煤田地球物理勘探

geophysical prospecting for coal

煤炭資源在地殼中的分布受地質構造條件控制。同其他地質資源相比，煤田的分布範圍較廣。但煤田地質構造類型複雜，表層條件各異（山區、平原、水下、沙漠、戈壁），物性條件多變，勘探深度變化大，能從數米到1500多米。地質勘探的主要任務是為礦井設計提供可靠的地質資料，其成果要滿足選擇井筒、水平運輸巷、總迴風巷的位置和劃分初期採區的需要，保證井田境界和礦井井型不致因地質情況而發生重大變化，保證不因煤質資料而影響煤的既定工業用途。對於採用現代綜合機械化採煤設備的礦區，還應查明落差或起伏僅十餘米、數米或更小的斷層、褶皺，使開採計畫切實可行，不致因小構造不清影響煤炭產量。因此，煤田物探工作的特點是：精度要求高；使用的地球物理勘探方法種類較多；與鑽探配合密切；需要解決的地質問題多，而且常常難度也較大；對淺層數米和深達1500多米的勘探對象都要求有高的解析度。

常用的煤田物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和遙感物探等，其中以地震法、電法和測井套用得最廣泛。

重力勘探

用於了解基底起伏、劃分區域構造，進而圈定含煤盆地，為進一步的煤田普查提供依據。在有利條件下，重力勘探還用於了解覆蓋層下煤系的分布範圍、研究小斷層、確定岩溶發育帶等。

磁法勘探

同重力法配合研究基底起伏，了解岩漿岩的分布範圍和相對厚度。在煤田勘探中，磁法勘探的特殊作用是可以有效地圈定煤層自然區的範圍，磁法同自然電場法配合還可以判斷煤層火區的性質（煤層火區的燃燒帶或熄滅帶等）。

電法勘探

常用的方法有直流電測深法、電測剖面法、電磁頻率測深法、激發極化法、充電法和自然電場法等。由於煤系同古地層間往往有明顯的電性差異，所以常採用電測深法、電磁頻率測深法尋找含煤區，圈定煤系的賦存範圍，追索煤層或煤組的分布，劃分不同岩段，研究斷層。充電法可用於探測廢礦井的位置、邊界。自然電場法用於追索薄覆蓋層下的無煙煤露頭和煤層的燃燒帶。各種電法還廣泛用於解決礦區的水源、水文地質和工程地質問題，如確定古河床位置，尋找和圈定含水層的範圍和岩溶發育帶，測定地下水流向、流速等。近年來，還研究套用鑽孔間和礦井內的無線電波透視法，了解兩個鑽孔間的岩溶發育情況及其空間位置，探測礦井內的小斷層、煤層沖刷帶、煤層內夾石的變化和陷落柱等。

地震勘探

最初用折射法進行地質填圖，圈定煤系的分布範圍並判別岩性，目前已普遍採用共反射點多次覆蓋方法。由於煤層同頂底板岩層的物性有明顯的差異，煤層界面的反射係數遠大於一般岩層，可達0.3～0.5。因此，具有一定厚度的煤層或煤層組往往形成能量強、穩定、連續的標準反射波，對追蹤煤層、反映構造特點均有利。地震勘探具有較高的精度，所以常用於煤田的勘探階段。

現階段煤田地震勘探解決的主要地質問題包括：確定覆蓋層厚度，進行覆蓋層下的地質填圖，圈定煤系賦存範圍，探測同煤層有關的地質構造，確定煤系基底深度等。

煤田地球物理勘探

基本介紹