勘探工程布置

勘探工程的布置必須從勘探區的實際情況和煤礦建設實際需要出發，正確、合理地選擇勘探技術手段。勘探工程的布置採用一定的排列組合形式，用儘可能少的勘探工程量爭取達到較好的地質效果，即用較少的投資和較短的時間，查明煤層的賦存狀況，以滿足提交合格的地質報告為目的，做到地質效果與經濟效益的辯證統一。

勘探工程的布置必須體現“全面控制、突出重點”的勘探方針，在認真分析各種地質因素的基礎上，抓住主要矛盾，採取單項分析、綜合研究、區別對待、統一布置的方法，儘量做到一項工程，多種用途。

在勘探工程布置時，既要考慮各勘探階段的具體地質任務和煤礦設計及建設部門的需要，又要考慮勘探工程在勘查區內大致成均衡布置，同時也要突出淺部、中部的勘探重點，此外還應充分考慮勘探區地質、地形、地貌等因素的影響。在此基礎上，合理選擇勘探工程的布置系統。

基本介紹

• 中文名：勘探工程布置
• 外文名：Layout of exploration engineering 
• 學科：煤炭地質勘查評價
• 勘探方針：全面控制、突出重點
• 方法：勘探線剖面法等
• 目的：提交合格地質報告

勘探線系統

勘探線布置方式

當地層產狀變化比較明顯且具有方向性時，採用勘探線系統。該系統就是先布置勘探線，然後在勘探線上進行勘探工程布置，其目的是為編制不同方向的剖面圖。用剖面圖反映地質構造形態，研究含煤性變化及地層接觸關係。此外，以剖面圖為基礎，還可編制出諸如煤層底板等高線圖、基岩地質圖及立體圖等地質圖件，可直觀地表示煤層的空間賦存狀態。

勘探線的布置方式：當地層產狀明顯且沿一定方向變化不大，為簡單的單斜時，勘探線垂直地層走向成平行排列的方式布置；當地層褶皺緊密，兩翼走向雖有變化但基本與褶皺軸向一致，且為線狀褶皺時，勘探線垂直褶皺軸向成平行排列；當地層走向有大的方向性變化，且主要走向呈弧狀時，兩條或兩條以上的勘t探線可在其延長方向上相互斜交；當地質構造為盆地或穹窿構造時，勘探線呈放射狀排列；當地質構造比較複雜，地層產狀在勘探區內變化大且無規律時，則在勘探區內勘探線採用平行、斜交或放射狀排列的綜合布置方式。

勘探線呈多種方式布置

勘探線種類

主導勘探線：它是全區起主導作用的勘探線，其目的在於有重點地解剖和分析勘探區內的基本地質特徵，取得認識經驗，以指導整個勘探區內的工程布置與施工。主導勘探線根據勘探區範圍的大小和地質條件的不同，可布置一至數條。它可在地質勘探初期專門布置，亦可從一般勘探線中選定。主導勘探線上的工程點應密於一般的勘探線，以能嚴密地控制地質情況變化，獲得完整的地質剖面為原則。

基本勘探線：根據煤礦床勘查類型所規定的基本勘探線距，再結合勘探區的具體地質特點所布置的勘探線，稱為基本勘探線。其目的在於控制勘探區的基本構造輪廓及煤層、煤質變化，使之在開採時不致發生較大變動。這類勘探線在勘探區內數量最多，是主要的勘探線。

輔助勘探線：一般是指在基本勘探線之間增布的若干短線，其目的在於進一步查明勘探區內的局部地質異常。如岩層產狀急劇變化、斷層和岩漿岩體的分布及煤層沖刷、尖滅帶等，以便提高其控制程度。由於這類勘探線上工程點較少，所以又稱輔助短線。

勘探線布置要求

在勘探區內布置勘探線時，首先要根據勘探區的岩層產狀變化與地質構造特點，選擇合適的布置方式。然後按照所確定的勘探線距，在勘探區地形地質圖上正確布線，再線上上布置勘探工程點。

勘探線應儘量垂直含煤地層的基本走向和主要構造線方向布置，勘探線方向與煤系地層走向、主要構造線方向之間的夾角應大於75°，以便沿這個方向編制的勘探線剖面能正確反映真實的構造形態。

