综合地质勘探

综合地质勘探（精选十篇）

综合地质勘探 篇1

地质勘探是矿产开采前的必要步骤, 该步骤工作的实施效果能有效避免矿产开采引发的地质灾害, 为矿山企业的安全生产提供保障。随着科学技术的不断进步, 地质勘探方法逐渐增多, 各类勘探方法功能不同, 其应用范围也存在一定的局限性。若要对矿山地质情况进行全面了解, 就需要将各项勘探手段结合起来, 利用综合地质勘探方法对目标进行科学勘探。

2综合地质勘探方法的应用

2.1综合地质勘探方法综合地质勘探方法是利用多种物理勘探技术、地面测绘技术以及钻探技术的优点, 将其有机结合后形成的一种综合性勘探方法, 该方法可充分利用各类勘探技术的优点, 弥补其缺点, 对目标从点、线、面多个维度进行立体化勘探。综合地质勘探方法并不是各类方法的简单叠加, 需要按照先地面后地下的顺序进行勘探;对地面进行勘探时, 应按照先钻探再物探的顺序进行;对地下进行勘探时, 可采用钻探和物探相结合的方式进行。在综合地质勘探中, 常用的勘探方法有低位物理勘探、坑探工程、钻探工程、地质填图和遥感技术, 本文将以煤矿地质勘探为例, 对以上五种技术的应用进行简单说明。

2.1.1地球物理勘探技术。地球物理勘探技术简称为物探, 工作原理是根据岩体物理性质对各种检测仪器发射信号的不同反应, 获得岩体地质构造相关信息的一种勘探技术。当前煤矿勘探中应用较多的是地震和电阻率两种勘探技术。物探技术能获得岩体性质、有机质沉积层范围、地下水地层地基、含煤层的分布及深度、断层与构造形态等多项信息, 可为煤炭资源的存储量估算提供参考。

2.1.2坑探工程。坑探作为一种可靠的勘探手段, 可利用大尺寸原状土样和扰动土样获得地层资料的相关信息, 一般土样尺寸大小为可进入一个以上人员的探坑为准。坑探工程主要包括探槽、探井、探巷和小窑调查与清理等。坑探工程在暴露区域或开放区域应用较多, 为方便地表地质的勘察研究, 提高地质图的精度, 可在地质填图前进行。具体方法如下:探坑或探槽用人工或机械进行挖掘, 再利用机械挖掘时, 应确保开挖位置与取样位置之间的距离达到一定标准, 开挖尺寸则可根据工程周围环境以及企业经济情况而定。探槽深度小于探坑深度, 若经济条件受限, 探坑选用最低标准即可。坑壁和坑底夹角的科学处理或在交接处用钢板进行支护都可以增强探坑和探槽壁的稳定性。

2.1.3钻探工程。钻探技术是指在覆盖层或岩层进行的垂直、倾斜或水平钻孔, 以获得原状土样的一种勘探技术, 该技术所得数据可为岩层类型的划分、岩层工程性质的测定提供参考数据。钻探技术在煤矿勘探中应用较为普遍, 勘探时利用钻探机械带动钻杆和钻头转动, 向地下钻凿深度可达到千米的小孔, 为地层样品的观察和测量提供条件。在钻进过程中, 孔壁坍塌和孔底隆起是需要注意的问题, 孔壁坍塌主要与土层性质、孔深、地下水体情况有关, 因此当钻进深度达到水位以下时, 可采用套管方式增强钻孔壁的稳定性, 也可用冲洗液或水泥浆做稳定处理。钻探技术在煤矿勘探的初期阶段应用较为普遍, 是对物探技术勘探结果的必要补充, 尤其是对于上覆土层较厚的平原地区或旧矿区的深底部等特殊地区, 更是离不开钻探技术。例如, 在表层含水较多的地区, 其他勘探技术无法正常使用, 此时钻探技术就成为唯一有效的勘探手段。

2.1.4地质填图。地质填图是按照专业比例或统一要求, 将勘探所得地质体、地质现象在地理图上进行描绘的一项基础性工作。填图所需信息或数据通常由遥感、航空像片或其他勘探技术所得, 填图的目的是对目标对象地质情况和矿产储量进行科学、客观的描述以供研究使用。地质填图主要步骤如下:资料收集→实地填图→整理完善。第一步, 通过遥感、航空像片等多种技术搜集目标对象的地质资料, 选择和绘制具有代表性的地质剖面, 确定填图单位;第二步, 根据穿越法和追索法确定路线填图, 完成野外实体填图;第三步, 将前期绘制的草图进行缩放处理, 并将不同草图的地质界线进行衔接处理, 形成最终的完整地质图。在煤矿勘探中, 地质填图是最基本的勘探方法之一, 该技术利用地质学理论和方法, 对煤矿富集区域进行调查、研究, 为以后的地质工作提供参考。

2.1.5遥感地质。遥感技术是一种新型的研究地质科学的手段, 该技术在多光谱卫星像片和可见光航空像片判读的准确率上具有优势, 能快速、准确地找出找矿标志、地质构造。遥感地质应用包括遥感电视、雷达、遥感摄影、激光遥感等, 可对地表、一定深度的地质情况进行准确客观的探测;抗干扰能力强, 可实现连续性观测;能获取其他探测技术无法获得的地质信息, 并能对信息进行自动化处理, 减轻了人工劳动量。遥感技术的主要缺点是受天气影响较大, 遇到阴雨、雾霾天时, 会干扰信号的传输和接收, 影响信息接收的准确性。

2.2应用评价根据以上各种地质勘探方法分析可知, 勘探技术不同, 其使用环境有差异, 所得信息的作用也不同。物探法适用性较强, 但对复杂地层只能获得大致信息, 地层详细信息还需要借助其他勘探技术的辅助;坑探技术适用于一定厚度表层地质信息勘探, 对于地下水位较高或疏松地基的测量却不适用;钻探法适合勘探较深地层的地质情况, 能对其他方法所得信息进行验证、揭露显示和圈定, 但钻探法使用起来难度较大, 对技术要求较高;地质填图是对各项勘探结果的汇总, 将所得信息综合绘制在地理地图上, 能直观形象地反映地质情况, 但受其他勘探结果的影响较大;遥感技术虽然受气候因素影响较大, 但在适当条件下确定提供地表和一定深度的地质信息, 且信息的可靠性、直观性、准确性较高。

3结语

随着科技的不断进步, 越来越多的先进设备和技术将应用到地质勘探中, 为我国的矿产开采提供准确信息。由于单一勘探方法的适用条件有限, 无法获得目标对象全面准确的信息, 因此将多种勘探方法综合使用将是未来矿产勘探的主要趋势。地质勘探工作人员, 应认清形势, 积极研发和使用更多的综合性地质勘探技术, 为我国矿产开采的安全生产提供可靠信息。

摘要：矿产开采离不开地质勘探, 单一的勘探技术无法获得全面的地质信息, 将多种勘探方法进行有机结合, 对目标对象进行综合的地质勘探, 可为矿产资源的开采提供可靠的地质信息。本文将对综合地质勘探法在煤矿勘探中的应用进行简要说明。

关键词：地质勘探,综合,物探,坑探,钻探

参考文献

[1]王峪.浅谈综合地质勘探方法在地质勘探中的应用[J].西部探矿工程, 2014 (04) :101-104.

[2]陈思宇.地质——综合地球物理联合解释方法研究及应用[D].成都理工大学, 2014.

