煤田地質(zhì)勘探技術(shù)及坑探工程管理

宋中泉，白旸

（黑龍江省煤田地質(zhì)一一○勘探隊(duì)地質(zhì)勘察研究院，黑龍江 雙鴨山 155100）

煤田地質(zhì)勘探技術(shù)及坑探工程管理

宋中泉，白旸

（黑龍江省煤田地質(zhì)一一○勘探隊(duì)地質(zhì)勘察研究院，黑龍江 雙鴨山 155100）

煤田地質(zhì)勘探的技術(shù)手段多種多樣，如遙感地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)填圖、巷探技術(shù)手段等遙感地質(zhì)調(diào)查方法。闡述了遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)、地質(zhì)填圖手段、巷探工程，坑探工程管理的施工準(zhǔn)備、施工過程中的管理工作、竣工后的質(zhì)量驗(yàn)收工作，坑探工程原始地質(zhì)編錄的主要內(nèi)容。

煤田地質(zhì)；勘探技術(shù)；坑探工程

1　煤田勘探技術(shù)

1.1遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)

探測(cè)目標(biāo)物是通過電磁輻射獲得目標(biāo)物的信息。其方式：一是依靠人工電磁輻射源，向目標(biāo)物發(fā)射一定能量的電磁波，然后接收從目標(biāo)物質(zhì)反射回來的電磁波，并根據(jù)反射電磁波的特征信息識(shí)別目標(biāo)物，稱為主動(dòng)遙感，如用微波雷達(dá)探測(cè)；二是使用探測(cè)儀器被動(dòng)接收、記錄目標(biāo)物本身所發(fā)射或反射來自輻射源的電磁波，按其信息特征識(shí)別目標(biāo)物，即被動(dòng)遙感。遙感技術(shù)的出現(xiàn)為地質(zhì)、水文等勘測(cè)提供了新的手段。

1.2地質(zhì)填圖手段

填圖時(shí)，地質(zhì)點(diǎn)由地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員在野外實(shí)地觀察確定。測(cè)定方法包括平板儀極坐標(biāo)法、經(jīng)緯儀測(cè)繪法、經(jīng)緯儀配合小平板儀測(cè)繪法、圖解法，等等。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，為地質(zhì)填圖提供了精確、快捷、省時(shí)、省力的新技術(shù)。

1.3巷探工程

利用礦井中的掘進(jìn)巷道來探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造等變化，即巷探。在井下不具備鉆探條件或鉆探難以達(dá)到探測(cè)效果，又需要查明地質(zhì)情況時(shí)，采用專門巷道或延長(zhǎng)巷道的辦法探測(cè)前方地質(zhì)構(gòu)造。巷探工程的優(yōu)點(diǎn)是能直接觀測(cè)地質(zhì)現(xiàn)象獲得地質(zhì)數(shù)據(jù)，采集相關(guān)樣品，又可一巷多用。專門的探巷采取小斷面簡(jiǎn)易支護(hù)方式，以降低生產(chǎn)成本。延長(zhǎng)運(yùn)輸巷并布置幾個(gè)短探巷，探查斷層產(chǎn)狀變化，為沿?cái)嗝航痪€開切提供依據(jù)。具體使用條件如下：第一，為查明中、小型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對(duì)煤層的影響范圍，以及固定小穩(wěn)定煤層和處于臨界可采厚度煤層及高灰分煤層的可采界限，等等。由于單純采用鉆探不能達(dá)到預(yù)期的地質(zhì)目的，需要布置巷探予以查明。第二，為控制水平、采區(qū)和采煤工作面的邊界斷層，確定煤層走向變化地段運(yùn)輸巷道的方位和層位，進(jìn)行殘采區(qū)的找煤和復(fù)采等，由于生產(chǎn)巷道已經(jīng)進(jìn)入或者生產(chǎn)需要提前掘進(jìn)巷道，只要合理安排巷道施工順序，適當(dāng)延長(zhǎng)巷道，則先期掘進(jìn)的生產(chǎn)巷道即可起到探巷的作用。第三，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層極不穩(wěn)定、勘探程度又低的地區(qū)，小型煤礦和勘探生產(chǎn)井只能采用邊掘、邊探、邊采的方法進(jìn)行生產(chǎn)，這時(shí)巷探就成為礦井地質(zhì)最主要的勘探技術(shù)手段。探巷應(yīng)結(jié)合采掘生產(chǎn)需要，盡量做到一巷兩用，既探明地質(zhì)情況又為生產(chǎn)準(zhǔn)備了輔助巷道。在采用雙巷掘進(jìn)的地區(qū)，為保證主巷設(shè)計(jì)要求，一般采用副巷超前掘進(jìn)的辦法查明前方的地質(zhì)變化，以指導(dǎo)主巷掘進(jìn)。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層變化強(qiáng)烈的地段，垂直主要構(gòu)造線方向布置探巷，做到查清一線、控制一片。

