1、,1,山东科技大学,1,1 绪论,2 煤与煤矿床的工业要求,3 煤炭地质勘查程序及阶段划分,4 煤炭地质勘查的技术手段,6 详查与勘探,7 煤层取样,5 预查与普查,8 勘查工程施工管理与地质编录,9 资源储量/估算,勘探方法,2,2,4 煤炭地质勘查的技术手段,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探,4.6 勘查技术的选择及综合应用,山东科技大学,4.1 遥感地质调查,随着现代空间技术的发展，已经实现了感知遥远目标的愿望，人类可以在几公里直至几百公里以外的高空，通过飞机和人造地球卫星运载的各种传感仪器(senser)，接收地面反射与辐
2、射的电磁波信息，从而获得有关目标图像(image)信息和数据(data)信息，这就是通常称为遥感技术或被动遥感。从飞机或人造地球卫星向地面发射电磁波(electromagnetic wave)，然后接收目的物反射的信息，称为主动遥感或遥 测（优点）。 ,4,4,4.1 遥感地质调查,遥感地质调查,航片 卫片,摄影遥感,遥感技术,为中、小比例尺地质制图提供了有力的依据,山东科技大学,多光谱遥感,全息摄影遥感,雷达遥感,红外遥感,激光遥感,遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。,遥感解译工作一般按工作准备、建立解译标志、编制遥感影像图、室内解译及野外验证五个阶段进行。 实际问题确定解译
3、内容，一般应包括的内容如下： .划分不同地貌单元，确定地貌成因类型和主要地貌形态及水文地质特征，判定地形地貌、水系分布发育与地质构造、地层岩性及环境地质条件的相互关系。 .确定主要断裂构造（包括隐伏断裂）分布位置、发育规模、展布特征；新构造活动形迹在影像上的表现。 .解译地层岩性及煤（矿）层，划分岩性组合类型及煤（矿）层分布。 4.解译崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝、水库塌岸等环境地质问题与地质灾害的分布、规模、形态特征、危害以及发展趋势。 5.解译人类工程活动引起的地质环境的变化等。,应用：主要用于地表地质研究和浅层地质研究，在对地质填图、地质构造解译、找矿标志判别及动态分析方面的研究
4、，是一种经过实践证明的有效的技术手段。 遥感技术提供的图像数据，一方面可以提供高分辨率、高精度定位的立体观测地貌，可在前期踏勘阶段准确、迅速地查明地形、地貌、露头岩性组合和覆盖区地下构造的基本形态及地层、断层延伸走向等方面的信息；另一方面可以利用其与地表、地下信息的相关关系，作为普查勘探的信息源。 在野外，将遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）等所谓的“3S”技术相结合，可以很清楚、直观地利用彩色立体观测地貌图进行跑点定位,4.1 遥感地质调查,8,8,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探,4.6 勘查技术的选
5、择及综合应用,山东科技大学,4 煤炭地质勘查的技术手段,1.定义：利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，调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及其它有益矿产情况，为以后的地质工作指出方向。是煤田勘查最重要、最基本的技术手段 2.主要成果：编制地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图，作为煤田普查与勘探各个阶段编制设计的重要依据。 3.填绘内容：岩层（岩石地层单位）、断层、褶皱、岩浆岩、煤层等的分布及相互关系表示出来。,山东科技大学,4.2 地质填图,4.应用范围：适应于暴露式煤田或覆盖厚度不 大的煤田 根据实际情况配合其他勘查技术手段进行,数字化工具引导地质填图新潮流