单井地质综合评价 篇2

一、地质资料评价

1、地震资料

1)用地震测井、声波时差测井资料与地震所采用的时深转换速度进行对比分析，确定、验证地层层速度。

2)检验地震剖面解释方案、断点平面组合、构造形态及范围的符合程度。

3)用各主要反射层构造图与钻井地质资料进行对比，以检验目的层地震反射波组对应地层层位的符合程度。4)用地震特殊处理剖面特性与地质录井、测井、测试资料对比，分析其符合程度。

5)利用钻井地质资料对地层地层学研究成果进行信息反馈，修改补充完善已有成果。

6)根据钻井地质资料对构造、圈闭进行综合评价。

2、地质录井资料

1)建立综合柱状剖面图，对地层时代，岩性组合及沉积旋回进行划分及评价。

2)对油气显示的级别，产状及分布情况进行分析评价。3)研究储油气层的特征、产状；泥质岩的厚度变化、矿物成分、暗色泥岩地球化学特征；对生、储、盖的组合进行评价。

4)依据地震资料和钻井地层研究成果分析地层接触关系。

3、测井资料

1)对全井油、气、水层进行解释。

2)用孔隙度测井分析储层的物性并进行评价。

3)定量解释渗透层的有效厚度、孔隙度和饱和度，对油气层进行评价。

4)用地层倾角资料、裂缝识别资料的分析地层缝洞发育情况。5)用声波测井资料分析地层的层速度。

4、测试资料 1)分析测试层的产液性质及产能。

2)分析测试层的地层压力、流动压力，评价储集层的性质； 3)计算有效渗透率、地层系数、流动系数、表皮系数、堵塞比、堵塞引起的压力降，分析储集层的地质特征； 4)有条件的井要初步计算油水界面深度及预测储量； 5)对下步工作措施提出建议。

5、化验资料

1)岩矿分析：根据岩矿特征及结构确定地层沉积相； 2)研究古生物的种属、数量、组合及分布，对地层时代及沉积环境进行评价；

3)根据岩石组分、胶结类型、物理性质等，对储集层特征进行分析评价；

4)研究生油层沉积环境的地球化学特征，井结合沉积、岩性特征进行生油评价；

5)研究油、气、水的物理、化学性质及变化规律，对成油环境条件进行评价；

6)对岩石绝对年龄的测定及研究(时代不清的基岩)。

二、地质综合评价

1、区域探井：提供盆地(凹陷)构造发展史、沉积史和生油史，搞清砂岩体、三角洲等大的沉积相带分布概况，对全区油气远景进行评价，估算各二级构造带重点圈闭的油气储量，确定地震详查区带，选择最有利的构造带或圈闭提出勘探总部署意见。

2、圈闭预探井：根据钻井资料并结合地震成果进行圈闭评价，确定主力含油气层系及油气藏类型，对驱动类型做初步认识.对油气层油气藏的产能进行预测，计算控制储量，提出评价钻探方案和优选地震精查地区.三、单井地质评价的任务

1、区域探井评价任务：

1)划分地层，确定地层时代，分析沉积特征和沉积史； 2)确定岩石类型和沉积相，并借鉴地球物理勘探资料提供盆地(凹陷)构造发展史； 3)确定生油气层、储集层和盖层、研究生储盖组合，分析生油史；

4)确定油、气、水层位置、产能、压力、温度和流体； 5)确定储集层的性质，进行储层评价〔岩石矿物成分，特别是粘土矿物成分、含量；储集空间结构和类型等；探讨在钻井、完井和试油过程中保护油气层和改造油气层的可能途径；

6)分析油气藏的形态、相态、驱动类型； 7)计算油气藏的预测储量；

8)根据井在油气藏中所处的位置及井身质量，确定本井的可利用性；

9)通过投入和可能产出的分析，预测本井的经济效益； 10)提出下步勘探方向。

2、预探井评价任务： 1)确定地层时代； 2)确定岩石类型和沉积相； 3)对生储差组合进行评价； 4)确定油、气、水层位置；

5)确定油、气层的性质(岩石矿物成分，特别是粘土矿物成分，储集空间的结构和类型等)，以及在钻井、完井和试油过程中保护油气层和改造油气层的可能途径；

6)确定和预测油气层的相态和形态，以及可能的驱动类型； 7)计算油气藏的控制储量或探明储量；

8)根据井在油气藏中所处的位置及井身质量，确定井的可利用性；

9)通过投入和可能产出的分析经济效益； 10)指出下一步的勘探方向。.3、评价井的评价任务：

1)划分地层，对比确定地层时代； 2)确定岩石类型；

3)确定所评价油气层(藏)的位置和流体性质； 4)确定所评价油气层(藏)的厚度、孔隙皮、饱和度； 5)确定所评价油、气储集层的性质(岩石矿物成分，特别是粘土矿物成份，储集空间结构和类型等)，以及在结井完井和试油过程中保护油气层和改造油气层的可能途径； 6)计算所评价油气层(藏J的探明储量； 7)提出开发方案。

4、单井地质综合评价所必要的条件

1）必须提供齐全准确的10项基础资料及评价意见；（1）由录井单位提供全井地质录井资料，必须按有关规范取全取准各类各项资料数据，并要求提供地质录井资料评价意见；

（2）由钻井施工单位提供全井地层孔隙压力及破裂压力资料；

（3）由钻井施工单位及岩心化验分析单位提供取心资料。（4）由测井单位提供全井电测资料及其解释成果报告；（5）由测试单位提供DST测试资料；（6）由测试单位提供RFT测试资料；

（7）由化验单位提供全部化验分析资料，特别是与保护油气层和改造油气层的有关资料；

（8）由井下作业施工单位提供完井液、射孔、系统试油的全部资料；

（9）由施工单位提供油层改造资料；

（10）由物探施工单位提供地震资料、VSP(垂直地震剖面)测井资料、解释成果及相关图件。

2）必须提供5项评价报告：

（1）勘探单位提供地震资料评价报告；（2）录井单位提供地质录井资料评价报告；（3）测井单位提供泅井资料评价报告；（4）测试单位提供测试资料评价报告；（5）化验单位提供分忻化验资料评价报告。3）由油田研究院提供邻井资料及区域地质资料； 4）必须按规定选送化验分析样品；

5、区域探井地质综合评价报告的编写提纲 1）概况

(1)基本情况：井号、地理位置、构造位置、井位坐标、井别； 设计井深、完钻井深、完钻层位、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻探目的、完钻依据、地面海拔、补心高度、补心海拔、人工井底等；(2)所在构造数据：构造闭合面积、闭合高度、闭合深度、油层顶底深度、油层总厚度及层数、油水界面深度、含油厚度(或高度)、含油面积、单储系数、储集层位、储集层岩性；

(3)分层数据、钻井液性能及井身结构表、包括层位、底界深度、厚度、岩性、钻井液密度及粘度和井身结构图；

(4)固井情况数据表，包括套管层次名称、尺寸、壁内径、下深、联入、套补距、水泥牌号、用量、水泥浆密、替量、钻井液性能、碰压试压、固井质量等；

(5)井斜数据表及井斜概况，包括最大井斜深度、方位、总位移与方位、油气层顶底位移；

(6)油气水层综合统计数据表，包括层位、录井和测井解释、综合解释等内容；

(7)碎屑岩油气显示综合表、非碎屑岩油气显示综合表，包括序号、层位、井段、厚度、岩性、含油气级别、钻时、气测、钻井液显示、荧光、含油气岩心长度、井壁取心、浸泡时间、测井解释、综台解释等项内容；

(8)钻井取心统计表，包括取心次数、层位、井段、进尺、心长、收获率、累计收获率，含油气岩心分级统计长度等内容；(9)井壁取心记录表，包括编号、油气级别、荧光等；(10)地层测试数据表，包括序号，测试日期、层位、射孔段、厚度、测试器类型、封隔器与压力计下深、温度、油咀、压力、油气比、产量、生产指数等；高压物性、油气水分析等；

(11)试油成果表，包括序号，层位、日期、基本数据、测试方法、工作制度、产量.结论、温度、含水或沙、油气比、油气水分析、高压物性等；(12)送样统计表，包括层位、井段、项目名称、分析数等；

(13)化验分析成果报告统计表，依次将分析成果填入统计表中。2）地层评价(1)地层的划分 a)岩性特征分析

①微观分析；按化验分析资料，②宏观分析：按沉积旋回、岩性组合、对岩性的纵向变化规律进行分析描述；

在编制综合柱状图的基础上，研究岩性特征，提出以古生物资料为依据的地层划分意见；

b)古生物特征：分段总结古生物，特别是微古生物(介形虫、孢粉)在纵向上的种属及数量变化、分布规律，提出确定地层时代的依据；

c)测井曲线特征：分段总结测井曲线特征，分析岩电关系，提出分层的具体意见；

6.地震地层学特征：利用声波测井资料，研究岩性界面与地震反射面的关系，编制人工合成记录剖面和时深转换的钻井地质地震综合图；

依据地震地层层序的划分，研究地层接触关系，提出地层划分及横向延伸、对比的意见.(2)沉积相的划分

a.岩石矿物标志：利用岩石类型、碎屑成分、粒度、颗粒定向排列、自生矿物、颜色等分析岩石的沉积环境及成为环境，对单井进行沉积相的划分；

b.沉积构造标志：原生沉积构造是判别沉积相和沉积环境的重要标志，特别是参考沉积期形成的构造及同生构造，对单井进行沉积相的划分；

c.古生物标志：根据标志古生物、生物组合、生态特征及演化，对单井进行沉积相的划分；

d.地球化学标志：根据沉积岩中的微量元素、同位素及有机组分含量变化，判别和划分单井沉积相； e.岩性组合及垂向程序：单纯研究岩石的成分、结构、构造特征来分析单井沉积相类型，往往具有多解性或不确定性，因此综合分沂剖面中的岩性、结构、构造、冲剧面等的组合形成和变化趋势--垂向层序特征〔旋回性或韵律性〕能增加相分析的依据；

