矿山知识之煤矿资源开发

地质勘查阶段划分又称勘探程序，是根据地质工作探索性的特点，以及煤田地质勘探与煤炭工业建设程序相适应的原则而划分的。通常分为找煤、普查、详查、精查四个阶段。

找煤是在煤田预测或区域地质调查的基础上进行，主要任务是寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一步工作价值作出评价。普查是在找煤的基础上或在已知有勘探价值的地区进行，主要任务是对工作地区有无开发建设的价值作出评价，为煤炭工业的远景规划和下一步的勘探工作提供资料。详查是在普查基础上，根据煤炭工业规划的需要，选择资源条件较好，开发比较有利的地区进行，主要任务是为矿区总体设计提供地质资料，其成果要保证矿区规模、井田划分不致因地质情况不准而发生重大变化，并要对影响矿区开发的水文地质条件和其他开采技术条件作出评价。精查一般在矿区开发总体设计的基础上进行，主要任务是为矿山初步设计提供地质资料，其成果要满足选择井筒、水平运输巷、总回风巷的位置和划分首采区的需要，保证井田境界和矿井设计能力不致因地质情况不准而发生重大变化，保证不致因煤质资料不准而影响煤的既定工业用途。

煤田地质勘探一般按以上四阶段循序进行，同时提交各阶段报告。但在下述条件下程序可以简化：①找煤区和普查区工作范围没有大的变动，并且接续施工时，可以不提交找煤报告，直接进入普查阶段；②普查区和详查区工作范围无大变动且接续施工时，可以不提交普查报告，直接进入详查阶段；③在煤炭资源条件较好，煤层比较稳定，构造不太复杂的暴露煤田，可以在大比例尺地质填图的基础上直接进入普查可能详查阶段；④不需要作矿区总体设计的矿区，及面积不大的孤立井田，可以由普查直接进入精查。若地质条件复杂，虽进行较详细的地质工作也不能达到精查程度时，则提交详查更终(详终)或普查更终(普终)地质报告；⑤老矿井深部、生产矿井之间，以及不涉及井田划分的地区，可一次勘探完毕，各勘查阶段一般工作方法如下。

找煤阶段

可以分为暴露区找煤、半隐伏区找煤及隐伏区找煤三种情况。

暴露区找煤一般是在煤田预测或区域地质调查发现含煤岩系出露良好的地区内进行，主要工作内容是相应比例尺地质填图，在局部掩盖地段施工一定工程及访问生产井和老窑。填图前实测地层剖面以确定填图单位，剖面间距为4000～8000m。地质填图比例尺为1∶25000～1∶50000，揭露整个含煤岩系的主干槽间距为1000～2000m，并配合揭露构造现象的短槽，不适合探槽的部分则以探井或探巷揭露之。

半隐伏区找煤要在做好地质填图工作的同时，结合区域地质规律，推断含煤岩系的可能分布范围，然后以物探方法圈定，以钻孔验证，找煤总景线间距为6000～8000m。

隐伏区找煤需用物探方法探查煤系分布范围，了解基岩埋藏深度及大致起伏形态，再以钻孔验证。物探和钻探工作配合的方式有：①重力-电法-钻探法；②电法-钻探法；③电法-地震-钻探法。

找煤阶段工作程度要求是：①初步查明含煤地层时代及地层层序，了解含煤岩系分布范围；②初步了解构造形态；③初步了解煤类；④初步了解自然地理条件和水文地质情况；⑤计算煤炭D级储量。

普查阶段

同样可分为三种情况。

暴露煤田普查的地质填图比例尺一般为1∶25000～1∶10000，并以钻孔构成普查阶段的勘探线，其线距小于4000m。

半隐伏区煤田普查应注意研究含煤地层与上覆及下伏地层的关系，当二者为整合或假整合，则由出露部分岩层推断含煤岩系分布范围，再用电法加以圈定，同时按层序关系布置初期普查钻孔，逐步形成普查阶段勘探线及选择其基本线距。当二者分属不同构造层，应注意研究不整合面的产状以及其与含煤地层的关系，据此分析煤系赋存状况后，先以重力法或磁法了解覆盖层下的基岩起伏情况，选择其中有希望地段开展电法工作，然后再布置钻孔。

隐伏煤田普查与上述不同之处主要是首先直接使用物探方法，圈出含煤地层分布范围之后，再于覆盖层较薄处布置钻孔验证，然后逐步形成普查阶段勘探线。

普查阶段工作程度的要求是：①查明地层层序和含煤地层时代，并进行详细划分；②初步查明构造形态，了解构造复杂程度，控制可能影响矿区划分的主要构造；③详细了解可采煤层层数、厚度和分布范围；④了解可采煤层的煤质特征，初步确定煤种；⑤初步了解老窑、生产矿井的分布、采空范围和水文情况；⑥了解区内火成岩分布及岩性和产状；⑦了解对煤层开采可能有主要影响的含水岩层的富水性，地下水的补给排泄条件，指出矿区供水水源的方向；⑧初步了解瓦斯及地温；⑨了解其他有益矿产的赋存状况；计算C+D级煤炭储量，其中C级大于20%～30%。

当构造复杂，煤层极不稳定，虽以250m的基本线距仍然只能计算C级储量的井田，其勘探程度可以为普查更终。这种情况一般只适用于一个井田，其工作程度要求可参照普查阶段，但应有所加强，主要是需控制初期采区内的主要构造，适当控制初期采区煤层的可采边界等。

