煤矿综合地质勘探技术应用研究

胡龙

[摘要]煤矿地质勘探是煤矿开采的前提。本文介绍了地球物理勘探、坑探工程、钻探工程、地质填图、遥感地质调查等勘探技术，但由于每种方法都各有适用条件与优缺点，要将多种勘探方法结合起来，即采用综合地质勘探方法，充分发挥各种方法的优点，取长补短，才能获取较为准确的地质数据。

[关键词]煤矿 综合地质勘探 物探 钻探

[中图分类号] X752 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-223-1

0前言

地质工程是一种为查明某区域范围内的基本地质情况、获取地质数据的地质工作，具体来讲就是为矿产勘查开发、地质灾害预警、环境保护等服务的。从现阶段的能源利用发展方向看来，将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合将是煤矿深部开采地质勘探技术的最佳发展方向。在此过程中，合理选择勘探目的层，利用井下巷道，以大流量、大降深的井下放水试验为主，钻探与物探相结合，多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法，是查清类似矿井水文地质条件，解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。

1煤矿综合地质勘探方法

将多种勘探方法结合起来，充分应用多种物探，地面测绘乃至钻探等方法的优点进行地质勘探的方法，就是综合地质勘探方法。

1.1地球物理勘探

地球物理勘探，也称物探，它根据岩石、矿体自身的物理性质，利用各种仪器发射和接受信号、研究人工或天然物理场的变化，达到了解地质构造和寻找矿床的目的。一般物探方法中地震和电阻率这2种方法在勘探工程中应用较为广泛，获得地层资料较多。物探是当前煤矿资源勘探中必须采用的方法之一。如图1为土的电阻率法原理简图。

物探方法可以有效提供绘制基岩起伏所需资料，确定粒状土料场和大面积有机质沉积层的范围，同时也能确定含地下水地层的地基情况。因此，在煤矿普查和勘探工作中，利用物探这一手段来了解地质问题的程度越来越高。

1.2坑探工程

坑探是从开挖的岩土取作实验室试验的大尺寸原状土样和扰动土样的一种手段。坑探一般取能进入一个以上人员的探坑，而且获得的地层资料最为详细，是一种最可靠的勘探手段。坑探工程一般分为探槽、探井、探巷以及小窑调查与清理等。

探坑或探槽可选择人工或机械设备开挖，也可采用专门钻机，如大直径的勺钻，但使用机械设备开挖时，需保证开挖位置离取原状土位置一定距离。开挖的尺寸主要取决于工程周围环境和经济条件。一般来说，探槽相对探坑较浅，有时考虑到经济原因，探坑一般采用最浅深度。为保证探坑和探槽壁的稳定性，必要时会做到使坑壁与坑底成90°角，或在两者交接处用钢板支护。对于浅层开挖的探坑，采用倾斜的坑壁较为经济；对于深层开挖，使用钢板支护是比较经济的。

1.3钻探工程

为了在覆盖层或岩层取原状土样，划分岩层类型以及测定岩层工程性质而钻取的垂直、倾斜或水平的钻孔称作钻探，钻探工程是煤田普查与勘探过程中常见的技术方法。它是利用钻探机械转动带动钻杆和钻头，向地下钻凿直径小、深度不等（可达千米）的圆孔，从而采取地层样品作观察，获取各种地质资料信息。

勘探孔的钻进方式基本上可分为2种：钻孔进尺达到取样深度；取样。根据场地环境、地层条件、土种类别、钻孔目等的不同，一般将钻进方法分为：连续取样、冲击钻进、清水钻进、锤击钻进以及回转钻进。用于钻进和取样的机具称为钻探设备，主要包括电动机、水泵或空压机、绞车和钻架。在钻探过程中，需重点注意的是由于应力释放而造成的孔壁坍塌和孔底隆起2个问题，而孔壁坍塌的主要原因是受钻孔钻穿土层的天然性质、孔深以及地下水情况的影响。因此，一般为达到稳定钻孔，尤其当钻孔深度在地下水位以下时，采用套管或用冲洗液、水泥浆等做稳定处理。

1.4地质填图

地质填图也称填图，是指按一定比例或统一的技术要求将各种地质体、地质现象描绘在地理图上，从而形成地质图的工作。填图一般基于实际观察的基础上，利用遥感或航空像片并结合地面调查展开工作。它是地质调查的一项基本工作，也是对工作区域地质情况和矿产储量进行研究的一种重要技术方法。

在煤矿区域，地质填图是煤田普查和勘探众多方法中最基础的一个，同时也是最基本的方法之一。它利用地质学理论和方法，有针对地在含煤区域进行地表地质调查，研究含煤区的地质、构造、煤质和煤层、水文地质等利于矿产开采的情况，为以后的地质工作提供便利。通过地质填图，可得到地质图、地质剖面图、含煤地层柱状图等，这些为后阶段的普查和勘探提供重要的设计依据。

1.5遥感地质调查

遥感地质调查，是利用遥感技术研究地质科学的一种新兴手段。在地质调查中，遥感技术具体的应用就是象片的判读。经实践证明，遥感技术在可见光航空像片以及多光谱卫星象片的判读上有着很高的准确率，能够准确地找出找矿标志、地质构造等。

2结语

当前形势下，将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合是煤矿开采地质勘探技术的行业前景。再根据所属地区的地质情况，调明地区的地质灾害发生情况，该地的地磁以及采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。根据现代的多媒体信息技术建立多元信息集成系统，将资源所在地区的矿井所在，地质构造和水文分布等情况收集整理并进行分析，建立预测和评价模型，实现地质资料的信息化、数字化和可视化。用这样的方法才能够更好的将煤炭资源利用合理化科学化，也才能最大程度上降低煤炭资源的浪费与消耗，也能够为我国的可持续发展道路赢得更多有利的发展空间和更好的发展前景。