5.测井相分析：利用测井资料划分沉积相，然后与岩心分析及其它资料所划分的沉积相进行相关对比。

6.地震相分析：根据上述各项相分析资料在地震时间剖面上划分地震相，分析地质体形态、结构、类型及延伸方向、平面展布，推测物源方向、古水流、预测有利的生储油区。

在地层划分沉积相后，要编制出该井的地层综合柱状剖面图及相分析柱状图。

3）生油层评价(1)沉积时代及环境分析

分层段总结生油岩的沉积特征；包活沉积厚度、沉积环境、以及岩石、矿物、古生物、构造、地球化学中的各种生态环境标志；(2)确定有机质类型

根据有关地球化学指标编制相应图件。(3)有机质丰度

按层段总结有机质丰度在纵向上的变化规律，有机质富集段的一般值、最大值、最小值、平均值。

(4)有机质的成熟度、成熟期

有机质成熟度及确定成熟期的依据，与邻区相同层位同类生油岩的成熟度及成熟期进行对比，确定适于本井区的生油门限值；(5)生油层的分布情况及厚度变化

按层段叙述各生油层系在纵向上的分布情况及厚度变化，单层生油岩的一般厚度、最大值、最小值，生油层集中段的生油岩层数及总厚度，生油门限传值内的有效生油岩在纵向上的分布状况及单层厚度变化；

(6)评价生油岩，指出生油中心

按层位将生油岩的各项指标汇总于生油岩评价综合柱状图上；(7)油源对比 利用原油及生油岩抽提物中的物性、原油孢粉、钒、镍及琉元素含量、族组成分类、正构烷烃及一般环烷烃类、基团类、同位素类、生物标记(化学化石)等进行对比，借以判别储集层原油来自何处；(8)计算生油量 4）储油气层评价(1)岩性、电性特征

按层段总结储集层的岩性、电性、岩电关系，油气显示程度及纵向分布规律；

(2)储油气层分布层位、厚度变化

按层位统计储油气层厚度及层数，叙述其一般厚度范围，单层最大、最小厚度；储油气层集中井段及层位；分析储油气层分布位置与地质界线的关系。

(3)油气层储集类型特征

按油气储集空间类型(孔隙、裂缝、洞穴、缝洞、缝隙)、类别、成因(原生、次生、内因及外因)、形状、大小及组合关系，分布规律、连通情况、相互关系、充填物及其性质、充填程度、张开程度、次生矿物及结晶程度、次生矿物性质及分布状况等，从微观分析延伸到宏观分析。对储油气水空间有较深较广的认识。(4)油层物性

叙述油层物性，主要说明孔隙度、渗透率、含油饱和度的资料来源，是岩心试验数据、测试分析数据，还是电测曲线推算而来。其它资料如：相渗透率、润湿性、储集层岩性、电镜扫描、铸体或铸体薄片等，均加注明，以提高储量计算的准确性及可靠性，加深对地下油层情况的了解。

(5)油层压力及产能

说明压力资料数据的来源，是中途测试、完井试油数据，还是按产量、流压推算得来。叙述计算产量公式的理论依据；编结深度与压力的关系曲线、产量与压力恢复曲线，分析产能、压力、深度的关系。(6)地面地下流体性质

a.地面流体性质--地层产出的油、气、水样在常压下的物理性质； b.地下流体性质--高压密闭取样条件下取出的流体样品，在地面实验室内用人工模拟地下高温高压条件测定的流体物理性质；

对资料来源进行分析比较，选其准确性、可靠性较好的资料应用于储量计算。

(7)油、气、水分布规律

对已钻穿底界的各油、气、水层，要论述油、气层在纵向上的分布规律，分析含油、气层的分布位置与地层界线、油气层与隔层厚度、单层产量与该层厚度的关系；

对未钻穿的油气界而、油水界面、油气藏底界的油(气)藏，要叙述油气界面、油水界面的推算原理、理论依据及计算公式，确定含油的有效厚度；对实测的油气界面、油水界面要说明判断依据。(8)油气层保护、改造措施

根据储集层化验分析资料及井下情况，提出改造油气层的措施。

最后要编绘该井油层综合评价图，其内容包括井深、层位、岩性、储层物性(孔隙度、渗透率、含油饱和度、含水饱和度、储层岩石的吸水性、润湿性)、储集层岩石的化学分析，矿物名称及含量、泥物性质及含量（包括粘土矿物性质及含量）、酸不溶物含量、碳酸盐含量，测井解释成果、试油情况，几条重要的能说明问题的测井曲线等。5）综合评价 1）区域地质背景

a.地球物理勘探程度：叙述该井所处凹陷地震测线密度，用地震地层学研究成果和钻井地质成果，确定地震详查和三维地震工区； b.地质沉积史及构造发展史：结合地质录井资料、测井资料、化验分析成果、测试资料，对该井所钻凹陷、局部构造的地质沉积史、构造发展史、沉积相、生油史进行概述，划分构造单元及沉积相带，叙述沉积凹陷边缘及基底的岩性、时代、埋藏深度、超覆情况； c.已钻构造与断层分析：利用钻井地质资料，结合地层资料对所钻构造层位、岩性、构造形态及类型，与断层的关系进行分析，说明油气的运移聚集与断层、构造的关系。(2)生储盖组合分析

a.生储盖组合特征：叙述所钻地层生储盖组合的套数及特征； b.含油气层组合特征及平面展布：叙述含油气生诸盖组合特征，并借助物探单位提供的资料，分析其形态与含油气面积的关系； e.最佳含油气组合层位及井段：详细叙述该井所钻地层含油气最佳组合分布的地层时代及井段，含油岩性特征，组合特征，地层接触关系，分析含油性最佳或含油最多的原因。(3)已钻油藏评价

a.油气藏相态及形态分类：借鉴地震资料及区域地质资料对油气藏进行构造类型及形态分类；

b.油气藏驱动方式分析：确定油气藏的驱动方式，分析影响采收率的各种因素，说明驱动方式的判断依据；

c.计算地质储量、预测储量：对已发现气层，并钻穿油气层底界或油水界面的区域探井，要计算所钻构造的预测储量，并估算该构造带的地质储量；概述计算公式的理论基础、基本原理、资料的可靠程度。

(4)综合评价，a.构造形成及油气聚集分析：分析构造形成与油气聚集的关系，利用油源对比标志、生油岩成熟期与构造形成期说明油气运移方向及可能聚集区；

b.有利含油气区的预测及预探意见：指出油气运移方向，预测本凹陷有利含油气区；

c.资源预测及经济效益：根据生油层评价报告提供的资料，结合地震资料，预测所属凹陷的资源量，根据预探方案，估算预探成本及经济效益。

6、预探井地质综合评价报告编写提纲

1）(内容同区域探井)2）地层评价(内容同区域探井)3）储油气层评价(内容同区域探井)4）综合评价(1)地质背景

a.地球物理勘探程度：叙述该井所处构造带的地震测线密度，应用地震地层学研究成果和钻井地质成果，确定地震精查及三维地震位置； b.已钻构造及断层分析：利用钻井地质资料，结台地震资料，对所钻构造层位、岩性、构造类型及形态，构造与断层关系进行分析，说明油气运移聚集与断层、构造的关系。(2)生储盖组合分析

a.生储盖组合特征：叙述所钻地层生储差组合套数及特征；

b.含油气组合特征及平面展布：叙述含油气的生储盖组合待征，并借助物探单位提供的资料，分析其形态与含油气面积的关系；

c.最佳含油气组合层位及井段：叙述该井所钻地层及含油气组合分布的地层时代及井段，含油岩性特征，组合特征，地层接触关系，分析含油性最佳或含油最多的原因。(3)油气藏评价

