浅谈煤田地质勘探技术及施工原则

时间：2024-05-17

张生赵岩

（中煤地质工程总公司，北京 100073）

煤田地质勘探土作是指对煤矿床进行地质的、技术的和经济的调查研究过程，即从煤矿床的寻找开始，直至煤层采完矿井报废为止的全部地质勘探工作。它是按一定程序进行的，一般将它们分为煤炭资源地质勘探、矿井生产地质勘探两大阶段。这两大阶段有它们的共同点，也有不同点。在煤矿设计、建井前进行的地质勘探工作，属于资源勘探阶段，在此后进行的地质勘探工作，则属于生产勘探阶段，为矿井地质工作的范畴。

勘探工程的合理施工是顺利完成煤田勘探工作任务的关键。在一个勘探区内，设计的勘探工程数目往往几十或几百个，如果勘探施工顺序安排不当或错误，投入很多工作量后，未能获得预期的地质效果，影响了勘探质量、工作效率和成本，拖延了完工日期；有时不少钻孔落空，打到无煤地带，特别是在地质构造复杂地区尤为突出，造成不必要的浪费。所以，勘探工程的施工顺序是勘探方法重要问题之一。

1 勘探工程施工的原则

勘探区的各种勘探工程的施工顺序，应按照由已知到未知，先地面后地下，先浅后深，由稀而密的原则安排，同时也必须结合具体情况灵活掌握与运用。

1.1 由已知到未知的原则

是根据已进行过研究和揭露地区的地质资料，来推断未揭露地区地质情况而依次布置勘探工栓。这条原则常运用于新区的煤田普查工作、地质构造复杂的地区和掩盖式煤田追索地质构造和煤层露头等，根据已知勘探工程资料，逐步向未知地区布置和施工勘探工程。

1.2 先地面后地下、先浅后深的原则

即先进行地表和浅部的地质工作，在搞清和掌握地表和浅部的地质特征和规律的基础上，分析和推断地下深处的地质变化，再进行深部勘探工程的施工。这是因为掌握地表及浅部地质特征和规律后，有利于指导深部的地质勘探工作。地表及浅部地质规律，可以通过地质填图或采用山地工程，经直接观测与研究获得第一手资料，而这些资料最为正确可靠。

1.3 由稀而密的原则

指勘探工程的间距(线距与孔距)应随着不同勘探阶段要求的提高而相应地加密。在同一个勘探阶段内，勘探工程的施工也应由稀而密，除优先施工主导勘探线工程之外、一般先施工基本工程，后施工加密工程。这是因为采用由稀而密的原则，有利于选择资源条件好、勘探或开发比较有利的地区，避免造成勘探工程不必要的浪费。

2 勘探工程的施工顺序

勘探工程的基本原则是用尽可能少的勘探工程量取得较好的地质效果，即用较少的投资和较短的时间，满足提交合格地质报告为中心，做到地质效果与经济效益的辫证统一。勘探工程的施工顺序，包括各种勘探技术手段的施工顺序和勘探设计中钻探工程的施工顺序。勘探工程的施工顺序或施工方法有下列三种:

2.1 依次施工

指一个工程施工结束后再决定下一个工程的施工.此种方法原则上合理，但实际上并不采用或不多采用，这是因为这样勘探速度慢，拖长完工期限；

2.2 平行施工

指大量的勘探工程同时平行施工。这种方法除在特殊条件下(如地质构造十分简单、煤层稳定、资料充足)使用外，一般不采用这种方法。这是因为许多勘探工程的布置地质依据不足，这种施工带有盲目性，容易造成工程的浪费，此外，这种方法需配备大量的地质勘探人员和勘探设备才能办到；

2.3 平行一次施工

在有可靠地质依据的条件下，同时施工一批勘探工程，在这批工程提供的地质资料基础上再布置新的一批勘探工程，这种施工方法是最合理的施工方法，在不同地质条件下，勘探工作的一般施工顺序大致如下：

2.3.1 对于掩盖式煤田，首先要进行地面物探工作，因此必须优先施工各种参数孔与基准孔，有助于物探资料的定量解释和使用，以确定地层埋藏探度及产状，在此基础上布置整个勘探区的钻探工程；

2.3.2 暴露式或半掩盖式煤田，首先进行地质填图，局部掩盖不厚的地区;可运用山地工程、厚掩盖的地区应运用物探工程取得地质资料，在此基础上布置勘探线和钻孔进行勘探，施工顺序按由稀而密原则进行。在含煤程度低、地质构造复杂的地区，也可根据已打出的勘探线剖面再向外扩展的施工方法。

3 我国煤炭地质勘探的主要技术

我国煤炭地质勘探技术目前整体水平处于国际先进地位。主要表现为:

3.1 高分辨地震勘查技术

采用高分辨二维地震、三维地震、多波多分量地震等方法，可以查明断层落差，圈定煤层分叉合并区、岩浆岩对可采煤层的影响范围及陷落柱分布情况，划分奥陶系灰岩岩溶裂隙发育带等；

3.2 重磁电及地质雷达勘查技术

采用瞬变电磁法勘探、高精度磁法勘探、高精度重力勘探、直流电法勘探(含高密度电法勘探)、地质雷达探测、频率域电磁法勘探等方法进行勘探。广泛应用于煤田地质勘探、石油地质勘探和地下水勘探等资源勘探领域。进行断裂、褶曲、沉积盆地和陷落柱等地质构造的探测;圈定岩溶发育带、地下河、含水裂隙带等隐伏地质体或地质构造;矿山采空区和空洞等异常体的工程勘查。