2　坑探工程管理

2.1施工準(zhǔn)備

組織施工隊(duì)伍。勘查設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后，負(fù)責(zé)施工的勘查隊(duì)及工區(qū)應(yīng)與當(dāng)?shù)貏趧?dòng)部門聯(lián)系坑探工程的施工力量。

坑探工程定位。野外定位時(shí)要求地質(zhì)人員到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，并按設(shè)計(jì)意圖確定坑探工程位置，在充分滿足地質(zhì)條件下，適當(dāng)調(diào)整坑探工程位置，最終定位。探槽的位置最好選擇在坡脊或坡脊側(cè)浮土較薄的地段，避開采空區(qū)、矸石堆及滑坡區(qū)。布置探巷、探井時(shí)，除考慮以上因素，還須考慮出渣排水方便，避免暴雨時(shí)洪水注入坑道。對(duì)于位置不能變動(dòng)而有受水害危險(xiǎn)的工程，要科學(xué)合理安排作業(yè)時(shí)間，盡可能在枯水季節(jié)施工?？犹焦こ涛恢么_定后，必須打上標(biāo)志，進(jìn)行編號(hào)登記。也可要求測(cè)量人員對(duì)工程位置進(jìn)行精確定位。

主干探槽應(yīng)布置在勘查線上，如果受地形影響可適當(dāng)離開勘查線。對(duì)機(jī)動(dòng)工程或?qū)樽匪髂骋幻簩印?biāo)志層或斷層的短探槽，要按現(xiàn)場(chǎng)情況靈活掌握，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的地質(zhì)目的。

2.2施工過程中的管理工作

在探槽施工過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：①探槽的長(zhǎng)度決定所要揭露的剖面長(zhǎng)度，它是在充分研究地表地質(zhì)情況及地形特征的基礎(chǔ)上確定的，施工時(shí)不能由于上部覆蓋層堅(jiān)硬、出土困難等擅自改變探槽的長(zhǎng)度。②探槽的深度必須達(dá)到地質(zhì)目的，一般不可超過5 m，特殊需要時(shí)必須支護(hù)。探槽底部應(yīng)見到基巖后再深挖0.3～0.5m，以正確觀察描述和測(cè)量巖層產(chǎn)狀。③對(duì)探槽中所揭露的主要可采煤層，可按需要施工一段沿煤層傾向或偽傾向掘進(jìn)的探井，以獲得煤層的可靠厚度，供儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)使用。④施工時(shí)，如果由于槽深大于預(yù)計(jì)的深度難以見到基巖時(shí)，應(yīng)加寬槽口寬度，在重新修整槽壁后再向深處挖掘。對(duì)于由于地質(zhì)目的而深度大于5m的探槽，尤其要注意加強(qiáng)支護(hù)或采用多臺(tái)階倒梯形斷面，以防止塌方導(dǎo)致人身安全問題。⑤在雨季或在土層松軟容易坍塌的地段施工時(shí)，原始地質(zhì)編錄工作必須及時(shí)進(jìn)行，挖好一段編錄一段，以防探槽坍塌后再次清理而造成安全損失及人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。⑥用炸藥爆破的方法清除滾石和挖掘堅(jiān)硬的巖層時(shí)，要安排專人警戒，避免飛石傷人。在施工探井、探巷時(shí)，注意爆破安全、巷道（井筒）的支護(hù)及提升運(yùn)輸時(shí)的安全，預(yù)防老窯積水突入巷道，并及時(shí)把井內(nèi)或巷道中的積水排泄干凈。較深探井施工每次進(jìn)入前要先行做好通風(fēng)，爆破后必須進(jìn)行排煙。