a.油气藏相态及形态分类：借鉴地震资料及区域地质资料对油气藏类型及形态分类；

b.油气藏驱动方式分析：确定油气藏的驱动方式，分析影响采收率的各种因素，说明驱动方式的判断依据；

c.计算预测储量及控制储量：对已发现碎屑岩油气层，并钻穿油气层底界或油水界面的预探井，要计算所钻构造的预测储量；若为碳酸盐岩层状或块状油气藏，只有一口井且钻穿了油水界面的，可将储量级别上升为控制储量或探明储量。(4)综合评价

a.确定主力合油气层系分析：根据测试、测井及地质录井资料，综合评定主力含油层系，说明主要依据；

b.提出评价钻探方案：根据构造含油情况分析，提出评价钻探的井位布置方案，并说明各井的钻探目的及任务；

c.对油气层、油气藏进行产能预测：综合分析试油、地震、地质录井资料，预测所钻油气层、油气藏的产能。

7、评价井地质结合评价报告缄写提纲 1)概况(内容同区域探井)2)地层评价(1岩性特征

按岩性、岩性组合、沉积旋回总结其特征(2)电测曲线特征

综合岩性及电测曲线特征，编制地层综合柱状图及地层对比图，分析地层变化情况。

3）油气层评价

（1）岩性、电性特征：按层段总结储油层的岩性、电性特征，岩电关系和油气显示程度及纵向分布规律；

（2）分布层位及厚度变化：按层位统计储油气层厚度及层数，叙述一般厚度范围，单层最大、最小厚度，储油气层集中井段及层位，油气层的有效原度及变化规律，分析储油气层分布位置与地质界线的关系，主力油气层与一般油气层的关系；

(3)油气层储集类型特征：按油气储集空间类型(孔隙、裂缝、洞穴、缝洞、缝隙型)、类别、成因(原生、次生、内因、外因)、形状、大小、组合关系、分布规律、连通情况、相互关系、充填物及其性质、充填程度、张开程度、次生矿物及结晶程度、次生矿物性质及分布状况等，从微观分析延伸到宏观分析，从而对储油气空间有较深较广的认识；

(4)油气层物性：叙述油层物性，主要说明孔隙度、渗透率、含油饱和度的资料来源，是岩心试验数据、测试分析数据，还是电测曲 线推算而来；其它资料如：相渗透率、润湿性、储集层岩性、电镜扫描、铸体或铸体薄片，均加注明，以提高储量计算的准确性及可靠性。

(5)油气层压力及产能分析：说明压力资料数据的来源，是中途测试、完井试油实测数据，还是据产量、流压推算得来，叙述计算产量公式的理论依据，编制深度与压力的关系曲线、产量与压力恢复曲 线、分析产能、压力、深度的关系；

(6)流体性质：叙述油气水地面、地下的物理化学性质及变化律，对原油性质进行评价。

(7)搞清“四性”：搞清岩性、物性、电性与合油性的关系，分析油气层有效厚度及变化规律；

(8)确定油水界面：叙述各油气层的油水界面位置及确定依据；(9)油气层保护、改造措施：根据储层化验与分析资料及井下情况，提出保护油气层及改造油气层的措施。

主力油层评价时，要综合各项油气层物化资料，绘制出油层综合曲线图、油层对比图、油层构造图、油藏剖面图。图上反映出油(气)层特征及其横向变化、油气水分布情况。

4）综合评价

(1)所评价油气层构造与断层分析：利用钻井地质资料，结合地震资料对主力油层构造形态、范围、面积、岩性进行分析，说明断层与构造的关系，油气运移聚集与断层构造的关系；

(2)确定含油范围、油层厚度变化情况：据钻井地质、测井、试油及地震资料，确定构造含油范围及油层厚度变化情况；

(3)搞请油气水分布状况：综合油层各项地质资料，说明各含油层的油气水分布状况及油气、油水界面深度；

(4)计算所评价油气探明储量：概述储量计算公式的理论基础、基本原理；

(5)估算邻近构造油气储量：利用所钻构造油气探明储量的各种计算参数，对邻区油气储量进行估算.(6)提出主力油层开发方案：根据主力油层的构造形态、油层厚度变化及油气水的分布状况，提出开发方案及井位部署，写明各井的钻井目的及任务：

综合地质勘探 篇3

【关键词】综合地质；勘探方法；地质勘探

一、前言

目前，综合地质勘探的方法在很多领域都有应用，其中，在地质勘探中，综合地质勘探方法更加重要，因此，一定要重视该方法的科学合理应用，保证其使用更加有效果。

二、地质勘探的阶段划分

固体矿产的地质勘探一般由找矿、普查、详查以及勘探四个阶段组成，四者之间先后顺序不能轻易打乱，否则会对地质勘探工作造成困扰：找矿就是寻找评价具有工业价值的矿产资源为开展普查工作提供依据的过程；普查一般是在已知赋存有工业价值矿产资源的地区或者找矿的基础上进行的。普查的主要任务是对工作地区的矿产资源开发价值做进一步评价，获取一定的矿产资源详查是建立在普查工作的基础之上，对资源条件较好且近期开发有利的地区进行。矿区开发建设的总体设计需要详查为其提供依据，详查成果确定矿区建设规模及井田划分不因地质情况而发生重大变化；特殊水文地质和矿山工程地质等这些影响矿区开发的条件要做出正确客观评价；开发建设井田地段的工作程度要保证满足矿井建设可行性研究的需要，只有将这些工作确认到位，才能确保下步工作顺利进行；精查是直接为矿井设计和建设服务的矿产地质勘查工作。

三、煤矿工程地质勘查的内容

1.剥离物的强度

剥离物强度的研究在煤矿工程地质的勘察当中属于非常有意义的一个部分。通常情况下对剥离物强度进行研究，能够更加准确的确定开采技术所需要使用到的机械设备，而这对于煤矿工程的经济效益的发展来说也有帮助。是以，在进行剥离物的强度研究时，应该要研究清楚岩体的分布与含量以及硬度等级等。对于比较特殊的岩石，应该对其硬度特别调查，再根据调查结果来确定开采时要使用的设备和开采工艺。

2.矿坑边坡的稳定

进行煤矿开采的时候，地表的平衡结构被破坏的情况无法避免，只是这会导致矿坑边坡的稳定性一样受到破坏，以致于给煤矿工程埋下安全隐患、带来安全问题。通过一些有关调查的结果可以得知，在大部分的煤矿开采工程当中，出现因为矿坑边坡滑落而引发的安全事故不在少数，这无疑是对人们的生命与财产都产生了伤害与威胁。会造成这样的现象，很大程度上是由于在进行地质勘察期间，没有对工程环境的水文地质与工程地质做好足够的调查，而在进行煤矿开采的时候，施工人员对于矿坑边坡的设计并不完善，是以在地质环境与工程施工的双重影响之下，便引发了矿坑坑边滑落的情况，引发安全问题。

3.排土场的选择与稳定性

露天矿坑安置废物的场地就是排土场，排土场可以分为外排与内排。外排主要是在开采的初期使用比较频繁，而外排土场对于露天生产的正常工作来说影响很大。因此，应该对排土场地址的选择以及其稳定性的评定都慎重对待。

四、综合地质勘探方法在地质勘探中的应用

1、利用创新整体部署实现地质找矿重大突破

大的找矿突破往往需要建立在打的找矿部署的基础之上，无论是国内还是国外的找矿重大突破，都是以统一部署、集中突破作为基础的，并且涉及到多学科、多工种，是综合集成的结晶。多年以来，我国在地质工作方面已经进入到了体制转换、队伍调整的状态，同时也包括了机制变化、投入不足、风险极大等复杂的情况。由于地质找矿缺少了统一的规划与部署，常常是各自为战而布局又分散，找矿的项目往往小且散而数量有多，这些都是很明显的问题，以致于想要在布局上做出重大突破也很难。面对这样的情况，首先要加强对于找矿部署的研究工作，对找矿整体布局进行创新，并且尽可能的对矿产资源勘察工作的发展做出正确的引导。

要实现创新找矿整体部署，首先需要有稳定研究的队伍，能够将发展需要把握掌控好，对市场动态及时跟踪反应，更要借鉴好国外经验，切实的做到加强矿产勘查部署的研究。其次，全国地质工种的统一规划要尽快推进，矿产资源的勘查规划也要尽快出台，对于公益性的地质勘查或者是商业性地址勘查都要做好统筹与安排工作，要让找矿布局与结构调整都有正确的引导，从根本上预防重复分散的情况发生。最后，要将地质勘查的行业标准不断完善与规范，矿产资源勘查的市场准入也要不断强化，包括业务指导以及监督管理工作都不可松懈。对于找矿过程中要涉及的区域地质调查、物化探和普查、详查与勘查等工作都做好合理部署。