勘探線的布置應儘量利用原有的地質成果，如實測剖面、探槽剖面和物探測線等，以便進行檢查和對比。

主導勘探線的布置一般應在井田中央或井筒附近，以及在勘探區內地質構造具有代表性的地段，以能獲得煤系地層的完整剖面和控制構造形態為原則。

勘探線的布置儘量避開不利於施工的地段，如地形切割劇烈的懸崖陡壁、河流、湖泊或沼澤地帶、居民區或高壓線附近，以利於鑽探設備的搬遷、運輸以及施工與安全。

勘探網系統

勘探網種類

勘探網一般是指由兩組彼此呈正交或斜交的勘探線所組成，勘探工程布置在兩組勘探線的交點上。根據勘探網的格線形態，可分為正方形、長方形與菱形三種。

勘探網

勘探工程面積控制率

當採用勘探網系統時，其基本工程的分布是均勻的，在這種情況下討論勘探工程的面積控制率是有一定意義的。在煤層底板等高線及儲量計算圖上，可分出工程圈定面積和工程有效控制面積。

根據計算，在勘探網系統中，三角形工程布置形式的面積控制率最高，其次是正方形或其他布置形式。三角形工程布置形式具有的優點是：能夠編制三組鑽孔比較均勻且精度較高的勘探線剖面圖，而正方形網只能編制兩組精度較高的勘探線剖面圖，若不同工程布置形式的面積控制率相等時，三角形工程間距比正方形或其他布置形式的工程間距大；三角形工程布置形式，便於了解煤層分布和厚度變化，以及構造形態特徵等。

疊合勘探系統

在煤炭資源勘查中，除了按基本的勘探線或勘探網布置勘查工程外，有時為了追索覆蓋層下的煤層露頭、煤層對比、控制斷層及圈定煤層的分布範圍和沖刷帶等，往往需要線上上或線間增加鑽孔。有時布置鑽孔因受地形的限制，鑽孔不可能嚴格地按一定系統布置，致使勘探工程的分布成不規則的幾何圖形。隨著煤礦開採綜合機械化程度的提高，對煤炭資源勘查工作也提出了更高的要求，不僅需要提供地質構造和煤層形態方面的可靠資料，而且還要求了解影響採掘機械化順利進行的各種開採地質條件。因此，在原勘探系統的基礎上，還應針對各種特殊需要。疊加一些專門的勘探工程，使勘探後期形成的勘探網實際上是不均勻的，稱為疊合勘探系統。

勘探工程布置原則

勘探工程布置一般是在勘探區已確定了勘探類型之後，再根據勘探區的具體情況進行布置的。勘探類型提供了探明各類資源/儲量的基本線距，但在同一勘探區的不同地段其地質情況可能有變化，特別當勘探區的範圍比較大時更是如此。因此，在具體確定勘探線間距時要有所不同，在同一勘探區內不能是完全等距的。為此，必須綜合研究，區別對待。

在布置勘探工程時，應根據勘探區的地質特點，並結合煤礦設計和建設的要求，有區別地進行勘探工程的布置工作。在詳查階段，應緊密結合礦區規模、井田劃分、井型大小及開發順序等布置勘探工程；在勘探階段，勘查重點為先期開採地段(第一水平)、設計的井筒和運輸大巷位置等處，應加密勘探工程。

在一個勘探區(井田)進行勘探的初期，為了獲得評價煤礦床的基礎地質資料，常常採用大體上均勻分布的勘探網。在詳查、勘探初期，還應布置一至數條主導勘探線。但在勘探後期除布置基本勘探線外，還要布置輔助勘探線及一些專門的鑽孔。

勘探工程原則上應布置成直線，但有時因特殊的地質目的和其他技術需要，或因地形地物的影響，勘探工程可在勘探線之間加密，或在勘探網中布置插心孔。

在暴露區或半掩蓋區，應儘量運用地表地質資料、山地工程及生產井、老窯調查的資料；在掩蓋區，應充分利用物探成果，作為布置鑽探工程的依據。

在首先保證勘探質量的前提下，才能布置無岩心鑽孔。在勘探設計中，應說明不取心鑽進的原因及不取心鑽孔的分布和施工順序，並將不取心層段和施工要求在鑽孔技術說明書中加以明確規定。

