xué)[M].地震出版社, 2003.