2.地质找矿的预测应用综合勘查技术

对于当前的矿产勘查来说，它的主要发展趋势就是地质找矿的预测应用综合勘查技术。这种综合勘查技术是利用不同的勘查手段进行组合搭配与互补协作，从而完成降低多解性的目标。如果仅仅是利用单一的化探或物探手段，是很难做到对隐伏矿的找矿预测取得显著成果的。在使用化探或物探手段的时候，必须要以矿地质当作重要基础，且将两者的信息与成矿地址条件结合起来进行说明。在化探或物探的勘查过程当中，应该将实践和地址理论结合在一起，来对整体勘查思路做出综合的判断与分析。在这里，也应该注意不要和成矿地址条件分离了而选择单一的勘查手段，这样才能够利用一系列有效措施将地质找矿工作正确处理好以及将地址勘查过程中存在的问题解决好。

3.地址找矿技术的增强

当前的地址找矿方法多种多类，传统的找矿思路慢慢的已经被从地表到内部的新型找矿思路所取代，此外，还以进行综合技术的运用作为基础去更加全面的考虑各项找矿技术。也就是说，以岩石物理性质各有不同作为基本，再去掌握和了解地表到内部的具体情况以及成矿的规律。利用新型的科学技术无疑能够让地质找矿技术有效提高，而通过地球物理仪器所特有的精密度进行实施测量，能够获得足够准确与真实并且来源可靠的数据。在这里，还应该利用好信息体系，把等到的数据转换成图标，并且提供给技术人员作为一个很好的参考。至于地质研究人员、地球物理研究人员、地质勘探人员等都应该协作好，并且相互之间友好配合，努力达成强化地质找矿质量的目标。

五、结束语

综上所述，综合地质勘探方法应用在地质勘探中，必须要明确应用的法则和应用的对策，这样才能够提升综合地质勘探的应用效果，让综合地质勘探的作用发挥出来。

【参考文献】

[1]胡俊峰.煤矿深部开采综合地质勘探方法研究[J].科技致富向导，2012（19）.

综合地质勘探 篇4

综合地质勘探法顾名思义为一种综合性方法, 它是在综合了多种勘探方法的基础上形成的。多种物探法、地面测绘法以及钻探等方法的优点它都进行了利用, 具体是先糅合这些方法, 然后再进行合理组织, 取长补短, 进行点、线、面多方位结合, 进而实现立体化、多参数化、多层次化勘探。具体在应用综合地质勘探法时, 应按照先地面后地下的原则, 勘探地面时, 先钻探后物探的原则, 进行地下勘探时, 应采用物探、钻探相结合的原则, 进行综合勘探作业。

2 综合地质勘探中的主要技术手段及它们的优缺点

2.1 地球物理勘探

我们把地球物理勘探法简称物探法, 它主要是根据岩石与矿体物理特性, 通过仪器发生与接受信号, 对物理场的变化进行研究, 进而详细了解地质构造, 寻找各种矿床。通常物探法中, 应用较多的两种方法为地震法与电阻率法, 应用这两种方法, 可获得很多地层资料, 有效勘探矿产资源。

在勘探矿产资源时, 借助物探技术, 可详细了解各种地质问题, 地质构造, 以及矿产埋藏深度, 同时还可估算矿产含量, 可加快矿产普查与勘探速度, 减少工人作业量, 提高勘探质量。

2.2 坑探工程

我们开挖岩土处取大尺寸原状土样与扰动土样进行实验室试验这就是我们通常所说的坑探。坑探的探坑一般能进入一人以上, 可获得详细的地层资料, 这种勘探方法比较可靠。勘探工程可细分为探槽、探井、探巷、小窑调查以及清理等。可采用人工或机械设备开挖探槽, 在开挖时应距原状土位置一定距离, 应依据原状土周围环境情况与地质条件来确定开挖尺寸。对于深层开挖的探坑, 可把坑壁与坑底挖垂直, 用钢板支护探坑壁, 这样可更好的保障探坑与探槽壁的稳定, 同时也比较经济。对于浅层开挖的探坑, 可把坑壁挖成倾斜状, 这样更经济。

坑探工程是地质勘探的一种重要手段, 通常我们在地质填图前实施坑探工程, 这样可更好的研究地表地质情况, 使地质图的测绘更精确, 加深研究深度。

2.3 钻探工程

钻探主要是在待勘查处钻垂直、倾斜或水平钻孔, 来取岩层原状土样, 进而划分岩层类型与测定岩层工程性质。钻探在矿产勘查中应用较多, 它主要是借助转动的钻探机械带动钻杆与钻头, 向地下钻凿小直径深圆孔, 来采集各种地层样品, 进行观察, 最终获得各种地质资料信息。

按照场地环境、地层条件以及土种类别的不同, 我们可对钻进方法进行分类, 具体可分为:连续钻进、冲击钻进、锤击钻进、回转钻进等。在钻孔过程中我们主要用到的钻探设备有:电动机、水泵、空压机、绞车以及钻架等。在具体钻探时, 我们应重点注意孔壁坍塌与孔底隆起等问题。其中影响孔壁坍塌的主要因素有钻土层的性质、孔深与地下水情况。通常为实现稳定钻孔, 特别是当钻孔深度低于地下水位时, 可采用套管、水泥浆等进行稳定处理。

在普查与勘查矿产资源时, 初始勘探阶段, 大多会应用到钻探工程, 通过地质预测推测出的含矿区, 具体的验证、圈定可借助钻探工程来完成。如勘探一些上覆土层较厚的平原地区与旧矿区的深底部, 表层土含水较多区域等都需要使用钻探技术。为使钻孔勘探效果达到最优, 应把收集、整理以及反馈钻孔地质资料的程序建立健全, 及时更新各类钻孔探明的地质情况, 以更好的服务地质勘探工作。

2.4 地质填图

对于各种有用的地质体与地质现象我们应按一定比例或技术要求, 及时描绘在地理图上, 以形成地质图, 我们把此过程叫做地质填图。地质填图属于一项基本的地质调查工作。

进行地质填图应按照一定程序进行:

1) 应尽全面的收集待填图区域的地质资料, 了解其地质情况, 并把填图单位确定好。

2) 按照事先布置的路线, 实施野外实地填图。

3) 进行室内综合整理工作。主要是缩放处理前期绘制的草图, 合理衔接、补充野外图幅间的地质界线, 绘出完整地质图。

2.5 遥感地质调查

遥感地质调查属于一种新兴地质勘探法, 是近年来发展起来的, 它主要是借助遥感技术来进行地质科学研究。判读像片是遥感技术的主要应用。实践证实, 遥感技术能准确判读可见光航空像片与多光谱卫星像片, 可把找矿标志与地质构造准确辨别出。其中遥感摄影、遥感电视、红外遥感以及雷达激光遥感等是要按地质技术在地质勘探中的主要应用。遥感技术具有很多优点, 如可准确探明地表与某一深度的地质情况;可克服地面物体的干扰, 实现连续观察;可实现自动化处理, 进行现代化编录, 减少人工劳动。但这种勘探技术也有一定局限性, 如极易受到天气气候条件影响, 遇阴霾多云天气, 会对遥感成像造成影响, 清晰度差的遥感像片, 会影响后期地质信息的读取, 降低勘测准确率。

对以上几种地质勘探法进行综合, 我们发现每种方法都有自身优缺点, 适用区域不尽相同。如物探法, 可适用大部分地层, 可为地质勘探提供准确资料, 但对于一些复杂地层仅能把大致地质信息勘查出来。坑探工程主要用来勘探一定厚度表层的地层信息, 不适宜勘探较多地下水区域或松软区域, 当坑探法可直观获得土层岩层信息, 具有很高精度。而钻探法较适宜勘查深区域, 但实际钻探需要到很多设备, 钻探具有一定技术性, 复杂繁琐。地质填图可把区域地质情况直观反映出来, 如矿产厚度, 储量等, 但它对前期地质资料要求较高。遥感地质调查, 可客观反映地表与一定深度的地层信息, 但容易受天气状况影响。

3 结语

总之, 各种地质勘探法各有优缺点, 应用单一地质勘探法很难准确、详细的了解矿区地质情况, 在具体勘探时, 可根据具体区域环境有针对性的综合2种或多种技术进行综合勘探。这样可更全面详细的了解矿区地质情况, 更好的做好地质勘探工作。

参考文献

[1]H.F温特科恩, 方晓阳.基础工程手册[M].北京:中国建筑工程出版社, 1983.