勘探工程布置方法

勘探線剖面法

勘探線剖面法是煤炭資源勘查行之有效的最基本的布置工程的方法。通過勘探線上工程點對煤礦床的揭露，將煤層在地下的賦存狀態直觀地反映在剖面上。

在勘探線上布置工程時，工程點的位置要儘可能落實在勘探線上，以保證勘探線剖面編制的正確性。

勘探線上工程點的水平間距，與煤層傾角陡緩有關，一般要比線距小。實際上勘探工程間距是指相鄰勘探工程揭穿同一煤層底板點的間距。當地質條件和資源儲量類別相同的煤層，沿煤層底面，在其走向和傾向上，勘探工程間距應該相等。

主要煤層在勘探線上必須有兩個或兩個以上工程點揭露，以便連線煤層，控制煤層的產狀，以保證資源/儲量估算的正確性。

在構造比較複雜的地段(如既有褶曲又有斷裂破壞時)，為了控制構造形態和連線剖面，勘探線上工程的布置要保證各主要可採煤層在勘探區內每一主要構造單元(如褶曲的一翼或斷層的一盤)上至少有兩個鑽孔控制。

構造複雜地區鑽孔布置

當向斜軸部煤層埋藏較深且兩翼地層傾角較大時，在勘探線上應對褶曲兩冀布置斜孔加以控制，對其軸部可打一些構造孔，以控制其上部地層層位，用來推斷深部韻構造。當軸部不太深時，則應打鑽直接控制。

在多煤層地區(如煤層多而間距小時)，首先要保證各煤層的淺部都有工程控制，並儘量使各主要可採煤層的勘探深度一致，控制程度也較均勻。如煤組間距大且可按煤組劃分井田時，則應分別進行控制。

主要可採煤層位於煤系剖面的下部，而上部是較穩定或不穩定的非主要可採煤層時，應在控制深部煤層鑽孔的基礎上，布置淺孔，以提高上部煤層的勘探程度，保證先期開採的需要；反之，當主要可採煤層位於上部時，則只在主導剖面上布置深孔，藉以了解下部較穩定或不穩定非主要可採煤層。以達到相應的勘探程度。

在掩蓋地區，由於第四系覆蓋層厚，在不增加工程量的情況下，布置較少的深孔，用孔代替淺孔，使之起到既能控制煤層露頭又能獲得完整剖面，以及控制深部煤層和構造的作用。

綜上所述．在勘探線上布置勘探工程時，受到多種因素的影響。如褶皺和斷裂的發育情況、煤層產狀的變化、煤層分組特點及其穩定程度、對煤層露頭的控制和儲量類別分布的要求、地形起伏情況和覆蓋層的厚度等。為了在勘探線上合理地布置勘探工程，必須綜合考慮各種因素的影響，以達到用最少的工程量獲得查明各種地質條件的足夠資料，從而滿足各階段相應勘探程度的要求。

煤層露頭和底板等高線追索法

煤層露頭追索法——在暴露區進行地表地質工作時。可先按主導勘探線或基本勘探線的間距布置主幹槽，以揭露整個煤系和含煤層段及其煤層和標誌層。在此基礎上，沿主要可採煤層及標誌層的走向布置短槽，進行走向追索，目的在於了解煤層沿走向的分布，查找傾向斷層。在掩蓋區或半掩蓋區，採用淺鑽或電測剖面法(物性條件比較好的地區)確定覆蓋層下的煤層露頭位置。淺鑽除可在勘查線上加密布置外，還可在勘查線間加密布置，以控制煤層露頭，搞清煤層沿走向的變化．發現傾向斷層。

沿煤層底板等高線追索法——礦井水平運輸大巷多設計在主要可採煤層下部岩層中某一標高的水平面上，該大巷是在沿與它同標高的煤層底板等高線保持一定距離的平行方向上布置的。為了保證水平運輸大巷的設計精度，就必須使與它同標高的煤層底板等高線達到一定的精度。因此，當煤層底板有起伏時，應沿與水平運輸大巷同標高的煤層底板等高線的附近位置上，在勘查線間加密工程，進行走向追索。