6、,填图工作已进入数字化阶段 传统的三大件： 罗盘 GPS 锤子 笔记本电脑 放大镜 数码相机,5.研究方法,4.2 地质填图,11,11,4.2 地质填图,地质填图比例尺,预查：1：500001：25000,普查：1：250001：10000,详查：1：250001：10000或1：5000,勘探：1：100001：5000,供露天煤矿设计的矿区：1：2000,山东科技大学,比例尺越大，要求工作做得越细，精度越高。,6.填图要求,1、充分收集与研究前人工作资料，并确定野外地质填图单位 2、全面踏勘 3、测制地质剖面图、地层与含煤地层柱状图、编制地形地质图 4、室内资料整理（图件、文字、表格、标
7、本）,4.2 地质填图,6.地质填图过程：,山东科技大学,16,16,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探,4.6 勘查技术的选择及综合应用,山东科技大学,4 煤炭地质勘查的技术手段,17,17,4.3 山地工程,用于暴露区及半暴露区,目的,1.揭露及研究被表土覆盖的含煤地层,2.采取煤层煤样进行煤质研究,3.了解煤的产状及地质构造,1.探槽,垂直地层走向或构造线方向挖掘的深度较浅的槽状剥土工程,适用于表土厚度小于3m，表土坚硬且含水不多，岩层倾角较陡的地段,垂直岩层走向或构造线延伸方向,布置在坡向与岩层倾向相反且地形切割强烈的地段,
8、山东科技大学,适用条件,18,18,4.3 山地工程,按用途探槽可分为：,1）主干槽（主槽、长槽）：用以揭露完整的含煤地层剖面，了解与查明含煤层数、层位及标志层。,2）短槽（追索槽）：用以揭露和追踪煤层露头、标志层、地质界线、构造线等。,从地面垂直向下挖掘的勘探工程,2.探井,用途：揭露煤系剖面，以及煤层层数、厚度与结构，查明地层产状和构造变化，追索煤层、标志层、断层、地层分界线等。,山东科技大学,矩形井：岩层不稳固或地下水位较高，需支护 圆形井：岩层稳固，不支护,a.按截面形状分类：矩形井、圆形井：,20,20,4.3 山地工程,b.按深度分类,浅探井 10m,深探井 10m,山东科技大学,
9、沿走向或倾向均可布置，一般垂直地层走向布置在勘探线上，与探槽和钻探结合，以便获得完整的含煤地层剖面,勘探后期， 以探煤为目的，为研究煤层和采集煤样，从地表或地下岩、煤层中开掘的各种巷道（平硐、斜井、立井）。,3.探硐（探巷）,1）斜井：从地表沿煤层倾向向深部掘进的倾斜巷道,21,21,4.3 山地工程,2）平硐：从地表垂直地层走向或沿煤层走向掘进的水平勘探工程,4.生产小窑和老窑的调查与清理,实地进行系统的观测和访问调查，收集提供勘探区地质与开采技术条件的资料；清理以安全观测为原则,山东科技大学,适于表土厚度5m，煤层露头比较清楚，地层倾斜中等的地区。,布置在地势较高，构造较简单的地段。,适用
10、于地形切割强烈的沟谷地段，地层倾角较大的地区,布置在地形适宜，地表最高洪水位以上。,用平硐和穿脉圈定矿体,22,22,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探,4.6 勘查技术的选择及综合应用,山东科技大学,4 煤炭地质勘查的技术手段,23,23,4.4 钻探工程,钻孔：利用机械转动带动钻具向地下钻进成直径小而深度大的圆孔,分类,根据深度分类：浅孔、深孔,根据钻进方位与铅直线的关系：直孔、定向斜孔、水平孔,根据地质任务分：探煤孔、构造孔、水文孔、水源孔、取样孔、井筒检查孔、定位孔、验证孔,煤炭地质勘查的主要勘探手段，是获得地质资料的主要来