岩溶隧道递进式综合地质预报技术 篇5

对岩溶发育情况进行准确及时地预报,是当前岩溶地区隧道施工中亟待研究与解决的关键问题.在岩溶隧道常规地质预报的基础上,结合岩溶地段隧道施工特点,提出通过对注浆孔、注浆质量检查孔的综合分析进行岩溶精确预报的方法.实践证明,该方法是岩溶隧道地质预报的.较好方法.对这一方法进行了系统的阐述,并结合工程实例对该方法的实施要点、资料分析、处理方法进行了重点说明.

作 者：金强国 刘成禹 Jin Qiangguo Liu Chengyu 作者单位：金强国,Jin Qiangguo(中铁隧道集团公司,河南洛阳,471000)

刘成禹,Liu Chengyu(福州大学,福建福州,350108)

小屯煤矿地质类型综合评定 篇6

【关键词】小屯煤矿；地质构造；瓦斯；煤层稳定性；地质类型

1.矿井概况

小屯井田位于贵州省大方县县城南部，井田中心直距县城约6.0km，行政区划属大方县小屯乡、大方镇、羊场镇管辖。井田属侵蚀—溶蚀低中山峰丛谷地地貌，大部分标高在+1350m以上。矿区内无较大河流，只有一些季节性溪流。矿井于2005年7月破土开工建设，采用平硐开拓方式，划分为一个双翼采区开采，其首采区为一采区。含煤岩系为二叠系上统龙潭组（P3l），龙潭组系海陆交互相含煤建造，主要由陆源碎屑岩及煤组成。采矿权范围内含大部可采、局部可采煤层4层（6上、6中、6下、7）。现主要开采6中煤层，生产能力60万吨/年。

2.小屯煤矿地质类型

2.1地质构造复杂程度

小屯煤矿地层总体走向呈NE～SW向，倾向SE，倾角一般5～15°左右。浅部地层走向近SN向，倾向近E，受白瓦厂向斜和生纸山背斜的影响，煤层底板等高线呈一向NE～SW两个方向凸出的弧形；中北浅部见有宽缓的次一级褶曲，褶曲轴基本呈NNE～SSW向展布。发育主要褶曲3条（大方背斜、白瓦厂向斜、生纸山背斜）。

矿井范围内，仅以往勘探的201孔、203孔、204孔、702孔揭露F201-1、F203-1、F204-1、F702-1、F905-1五条断层，均位于工作区的北东部，同属隐伏断层。井田开拓开采资料显示，井下小型断裂构造发育，落差较小。

含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，井下小断层较发育，岩浆岩发育于煤系的底部，煤层不受岩浆岩的影响，构造对采煤工作面的连续推进有一定影响，小屯煤矿构造类别应为第Ⅱ类—中等复杂构造。

2.2煤层稳定程度

采矿权范围内含大部可采、局部可采煤层4层（6上、6中、6下、7煤层）。6上煤层为简单～较简单结构，位于龙潭组最上部，煤层厚度0m～1.74m，平均厚度0.82m；6中煤层为简单～中等结构，位于龙潭组上部，煤层厚度0.44m～6.50m，平均2.32m；6下煤层为简单～较简单结构，位于龙潭组上部，煤层厚度0m～2.11m，平均0.99m；7号煤层为简单～较简单结构，位于龙潭组中上部，煤层厚度0m～1.77m，平均0.99m。因各煤层可采范围连续，厚度变化不大，将各煤层均定义为可采范围内较稳定煤层。煤层稳定程度属中等类型。

2.3礦井瓦斯类型

2009年，贵州大方煤业有限公司委托中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对小屯煤矿6上、6中、6下、7煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定，各煤层均属于突出煤层。

2013年矿井瓦斯等级鉴定结果为：矿井相对瓦斯涌出量为：174.71m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为64.79m3/min，矿井二氧化碳绝对涌出量为：0.11m3/min，结合小屯煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定结果，评定矿井属煤与瓦斯突出矿井。矿井瓦斯类型属极复杂类型。

2.4矿井水文地质类型

矿井直接充水含水层为二叠系上统长兴灰岩（P3c）、二叠系上统龙潭组（P3l）；间接充水含水层为第四系（Q）、三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）上亚段、二叠系中统茅口组灰岩（P2m）。开采煤层主要充水水源来自长兴灰岩水和龙潭组薄层灰岩水，局部地段长兴灰岩和龙潭组薄层灰岩接受大气降雨的补给，矿井涌水量随季节的变化明显，矿井偶有突水，井下存在两老空积水，积水位置、范围清楚，矿井防治水工作简单易行，矿井水文地质类型属中等类型。

2.5其他开采地质条件

煤系上覆的围岩多为碳酸盐岩。煤层顶板多以泥岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，为较软岩—软岩，顶板极不稳定—不稳定。底板多以泥岩、粉砂岩、铝质泥岩为主，为较软岩—软岩，易发生底鼓现象。顶板较完整、裂隙不很发育。无陷落柱、冲击地压、地热和天窗等地质危害。其他开采地质条件属中等类型。

3.结论

根据《煤矿地质工作规定》中第二章的第十条分类依据评述，小屯煤矿为井工矿井，其中4条全为中等型，仅矿井瓦斯类型属极复杂类型，按划分依据就高不就低的原则，确定小屯煤矿地质类型为极复杂类型。根据矿井目前生产现状和生产规划情况，对矿井现存和潜在地质因素进行分析认为，上组煤开采主要受瓦斯、水害等因素的影响，矿井应在开采过程中对以上问题加以重视。参考文献

[1]国家安全监管总局、国家煤矿安监局《煤矿地质工作规定》（2013.12）.

[2]国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿防治水规定》（2009.9）.

作者简介

水文地质综合勘探方案探讨 篇7

1 自然地理概况

1.1 地形地貌

井田内为低山丘陵黄土地貌景观, 地势北高南低, “v”字形沟谷发育。井田西南部有大山谷河穿过井田。地表最高点位于井田东北部山梁, 标高1 425.0 m;最低点位于井田南部边界大峪河河床, 标高1 320.6 m, 相对高差104.4 m。

1.2 水文气象

本井田属海河流域桑干河水系。大山谷河从井田西南部穿过, 在井田内长度约2 000 m。据水文站观测资料, 最大洪峰流量208 m/s。冬季河床干枯, 为季节性河流。井田内无其他大的地表水体。

2 矿井充水因素分析

2.1 大气降水及地表水

本井田位于干旱、半干旱气候区, 降水量少, 大峪河径流受季节影响大, 水量且主要集中在7、8月份。其它沟谷平时干涸无水, 雨季短暂洪流受地形地貌控制, 利于径流排泄而不利于对地下水入渗补给, 对煤层的开采影响很小。随着矿山的开采, 在地表形成塌陷及采空地裂缝, 大气降水在沟谷中形成洪水通过塌陷裂缝可以进入矿井, 从而逐渐成为直接充水因素。

2.2 煤系砂岩裂隙水

山西组、太原组砂岩裂隙含水层是煤层开采时的直接充水含水层, 随煤层迎过冒落带、导水裂缝带直接进入矿井, 是矿井直接充水因素。煤系含水层总的来看, 含水性弱, 含水层多集中在局部构造裂隙发育段。但由于煤系地层地下水储量以静储量为主, 随着矿井不断排水, 涌水量会逐渐减弱, 对煤矿影响小, 其充水方式以渗水、滴水为主, 淋水、涌水次之。

2.3 采空区积水

本井田及周围存在定的古窑采空区, 长期的日积月累, 易汇集采空积水。由于年代久远, 其具体位置和积水情况难以一一查清, 为矿井重要的充水因素, 是煤矿生产的最大隐患, 如果处理不当, 会造成矿井透水事故, 应引起有关方面高度重视。

2.4 断层充水特征

本井田已发现有7条断层, 在中南部有3条进东西向正断层, 使井田形成丁地垒、地望格局。本井田断裂构造落差大。受补给条件控制, 断层本身的含水性并不强, 但极有可能具有较强的导水性质, 成为地表水进入采空区的通道。下部煤层底板标高低于奥灰水位标高, 当断层通过了奥陶系含水层时, 奥灰水容易沿着构造裂隙薄弱带突入矿井, 造成突水事故。

