煤田地质勘探技术及坑探工程管理探析

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摘要：煤田地质勘探的技术手段多种多样，如遥感地质调查、地质填图、巷探技术手段等遥感地质调查方法。阐述了遥感地质调查技术、地质填图手段、巷探工程，坑探工程管理的施工准备、施工过程中的管理工作、竣工后的质量验收工作，坑探工程原始地质编录的主要内容。

关键词：煤田地质；勘探技术；坑探工程

1煤田勘探技术

1.1遥感地质调查技术

探测目标物是通过电磁辐射获得目标物的信息。其方式：一是依靠人工电磁辐射源，向目标物发射一定能量的电磁波，然后接收从目标物质反射回来的电磁波，并根据反射电磁波的特征信息识别目标物，称为主动遥感，如用微波雷达探测；二是使用探测仪器被动接收、记录目标物本身所发射或反射来自辐射源的电磁波，按其信息特征识别目标物，即被动遥感。遥感技术的出现为地质、水文等勘测提供了新的手段。

1.2地质填图手段

填图时，地质点由地质专业技术人员在野外实地观察确定。测定方法包括平板仪极坐标法、经纬仪测绘法、经纬仪配合小平板仪测绘法、图解法，等等。随着GPS技术的发展，为地质填图提供了精确、快捷、省时、省力的新技术。

1.3巷探工程

利用矿井中的掘进巷道来探测地质构造等变化，即巷探。在井下不具备钻探条件或钻探难以达到探测效果，又需要查明地质情况时，采用专门巷道或延长巷道的办法探测前方地质构造。巷探工程的优点是能直接观测地质现象获得地质数据，采集相关样品，又可一巷多用。专门的探巷采取小断面简易支护方式，以降低生产成本。延长运输巷并布置几个短探巷，探查断层产状变化，为沿断煤交线开切提供依据。具体使用条件如下：第一，为查明中、小型断层密集块段煤层的可采性，查明岩浆侵入体和河床冲刷带对煤层的影响范围，以及固定小稳定煤层和处于临界可采厚度煤层及高灰分煤层的可采界限，等等。由于单纯采用钻探不能达到预期的地质目的，需要布置巷探予以查明。第二，为控制水平、采区和采煤工作面的边界断层，确定煤层走向变化地段运输巷道的方位和层位，进行残采区的找煤和复采等，由于生产巷道已经进入或者生产需要提前掘进巷道，只要合理安排巷道施工顺序，适当延长巷道，则先期掘进的生产巷道即可起到探巷的作用。第三，地质构造复杂、煤层极不稳定、勘探程度又低的地区，小型煤矿和勘探生产井只能采用边掘、边探、边采的方法进行生产，这时巷探就成为矿井地质最主要的勘探技术手段。探巷应结合采掘生产需要，尽量做到一巷两用，既探明地质情况又为生产准备了辅助巷道。在采用双巷掘进的地区，为保证主巷设计要求，一般采用副巷超前掘进的办法查明前方的地质变化，以指导主巷掘进。在地质构造复杂、煤层变化强烈的地段，垂直主要构造线方向布置探巷，做到查清一线、控制一片。

2坑探工程管理

2.1施工准备

组织施工队伍。勘查设计批准后，负责施工的勘查队及工区应与当地劳动部门联系坑探工程的施工力量。坑探工程定位。野外定位时要求地质人员到现场实地踏勘，并按设计意图确定坑探工程位置，在充分满足地质条件下，适当调整坑探工程位置，最终定位。探槽的位置最好选择在坡脊或坡脊侧浮土较薄的地段，避开采空区、矸石堆及滑坡区。布置探巷、探井时，除考虑以上因素，还须考虑出渣排水方便，避免暴雨时洪水注入坑道。对于位置不能变动而有受水害危险的工程，要科学合理安排作业时间，尽可能在枯水季节施工。坑探工程位置确定后，必须打上标志，进行编号登记。也可要求测量人员对工程位置进行精确定位。主干探槽应布置在勘查线上，如果受地形影响可适当离开勘查线。对机动工程或专为追索某一煤层、标志层或断层的短探槽，要按现场情况灵活掌握，实现预期的地质目的。

2.2施工过程中的管理工作

在探槽施工过程中应注意以下几个问题：①探槽的长度决定所要揭露的剖面长度，它是在充分研究地表地质情况及地形特征的基础上确定的，施工时不能由于上部覆盖层坚硬、出土困难等擅自改变探槽的长度。②探槽的深度必须达到地质目的，一般不可超过5m，特殊需要时必须支护。探槽底部应见到基岩后再深挖0.3～0.5m，以正确观察描述和测量岩层产状。③对探槽中所揭露的主要可采煤层，可按需要施工一段沿煤层倾向或伪倾向掘进的探井，以获得煤层的可靠厚度，供储量计算时使用。④施工时，如果由于槽深大于预计的深度难以见到基岩时，应加宽槽口宽度，在重新修整槽壁后再向深处挖掘。对于由于地质目的而深度大于5m的探槽，尤其要注意加强支护或采用多台阶倒梯形断面，以防止塌方导致人身安全问题。⑤在雨季或在土层松软容易坍塌的地段施工时，原始地质编录工作必须及时进行，挖好一段编录一段，以防探槽坍塌后再次清理而造成安全损失及人力、物力和财力的浪费。⑥用炸药爆破的方法清除滚石和挖掘坚硬的岩层时，要安排专人警戒，避免飞石伤人。在施工探井、探巷时，注意爆破安全、巷道（井筒）的支护及提升运输时的安全，预防老窑积水突入巷道，并及时把井内或巷道中的积水排泄干净。较深探井施工每次进入前要先行做好通风，爆破后必须进行排烟。

2.3竣工后的质量验收工作验收。

坑探工程施工结束后要及时验收。对不合格、达不到地质目的的地段，必须返工。对不合要求私自多挖部分不予验收。如由于客观条件限制不能达到地质目的时，可讲明情况，采取补救措施，沿走向两侧邻近处补挖接续短探槽，力求达到预期的地质目的。标注工程位置。测量人员要对工程位置进行复测。在主干槽上，地质人员通过编录而确定的地层分界线、标志层、煤层和构造点，也要用经纬仪进行坐标测量，并标注在工程布置图上。

3坑探工程的原始地质编录

坑探工程的原始地质编录，是按工程掘进的方式不同或施工条件的不同而逐段编录或竣工后一次编录。一般包括探槽、探井和探巷的地质编录。按探槽、探井和探巷等坑探工程揭露地质剖面在空间的展布情况，可把其归纳为横向剖面系统和垂向剖面系统。横向剖面系统是指横向切穿岩系或顺层掘进的坑探工程；垂向剖面系统是指垂向切穿岩系的坑探工程。坑探工程剖面图的比例尺一般多采用1:200～1:500。为了更详细地表示地质现象，也可以用更大的比例尺，但在同一勘探区内，剖面图比例尺应尽可能一致，图的水平比例尺和垂直比例尺也要一致，防止在图纸上产生岩层倾角的畸变。剖面图最好用方格纸绘制，图幅大小尽量一致，便于装订成册。

参考文献：

［1］曹代勇.煤炭地质勘查与评价［M］.江苏：中国矿业大学出版社，2007：10.

［2］王华，严德天.煤田地质学简明教程［M］.武汉：中国地质大学出版社，2015：9.

作者：宋中泉 单位：黑龙江省煤田地质一一○勘探队地质勘察研究院