淺談煤田地質(zhì)勘探方法

文/郗洪偉，安徽煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì)

1 前言

本文主要介紹一下目前常用的幾種煤田地質(zhì)勘探手段。勘探手段是煤田普查與勘探過程中獲取地質(zhì)資料所使用的各種技術(shù)手段。正確合理地運(yùn)用各種勘探手段，是優(yōu)質(zhì)、高效、全面、經(jīng)濟(jì)地完成各階段勘探任務(wù)的保證。

2 煤田地質(zhì)勘探手段

當(dāng)前，我國(guó)煤田普查與勘探的技術(shù)手段主要有鉆探工程、坑探工程、地球物理勘探、地質(zhì)填圖、遙感地質(zhì)調(diào)查等五種，這些技術(shù)手段都是為解決一定的地質(zhì)任務(wù)服務(wù)的。為在煤田普查與勘探工作中，以最少的投資，最短的時(shí)間完成各項(xiàng)地質(zhì)任務(wù)，就必須對(duì)各種技術(shù)手段的使用條件和可能解決地質(zhì)問題的能力有充分的了解，以便在普查與勘探的各個(gè)階段中合理選擇各種技術(shù)手段，取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合運(yùn)用。

2.1 遙感地質(zhì)調(diào)查

遙感地質(zhì)，是遙感技術(shù)在地質(zhì)中的應(yīng)用，是研究地質(zhì)科學(xué)的一種新興的手段。目前，國(guó)際上較常用的遙感技術(shù)手段有：攝影遙感、電視遙感、多光譜遙感、紅外遙感、雷達(dá)遙感、激光遙感、全息攝影遙感等。在地質(zhì)工作中使用遙感地質(zhì)調(diào)查有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

1）能夠比較準(zhǔn)確、客觀、形象地了解地表和地下一定深度的地質(zhì)礦產(chǎn)情況；

2）可以克服地面視域阻隔和其它干擾，擴(kuò)展地質(zhì)觀察的連續(xù)性。對(duì)觀察點(diǎn)、線間的情況都能得到詳細(xì)信息，因此取得地質(zhì)資料比較全面、系統(tǒng)；

3）較少受自然和交通條件的限制。能快速完成地質(zhì)調(diào)查任務(wù)以及高山、海洋、火山和地震區(qū)的調(diào)查。具有速度快、效率高、成本低和效果好的優(yōu)點(diǎn)；

4）可以獲得過去無法感知和記錄的地質(zhì)信息；

5）由于圖象資料的傳導(dǎo)、處理、解釋，成圖的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了編錄的現(xiàn)代化，擺脫了過去那種繁瑣勞動(dòng)。

遙感技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查過程中的具體應(yīng)用，就是象片的判讀。其中，可見光航空象片和多光譜衛(wèi)星象片的判讀，在地質(zhì)填圖、地質(zhì)構(gòu)造、找礦標(biāo)志、動(dòng)態(tài)分析方面的研究中，是一種經(jīng)過實(shí)踐證明的有效的技術(shù)手段。

2.2 地質(zhì)填圖

地質(zhì)填圖是煤田普查與勘探最基礎(chǔ)的工作，也是最基本的技術(shù)手段。它是利用地質(zhì)學(xué)的理論與方法，有目的地在含煤地區(qū)進(jìn)行全面的地表地質(zhì)研究，調(diào)查含煤區(qū)的地層、構(gòu)造、煤層和煤質(zhì)、水文地質(zhì)以及其它有益礦產(chǎn)情況，為以后的地質(zhì)工作指出方向。地質(zhì)填圖的主要成果是編制地質(zhì)圖、地質(zhì)剖面圖、地層與含煤地層柱狀圖，作為煤田普查與勘探各個(gè)階段編制設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

2.2.1 建立標(biāo)準(zhǔn)地層柱狀

在填圖初期，首先對(duì)填圖區(qū)進(jìn)行野外踏勘，選擇露頭良好、地層發(fā)育完整、地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的地段垂直地層走向測(cè)制標(biāo)準(zhǔn)地層剖面。選擇分布廣、巖性比較穩(wěn)定而易于辨認(rèn)的巖層或礦層作為標(biāo)志層，詳細(xì)劃分地層，統(tǒng)一確定填圖單位的分界線。在測(cè)制剖面時(shí)，盡量利用天然露頭。表土掩蓋地段，進(jìn)行人工揭露后詳細(xì)觀察與研究，含煤地層的填圖單位視含煤情況、標(biāo)志層發(fā)育情況、構(gòu)造復(fù)雜程度、地層產(chǎn)狀及地形特征具體確定。地層剖面的間距視地層的巖性、巖相變化情況而定，以能將兩個(gè)剖面填圖單位進(jìn)行對(duì)比和連接為原則。