2.5 奥陶系岩浴裂隙水

奥陶系含水层是本区煤系下裂主要的含水层, 岩浴裂隙发育不均, 岩浴裂隙发育段富水性强。据资料, 本井田下部25号煤层突水系数0.034 MPa/m, 小于全国突水实际资料值0.06 MPa/m和正常段0.1 MPa/m, 所以在一般情况下, 本井田发生奥灰水的突水危险性小。但由于本井田断层落差大且断裂带岩石破畔, 使隔水层厚度和隔水层的强度大大降低, 所以上述号煤层在断层附近的实际突水系数将远远大于上述计算值。故此奥灰水对煤层3:1采具有一定威胁。

3 矿井水文地质勘探方案

3.1 水文地质调查

1) 收集近10年的气象资料, 包括每年气温、降水量、蒸发量、最大风速、平均湿度、冻土时间及最大冻土深度。

2) 收集近10年的大峪河水文观测资料, 用原位渗透试验方法确定大峪河河床的入渗系数。

3) 实地调查井田及周边地表裂缝和采空塌陷的基本特征及分布范围, 查明周边矿井位置、范围、开采层位、开采方法以及与相邻矿井的空间关系。

4) 收集井下采掘工程资料和矿井排水记录以及以往井下出水点情况资料。

3.2 水文孔抽水试验

本井田已有1个水文地质抽水钻于ZK4-5, 但该孔对奥灰岩溶水水的抽水仅一次降深, 降深0.54m, 未达到抽水规范要求。根据《矿井水文地质工程地质勘探规范》要求和井田实际情况, 在井田内和几断层组成的地堑中及井田内落差最大的上盘处、且同时处于大峪河床之中布置2个水文地质抽水钻孔, 抽水层为山西组、太原组和奥陶系灰岩含水层, 终孔深度预剖600 m, 按规范要求设计钻孔工艺。

4 水文地质物探

4.1 三维地震

根据矿方给定的勘探范围和勘探的目的和任务, 并结合工作区的地形、地质情况、施工条件等因素, 确定本次三维地震勘探面积为6.3 708 km2。三维地震将采用10线8炮中间激发, 叠加次数24次 (4×6) ·CDP网格10 m×10 m, 接收道1 0×48毡, 炮点网度80 m×20 m, 检波点网度40 m×20 m。设计生产物理点3 600个, 微测井9个, 计物理点54个, 试验点5个, 计物理点100个, 段试验100个, 共计物理点3 854个。

4.2 瞬变电磁

在三维地震解释的构造区, 采用线距20m、点距20m加密控制, 同时对在施工工程中发现的富水异常区保证20%机动物理点进行加密测量。预计瞬变电磁法物理点7 600个, 试验点20个, 检查点不少于380个。在瞬变电磁法固定的采空积水异常区域范围, 进一步通过直流激电测深法加以验证, 物理点不少于10个。

5 结语

通过这次水文地质勘察工作, 查明了井回内断层、陷落柱的分布及其导水性, 煤层顶底板岩石的抗水性及隔水性、煤系地层含水层富水性特征, 以及采空区积水分布范围和岩溶水对煤层开采的威胁, 为煤炭开采提供了有利的条件。

摘要：以某煤炭开采过程中遇到的水文地质勘探问题为例, 对水文地质综合勘探方案进行了研究和分析, 以期与行业同仁切磋经验。

隧道超前地质预报地质综合分析技术 篇8

关键词：超前预报,地质分析,技术

0前言

随着国民经济建设的飞速发展, 特别是实施西部大开发以来, 水利水电、铁路、公路工程中新建隧道工程规模越来越宏大, 而这些隧道工程都具有洞径大, 埋藏深, 洞线长的共同特点, 特别是一些水利水电工程隧道埋深上千米, 地表地势险要, 洞线通过的地质情况复杂, 前期的勘察阶段很难查明存在的工程地质情况。公路、铁路隧道及水电工程的隧洞其设计的基本依据是地质勘察资料, 而隧道施工的依据主要是设计文件, 前两者在设计文件提出之前要经过初勘和详勘阶段, 后者更要做反复的勘察和比选, 尽管如此, 设计勘察工作重点考虑与工程的安全性、稳定性、经济性、运行特点相关的主要地质条件, 而影响局部施工的地质条件受自然条件、勘察技术的局限性、经济性等影响, 小的、局部的地质情况在设计勘察阶段一般都不要求详细查清, 但一些局部的、分散、随机的不良地质洞段却是施工最大的安全隐患。主要表现为隧道施工中塌方、涌水、涌泥、岩爆、有害气体等地质灾害。由于这些灾害的发生具有突发性, 给施工带来预想不到的困难和危害, 因此, 加强隧道施工超前地质预报工作是隧洞施工安全管理的重要环节, 是现场施工安全的重要组成, 是隧洞施工的重要技术保障。

地质综合分析技术, 是一项实践性很强的实用技术, 它与地质学科有着广泛联系, 尤其是与地质学、地质力学、水文地质学、工程地质学、构造地质学等关系极为密切, 也与矿物岩石学、地史学、工程物探学关系密切, 做好地质综合分析应该也必须掌握上述学科的基础知识。

工程区的基本地质条件, 开挖过程中面临的诸多地质问题, 如地层、岩性、地质构造、地下水、高地应力、岩爆、高地温、瓦斯等, 对物探、钻孔探测资料的任何解释与应用, 都离不开地质综合判断, 地质综合分析技术就是研究判明各种不良地质作用的控制因素和地质环境, 熟悉和掌握相关地质理论, 总结工程区各种地质现象的发生发展规律是做好地质综合分析预报的重要环节。

1 地质综合分析基本要求

地质综合分析是一个从理论到实践的认识过程, 要求预报地质人员具有较全面的地质知识和物探知识, 有丰富的工程实践经验。具体工作中要求:

(1) 地质人员具有较全面的地质基础理论, 实际工作经验及编制综合图件的能力和技能;

(2) 力求在隧道工程施工前补充完善工程设计资料, 根据前期勘察资料及地表调查资料编写宏观预测地质分析报告;

(3) 施工过程中随工程进展及时收集洞内开挖段地质资料, 并力求做到全面准确;

(4) 及时归纳汇总地质、物探、钻孔探测资料, 逐步完善充实综合图件内容;

(5) 综合判译各种物探成果, 避免多解性影响, 提高预报的准确性;

(6) 对工程重点洞段的地质综合分析成果, 应及时提交指导施工;

(7) 通过开挖对比验证预报资料的准确性, 对存在的偏差及时分析原因, 从中找出规律, 使下次预报更加准确可靠。

2 地质综合分析技术主要方法

地质综合分析其实是一个系统的工作, 就具体开展的某项工作而言, 其方法很多, 亦都有一定效果。根据工程性质、工程区基本地质条件和地质环境的不同, 其手段和方法的应用亦各有所异, 因此在选择手段、方法时应据工程实际情况合理应用。

2.1 地质法

地质法是地质综合分析技术最基本的方法, 不管物探法还是钻孔探测法, 都是地质分析方法向前方延伸的手段。同时对物探和钻孔超前探测资料的任何解释和应用, 都离不开施工过程中观测和收集的地质判断, 缺少了这一基础环节, 采用任何超前探测方法都很难取得好的效果。而在实施地质法的过程中主要有如下方面:

2.1.1 地质投影法

主要是针对地下工程纵剖面图的修正编制, 它也是隧道 (洞) 工程预报中最主要的图件之一, 与工程区的地形地质图相辅相成, 涵盖的内容丰富、直观, 对施工具有重要的指导意义, 亦是地下工程宏观分析预测基础图件。

2.1.2 地层层序法

地层层序是确定地质历史的根据和地质构造的基础, 掌握了隧道 (洞) 地表的地层层序, 岩性组合及特殊的岩层 (标志层) 对在隧道施工中当遇到某一时代的地层时, 按地层层序上下迭置关系和岩性组合特征、厚度, 结合施工中揭露的地层产状关系, 就能预测相关地层在隧道前方出现的位置, 以及可能遇到的岩溶含水层和构造带等地质缺陷。