2.3竣工后的質(zhì)量驗(yàn)收工作

驗(yàn)收?？犹焦こ淌┕そY(jié)束后要及時(shí)驗(yàn)收。對(duì)不合格、達(dá)不到地質(zhì)目的的地段，必須返工。對(duì)不合要求私自多挖部分不予驗(yàn)收。如由于客觀條件限制不能達(dá)到地質(zhì)目的時(shí)，可講明情況，采取補(bǔ)救措施，沿走向兩側(cè)鄰近處補(bǔ)挖接續(xù)短探槽，力求達(dá)到預(yù)期的地質(zhì)目的。

標(biāo)注工程位置。測(cè)量人員要對(duì)工程位置進(jìn)行復(fù)測(cè)。在主干槽上，地質(zhì)人員通過編錄而確定的地層分界線、標(biāo)志層、煤層和構(gòu)造點(diǎn)，也要用經(jīng)緯儀進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量，并標(biāo)注在工程布置圖上。

3　坑探工程的原始地質(zhì)編錄

坑探工程的原始地質(zhì)編錄，是按工程掘進(jìn)的方式不同或施工條件的不同而逐段編錄或竣工后一次編錄。一般包括探槽、探井和探巷的地質(zhì)編錄。按探槽、探井和探巷等坑探工程揭露地質(zhì)剖面在空間的展布情況，可把其歸納為橫向剖面系統(tǒng)和垂向剖面系統(tǒng)。橫向剖面系統(tǒng)是指橫向切穿巖系或順層掘進(jìn)的坑探工程；垂向剖面系統(tǒng)是指垂向切穿巖系的坑探工程。

坑探工程剖面圖的比例尺一般多采用1∶200～1∶500。為了更詳細(xì)地表示地質(zhì)現(xiàn)象，也可以用更大的比例尺，但在同一勘探區(qū)內(nèi)，剖面圖比例尺應(yīng)盡可能一致，圖的水平比例尺和垂直比例尺也要一致，防止在圖紙上產(chǎn)生巖層傾角的畸變。剖面圖最好用方格紙繪制，圖幅大小盡量一致，便于裝訂成冊(cè)。

［1］曹代勇.煤炭地質(zhì)勘查與評(píng)價(jià)［M］.江蘇：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007：10.

［2］ 王華，嚴(yán)德天.煤田地質(zhì)學(xué)簡(jiǎn)明教程［M］.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2015：9.

Coal geology exploration technology and probing engineering management

SONG Zhong-quan，BAI Yang
（Institute of Geological Survey of Heilongjiang Coal Geology No.110 Exploration Team，Shuangyashan 155100，China）

The coal geology exploration techniques are varied，such as remote sensing geological survey，geological mapping and lane exploration geological survey methods.This paper describes the preparation，management，acceptance and geological record of remote sensing geological survey technology，geological mapping means，lane exploration project and probing project management.

Coal geology；Exploration technology；Probing engineering

P633

A

1674-8646（2016）12-0138-02

2016-04-14

宋中泉（1989-），男，黑龍江雙鴨山人，助理工程師，從事煤田地質(zhì)勘探工作。