2.2.2 草圖測(cè)繪

基本觀測(cè)線和露頭走向追索相結(jié)合，是測(cè)繪草圖的基本方法。基本觀測(cè)線應(yīng)結(jié)合地形及露頭出露情況，垂直地層走向布置，稱穿越法。沿地質(zhì)體界線進(jìn)行追索觀察，則稱追索法。穿越時(shí)，要結(jié)合必要露頭追索。在基本觀測(cè)線上布置基本觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)煤層及其它礦層、標(biāo)志層、地質(zhì)界線、構(gòu)造、重要水文點(diǎn)等進(jìn)行詳細(xì)研究與描述，以達(dá)到搞清地層和構(gòu)造，填繪完整的地質(zhì)草圖為目的。

2.2.3 測(cè)圖

礦區(qū)大比例尺地質(zhì)填圖，一般應(yīng)用全儀器測(cè)量。尤其是基本觀測(cè)點(diǎn)、工程點(diǎn)，應(yīng)達(dá)到規(guī)程要求的精度。另外，在追索地質(zhì)界線、標(biāo)志層和煤層露頭時(shí)，應(yīng)隔一定間距布置測(cè)圖點(diǎn)，測(cè)圖點(diǎn)一般只作簡(jiǎn)單描述，主要用作點(diǎn)的控制，以保證測(cè)繪精度。

2.3 坑探工程

在暴露區(qū)或半暴露區(qū)，坑探工程是不可缺少的技術(shù)手段。一般坑探工程在地質(zhì)填圖之前進(jìn)行施工，以便于進(jìn)行地表地質(zhì)研究與觀察，提高地質(zhì)圖的測(cè)繪精度和研究程度。使用坑探工程的目的在于：揭露及研究被表土所覆蓋的含煤地層，進(jìn)行煤層的取樣與煤質(zhì)的研究，了解煤層的產(chǎn)狀要素以及地質(zhì)構(gòu)造等。此外，在少數(shù)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化及水文地質(zhì)條件特別復(fù)雜而資源又缺乏地區(qū)，為了保證建井和生產(chǎn)，可以施工部分勘探井、巷兼作生產(chǎn)巷道，實(shí)行邊探邊采。坑探工程包括探槽、探井、探巷和小窯調(diào)查與清理。

2.4 鉆探工程

鉆探工程是煤田普查與勘探過程中最常用的技術(shù)手段。它利用鉆探機(jī)械帶動(dòng)鉆桿和鉆頭，向地下鉆鑿直徑小而深度從數(shù)十米到一千多米甚至數(shù)千米的圓孔（稱為鉆孔），用以采取巖（煤）層樣品作為測(cè)井通道和進(jìn)行簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)，獲取各種地質(zhì)資料與信息。

在煤田普查與勘探工作中，尤其是勘探階段，應(yīng)用鉆探工程非常普遍，成為極其重要的勘探技術(shù)手段。經(jīng)過地質(zhì)預(yù)測(cè)而推定的含煤區(qū)域或地球物理勘探確定的有希望的含煤區(qū)，必須依靠鉆探去驗(yàn)證，揭露和圈定。在表土覆蓋很厚的平原地區(qū)和老礦區(qū)的深部，鉆探就成為普查勘探最重要的技術(shù)手段。在表土含水過多的半沼澤地區(qū)和含煤地層賦存于地表水體下的地區(qū)，即使表土層很薄也不能使用坑探工程，其它勘探技術(shù)手段應(yīng)用也受到限制，鉆探幾乎成為唯一的手段。鉆探能揭露整個(gè)含煤地層，取得完整的含煤地層柱狀和含煤地層巖性、煤層、煤質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)、開采技術(shù)條件等方面的許多資料。

2.5 地球物理勘探

在煤田普查與勘探工作中，利用地球物理勘探這一手段來解決地質(zhì)問題的范圍日益擴(kuò)大，如了解第四系覆蓋層的厚度，含煤地層的分布范圍與埋藏深度，構(gòu)造形態(tài)及斷層，巖漿侵入體和含煤地層下伏基底的起伏情況，以及測(cè)定含煤地層的巖性、含煤層數(shù)與厚度及其賦存深度等。實(shí)踐證明，尤其在隱伏煤田這一方法發(fā)揮作用更大，不但可加快普查與勘探的速度，節(jié)省工作量，而且可提高地質(zhì)資料的精度。

3 結(jié)束語

勘探手段是煤田普查與勘探過程中獲取地質(zhì)資料所使用的各種技術(shù)手段，目前常用的幾種煤田地質(zhì)勘探手段，比如說遙感地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)填圖、坑探工程、鉆探工程、地球物理勘探等等，各有特點(diǎn)和不足，正確合理地運(yùn)用各種勘探手段，是優(yōu)質(zhì)、高效、全面、經(jīng)濟(jì)地完成各階段勘探任務(wù)的保證。