详查阶段

详查勘探区的范围为矿区，其选择原则应是先富后贫、先近后远、先浅后深、先易后难，选择资源条件好，开发有利的地段进行地质勘探工作。

首先编好详查勘探设计，在上级主管部门批准设计后即行组织野外施工，地质填图比例尺视矿区范围选择1∶10000及1∶25000，在隐伏区需根据物探成果及普查阶段所获得资料编制相应比例尺的基岩地质图。有条件的地区仍应充分使用槽井探工程，其密度为普查阶段的1/2。隐伏区的物探工作密度亦应按此加密。要以较密集钻孔形成几条主导勘探线，详细揭露含煤地层及构造形态，再据以指导其他基本线距内的工程施工，基本线距的选择前提是确定勘探类型。本阶段的水文地质工作要综合运用钻孔简易观测、水文地质测绘、抽水试验、长期观测与采样、水文物探等多种手段，综合分析各种资料。本阶段对开采技术条件的研究应有所加强，要对一定比例的钻孔岩心进行工程地质观测；采取煤层顶底板岩样进行物理力学性质试验；在不少于三条勘探线上系统采集各可采煤层瓦斯煤样，初步划出二氧化碳-氮气带的下界，推测氮气-沼气带与沼气带分界；在地温异常区及可能出现高温的地区，要选择50%的钻孔进行简易测温，在2～4个钻孔进行近似稳态测温，但在普查阶段未发现地温异常，周围矿区未发现高温矿井时，本阶段也可不作测温工作。

详查阶段工作程度要求：①查明矿区构造形态，控制影响井田划分的构造；②初步查明可采煤层的层数、厚度、结构和可采范围，控制主要可采煤层的露头位置；③了解古河床、古隆起、陷落柱等对煤层的影响范围；④初步查明可采煤层煤质特征，确定煤类，初步确定风化带界线，评价煤的利用方向；⑤初步查明直接充水含水层的水文地质特征，含水层与煤层之间隔水层的情况；直接、间接充水含水层与地表水三者之间的水力联系；了解生产井及小煤矿的涌水量、老窑的积水状况以及对供水水源的水量、水质作出初步评价；⑥了解主要可采煤层顶、底板的工程地质特征，煤层的瓦斯成分和含量，详细了解恒温带的深度、温度、地温梯度及其变化，划出一、二级高温带的范围；⑦了解其他有益矿产赋存情况，作出初步评价；⑧计算B+C+D级煤炭储量，其中B+C级储量不少于70%，B级储量一般为20%～30%，且分布合理。

当为详查更终时，对工作程度要求有所增加，主要是需查明初期采区内的主要构造，对井田边界构造要加密控制。在前茅水平内，对主要可采煤层的可采边界要加密控制，还要控制其露头位置。

精查阶段

精查工作要在详查基础上，依照矿区开发总体设计的划分，分井田进行。

精查阶段地质填图比例尺为1∶5000，在隐伏区需根据物探资料编制相应比例尺的基岩地质图。除继续充分使用地表轻型山地工程外，钻孔和物探测线资料也是完善地质图的主要内容和依据。

精查阶段中对煤质、水文地质、开采技术条件的工作程度均在详查基础上进一步加强，除此之外更重要的是正确分析勘探类型和合理确定勘探程度，以便在满足规定程度的前提下节省勘探工程量，提高效率、降低成本。要根据不断获得的各项新资料、新成果，分析井田构造复杂程度和煤层稳定性，以便在详查阶段已经形成的基本勘探线距基础上，更终确定勘探类型及其工程密度。不同井型矿井对勘探程度的要求不尽相同，它以各级储量的比例来表示。

勘探深度以井口标高或主要煤层露头线平均标高为起算点，一般地区为600～800m，在覆盖层厚，井型又大的情况下为800～1000m，老矿区外围及深部为1000～1200m。

精查阶段工作程度要求是：①查明井田边界断层或褶曲，在前茅水平及首采区内，井田边界构造线的位置控制在250m以内；②查明前茅水平及首采区内落差大于30m的断层；③查明煤层产状，对前茅水平内煤层底板等高线变化急剧处要予以检查控制；④查明可采煤层层数、厚度、结构，主要可采煤层的可采范围，对首采区内局部可采煤层的可采范围也要通过加密控制予以阐明；⑤查明主要可采煤层的露头位置，隐伏区的首采区内，隐伏露头在勘探线上的位置控制在150m以内；⑥对前茅水平内古河床、古隆起、陷落柱等要控制其对主要可采煤层的影响范围；⑦查明可采煤层煤质特征，划出其煤类界线，确定风、氧化带界线，火成岩对煤层、煤质的影响；⑧水文地质除需在详查阶段基础上进一步充实、加密控制外，还要基本查明直接充水含水层向矿井充水的途径，预计前茅水平或首采区的涌水量，对在开采过程中可能引起大量突水的层位和地段进行评述，同时还要对可能引起的环境地质问题提出防治建议；⑨详细了解各主要煤层的瓦斯成分，含量及分布，以及煤的自燃与煤尘爆炸危险性；详细了解主要可采煤层顶、底板工程地质特征，了解主要井巷位置岩层的工程地质条件；初步查明恒温带的深度、温度，地温梯度及其变化，一、二级高温区的分布范围；详细了解有工业价值的其他有益矿产的品位、厚度及分布范围，并作出评价；计算A+B+C级煤炭储量，其中A+B级储量比例符合规定的程度要求。