淺談煤田地質勘探技術及施工原則

張生 趙巖

（中煤地質工程總公司，北京 100073）

煤田地質勘探土作是指對煤礦床進行地質的、技術的和經濟的調查研究過程，即從煤礦床的尋找開始，直至煤層采完礦井報廢為止的全部地質勘探工作。它是按一定程序進行的，一般將它們分為煤炭資源地質勘探、礦井生產地質勘探兩大階段。這兩大階段有它們的共同點，也有不同點。在煤礦設計、建井前進行的地質勘探工作，屬于資源勘探階段，在此后進行的地質勘探工作，則屬于生產勘探階段，為礦井地質工作的范疇。

勘探工程的合理施工是順利完成煤田勘探工作任務的關鍵。在一個勘探區內，設計的勘探工程數目往往幾十或幾百個，如果勘探施工順序安排不當或錯誤，投入很多工作量后，未能獲得預期的地質效果，影響了勘探質量、工作效率和成本，拖延了完工日期；有時不少鉆孔落空，打到無煤地帶，特別是在地質構造復雜地區尤為突出，造成不必要的浪費。所以，勘探工程的施工順序是勘探方法重要問題之一。

1 勘探工程施工的原則

勘探區的各種勘探工程的施工順序，應按照由已知到未知，先地面后地下，先淺后深，由稀而密的原則安排，同時也必須結合具體情況靈活掌握與運用。

1.1 由已知到未知的原則

是根據已進行過研究和揭露地區的地質資料，來推斷未揭露地區地質情況而依次布置勘探工栓。這條原則常運用于新區的煤田普查工作、地質構造復雜的地區和掩蓋式煤田追索地質構造和煤層露頭等，根據已知勘探工程資料，逐步向未知地區布置和施工勘探工程。

1.2 先地面后地下、先淺后深的原則

即先進行地表和淺部的地質工作，在搞清和掌握地表和淺部的地質特征和規律的基礎上，分析和推斷地下深處的地質變化，再進行深部勘探工程的施工。這是因為掌握地表及淺部地質特征和規律后，有利于指導深部的地質勘探工作。地表及淺部地質規律，可以通過地質填圖或采用山地工程，經直接觀測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)應隨著不同勘探階段要求的提高而相應地加密。在同一個勘探階段內，勘探工程的施工也應由稀而密，除優先施工主導勘探線工程之外、一般先施工基本工程，后施工加密工程。這是因為采用由稀而密的原則，有利于選擇資源條件好、勘探或開發比較有利的地區，避免造成勘探工程不必要的浪費。

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效果，即用較少的投資和較短的時間，滿足提交合格地質報告為中心，做到地質效果與經濟效益的辮證統一。勘探工程的施工順序，包括各種勘探技術手段的施工順序和勘探設計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

指一個工程施工結束后再決定下一個工程的施工.此種方法原則上合理，但實際上并不采用或不多采用，這是因為這樣勘探速度慢，拖長完工期限；

2.2 平行施工

指大量的勘探工程同時平行施工。這種方法除在特殊條件下(如地質構造十分簡單、煤層穩定、資料充足)使用外，一般不采用這種方法。這是因為許多勘探工程的布置地質依據不足，這種施工帶有盲目性，容易造成工程的浪費，此外，這種方法需配備大量的地質勘探人員和勘探設備才能辦到；

2.3 平行一次施工

在有可靠地質依據的條件下，同時施工一批勘探工程，在這批工程提供的地質資料基礎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，在不同地質條件下，勘探工作的一般施工順序大致如下：

2.3.1 對于掩蓋式煤田，首先要進行地面物探工作，因此必須優先施工各種參數孔與基準孔，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狀，在此基礎上布置整個勘探區的鉆探工程；

2.3.2 暴露式或半掩蓋式煤田，首先進行地質填圖，局部掩蓋不厚的地區;可運用山地工程、厚掩蓋的地區應運用物探工程取得地質資料，在此基礎上布置勘探線和鉆孔進行勘探，施工順序按由稀而密原則進行。在含煤程度低、地質構造復雜的地區，也可根據已打出的勘探線剖面再向外擴展的施工方法。

3 我國煤炭地質勘探的主要技術

我國煤炭地質勘探技術目前整體水平處于國際先進地位。主要表現為:

3.1 高分辨地震勘查技術

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、巖漿巖對可采煤層的影響范圍及陷落柱分布情況，劃分奧陶系灰巖巖溶裂隙發育帶等；

3.2 重磁電及地質雷達勘查技術

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)、地質雷達探測、頻率域電磁法勘探等方法進行勘探。廣泛應用于煤田地質勘探、石油地質勘探和地下水勘探等資源勘探領域。進行斷裂、褶曲、沉積盆地和陷落柱等地質構造的探測;圈定巖溶發育帶、地下河、含水裂隙帶等隱伏地質體或地質構造;礦山采空區和空洞等異常體的工程勘查。

3.3 測井勘查技術

采用電、聲、核系列物理參數測井，水文測井及煤層氣測井等技術。可精確為煤層定厚、定深;非煤系地層定厚、定深。常應用于煤巖層定性、定深、定厚;煤巖層力學性質分析，煤層炭灰水分析，煤層沙泥、水分析等；

3.4 遙感技術

應用航天遙感、航空遙感(微波、紅外、可見光)、地面遙感測試技術。進行煤炭資源評價、煤層自燃遙感探測以及城市地籍信息系統建立等。

結語

在一個勘探區，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、正確而又系統的地質資料，供分析研究與解決地質問題，滿足煤礦設計和建設部門的需要。

[1]彭蘇萍.煤礦安全高效開采地質保障體系[M]. 煤炭工業出版社, 2001.

[2]王妙月等編著.勘探地球物理學[M].地震出版社, 2003.