11、源,山东科技大学,钢丝绳冲击钻,汽车钻,27,27,4.4 钻探工程,分类,根据深度分类：浅孔、深孔,根据钻进方位与铅直线的关系：直孔、定向斜孔、水平孔,根据地质任务分：探煤孔、构造孔、水文孔、水源孔、取样孔、井筒检查孔、定位孔、验证孔,山东科技大学,29,29,4.4 钻探工程,分类,根据深度分类：浅孔、深孔,根据钻进方位与铅直线的关系：直孔、定向斜孔、水平孔,根据地质任务分：探煤孔、构造孔、水文孔、水源孔、取样孔、井筒检查孔、定位孔、验证孔,在勘探时，尽量做到一孔多用,山东科技大学,31,31,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探
12、,4.6 勘查技术的选择及综合应用,山东科技大学,4 煤炭地质勘查的技术手段,32,32,4.5 地球物理勘探,1.地面物探,重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探,2.钻孔测井,电测井：视电阻率法、电流法、自然电位法、人工电位法、电极电位法、接地电阻梯度法,放射性测井：自然伽玛法、人工伽玛法,地球物理勘探(物探)：利用岩石、矿体的物理性质(如密度、磁性、电性、弹性和放射性等)对地球物理场产生的异常，通过仪器测得物理场的变化，完成找矿与解决地质问题的一种技术手段。,山东科技大学,其他技术测井：井径测量、孔斜测量、井温测量,1.重力勘探是以地壳中岩石与煤层之间的密度差异为基础，通过观测与分析重力
13、场的变化规律，查明地质构造和寻找煤炭资源的一种地球物理方法。,一、地面物探,2.磁法勘探 磁法勘探是以地壳中岩石与煤层之间的磁性差异为基础，通过观测和分析地磁场的变化特征，查明研究对象地质特征和性质的一种地球物理方法。 图 煤层自燃后产生的磁异常 1-自燃后的煤层；2-未自燃的煤层,一、地面物探,3.电法勘探 电法勘探是以介质的电性差异（如导电性、介电性和极化特性等）为基础，通过观测和分析天然以及人工电磁场的空间和时间分布规律，来查明研究对象的形态和性质的一种地球物理方法。电法勘探是应用地球物理学中方法最多、种类最全、应用面最广的一种方法。 都是以研究地质体的电阻率为基础的，又统称为电阻率法。
14、 （一）电测深法 电测深法是电法勘探在煤炭地质勘查中，应用最广泛的一种方法。电测深法的基本原理是在某一点用改变供电极距的方法，探测该处不同深度视电阻率的变化，用于确定具有不同电阻率的地质体的埋藏深度，岩层的起伏状况以及构造形态,一、地面物探,电测深法能够解决的地质问题？ 电测深法的使用条件？,（二）电剖面法电剖面法是研究地下同一深度范围内沿剖面方向视电阻率的变化规律。与电测深法不同，电剖面法在观测过程中电极之间的距离保持不变，而将整个固定的电极装置，沿一定测线在不同测点上进行观测，用以研究同一深度范围内，岩层沿着水平方向电阻率的变化，了解在地下相应深度范围内的地质情况。电剖面法能够解决的地质问
15、题？ 电剖面法的应用条件？,一、地面物探,4.地震勘探地震勘探是利用地震学的方法研究人工激发的弹性波在不同地层中的传播规律，如波的速度、波的衰减和波的形状，以及在界面的反射、折射等来研究地层埋深、构造形态以及岩性组成等的一种地球物理方法。,一、地面物探,二、测井,测井又称井中地球物理勘探，是钻井中的一种特殊测量，这种测量作为井深的函数被记录下来。它常常指作为井深函数的一种或多种物理特性的测量，然后从这些物理特性中推断出岩石和煤的特性，从而获得井下地质信息（图）。由于它的工作领域、观测方式和所要解决的任务与地面地球物理学方法有较大差别，因而成为地球物理学的一个独立分支学科。,测井,电法测井：,放射性测井,其他技术测井,41,41,4.1 遥感地质调查,4.2 地质填图,4.3 山地工程,4.4 钻探工程,4.5 地球物理勘探,4.6 勘查技术的选择及综合应用,山东科技大学,4 煤炭地质勘查的技术手段,42,42,4.6 勘查技术的选择和综合应用,掩盖程度,地质条件的复杂程度,施工条件,经济效果,2.勘查手段的选择及综合运用,1.影响因素,山东科技大学,