当前期地质勘察实测有隧道工程区地层剖面 (地层柱状图) , 且经复查基本属实时, 可不另行实测地质剖面建立地层层序;若工程区地层、构造复杂, 原勘察成果不能满足要求时, 应补测全部或某一段地层剖面, 重新建立地层层序, 为地层、岩性段和地质构造的预测、修改补充提供地质依据。当然, 往往很多隧道工程要做这样的工作有很大难度, 而且也不太容易找到较标准的剖面, 在这种情况下, 一般可根据某个地区地层分区图或同类地层在其它临近工程中揭露的情况进行对比确定, 不过这样的结果和工程区实际会有一定出入。

2.1.3 工程地质类比法

地下工程尽管所处地质条件、地质环境各不相同, 但构成各工程的地质因素和构造形式及工程地质问题还是有诸多共同之处。地质类比法就是依据工程地质学分析方法按不良地质作用地质灾害形成的工程地质条件, 水文地质条件和其它条件的共性之处进行类比, 对诸如塌方、突水、突泥、岩爆、瓦斯等类型的定性判断。并根据工程地质条件对可能出现的破坏模式, 以及已出现的变形迹象, 对洞室、掌子面、边墙、拱顶的稳定状态做出判断, 并对其发展趋势做出评估。

地下工程建设中, 地质类比法是极为重要的方法之一, 它的基础资料是地勘部门、设计单位提交的工程地质纵剖面图, 工程地形地质图、物探成果 (主要是地面地震、电磁法) 、钻探、工程勘察报告、设计说明书等成果, 都应该全面系统地进行分析, 在此基础上应用地质类比法, 对隧道开挖中可能出现的突水、突泥、塌方、岩爆等做出较为确切的宏观预测。

2.1.4 地质编录法

地质编录是施工地质最基本的工作方法, 也是地质综合分析技术取得第一手资料的重要手段, 它既反映开挖段的地质变化特征, 又预示着未开挖段一定范围的地质问题。因为不论何种不良地质灾害的发生和发展, 它总是有其特殊前兆特征。我们通过地质编录掌握了这些变化规律和地质特征, 则是地质综合分析和对物探资料解释的珍贵依据, 同时也是编写工程基础资料证据。

2.2 综合物探法

物理探测技术是地质综合分析中极为重要的手段之一, 它的优点是快捷、直观, 探测的距离大, 对施工干扰相对小, 可以多种方法组合应用。但由于物探是利用岩石的物理性质进行地质判断的间接方法, 不同物探方法受限于不同场地和地质条件, 并都有一定的局限性, 不论何种物探方法的测试成果, 它都是反映围岩中的某种物理现象, 要对它定性、定量的鉴别, 则是物探方法的关键, 这就要求地质工程师对物探所揭示的异常情况结合工程区地质背景和工程经验进行深入分析才能做出比较切合实际的解译判断, 为此, 要在复杂地质背景条件下取得好的预报成果, 既要有高水平的地质技术, 更要有既懂地质又懂物探的复合型人才。

2.3 超前探孔法

超前探孔是地质综合分析最直接的手段, 它通过钻探取心编录, 对掌子面前方揭露出的地层岩性、构造、围岩类别、含水性、岩溶洞穴等的位置、规模能做出较准确的判断。但钻孔布孔位置带有一些偶然性, 不能保证每孔都能达到预测目的 (如溶洞、管道等) , 同时钻孔成本高、对施工干扰大, 不宜广泛采用, 但在特殊复杂地质洞段, 特别是物探揭示掌子面前方某一深度内存在重大异常时必须进行超前探孔, 并合理纳入预报措施及施工组织中。

3 地质综合分析技术实施要点

3.1 收集和分析研究工程地勘资料

不论是水电、公路或铁路隧道工程, 前期总要进行一定程度的地质勘察工作, 特别是水电工程勘察工作做得更详细。进驻一个工地开展超前预报之前, 首先要尽可能多收集工程区地质勘察资料, 要收集的资料有“隧道轴线工程地质纵剖面图”、“工程区工程地质平面图”、“前期勘察报告” (包括地质勘察报告和物探勘察报告) , 设计文件及说明书等。花一定时间, 通过对这些资料的熟悉、分析和研究, 宏观上掌握场区地质情况, 确定预报重难点, 初步判断工程中可能出现的不良地质缺陷的性质、部位及规模, 在与同时, 对上述资料中找出质疑的地部分。

3.2 地表地质调查及复核

进行地表调查与复核是地质分析的重要步骤, 我们在前期勘察资料中所获得的信息并不是直观的, 只有通过眼见为实, 并结合自已的认识才能更清晰把握工程区的地质特点, 对地表某一地质现象所在的位置、形态特征及规模等在脑子里形成的印象才深刻, 这样在预报过程中才能及时的反馈信息和展开联想。通过地表调查, 一方面可发现新的问题, 另一方面对勘察资料中产生的质疑地方进行复核, 使后来的预报分析判断更加准确。地表调查结束后, 要根据调查结果并结合前期勘察资料对隧道进行分段预测, 确定预报重难点洞段及所要采取的手段和方法等。表1为某高速铁路某隧道工程地表调查地质情况分析统计表。

3.3 编制宏观预测地质分析报告

宏观预测地质分析报告, 主要根据勘察资料和地表调查资料编制, 重点分析隧道工程区地层岩性, 地质构造, 不良地质洞段划分, 对可能发生的地质灾害进行分析说明, 提出拟采取的预报手段和方法措施。对地表岩溶现象, 构造、特殊岩层情况等最好采用表格形式展开, 尽量用数据说话, 不能泛泛而谈, 要有针对性地突出重点, 具有指导预报和施工的实际意义。

3.4 开挖地质编录及掌子面地质素描

在隧道 (洞) 开挖时, 将揭露的地层、岩性、地质构造、地下水及其它不良地质现象如实反映在大比例尺的三壁展示图或洞身展示 (平切) 图上, 并与隧道 (洞) 纵剖面图进行对照。图中重点反映地层岩性、地质界线、断层、节理裂隙等结构面产状、岩溶、地下水及物探成果等。通过展示图的连续编制结合物探成果和洞线剖面等资料综合分析, 即可掌握不良地质体的变化趋势, 预测掌子面前方可能出现何种地层岩性或不良地质情况。

地质编录要及时, 隧洞开挖后往往要进行喷锚支护, 特别是不良地质同段有时还要采取特殊方法处理, 如果编录不及时, 开挖揭露的一些地质现象会被覆盖, 影响资料的收集, 一般情况是每放一轮炮出碴后就要进行现场编录。在进度跟踪地质编录和掌子面素描时主要收集以下几方面资料:1) 地层岩性特征;2) 构造地质特征;3) 岩溶发育特征;4) 地下水特征。

3.5 物探资料综合分析解释

目前在超前地质预报中所采用的物探方法主要有场类法、波类法两个系列10余种方法。如TSP、地质雷达、瞬变电磁法、陆地声纳法、红外线法、钻孔 (声波、电磁波) 等测试法, 它们在一定的地质背景下确实能解决一些地质问题, 但是某种单一的方法总存在一定的局限性, 如何做好多种方法的优化组合、取长补短、相互印证, 以取得最佳的测试效果, 使对物探成果的多解性转化为唯一性则是关键的问题, 要做到这一点的确很难, 但是, 只要把握好场区工程地质特征, 充分掌握工程区的各种物性对不同物探方法的响应特征, 对物探资料进行解释时能很好的结合场区工程地质情况, 有效利用现场地质编录资料, 再配予具有全面的地质知识和物探知识, 有丰富的类似工程经验的工程师后至少可以使解释成果出现很小的偏差, 更加符合工程实际, 使预报成果更加准确可靠。

3.5.1 实例1

图1为某水电站引水隧洞掌子面K1+604前方雷达测试成果图, 预报桩号为K1+604～K1+628 (掌子面前方24m) 。从上图看, 图中异常首先可能会解释为发育一断层, 破碎带宽3m左右, 且带内赋水, 但是, 该隧洞当前开挖洞段为大理岩夹砂板岩地层, 且板岩含碳质较重, 通过地层对比, 结合掌子面素描情况及该洞段构造发育情况等综合分析后, 我们把该异常解释为碳质板岩夹层 (原文是:“掌子面前方K1+614～1+619段存在较大异常, 推断为含碳质软岩夹层, 赋水可能性小”) , 后开挖验证, 右边墙在K1+614桩号开始见碳质板岩层, 左边墙在K1+617见碳质板岩层, 该层厚约3m, 无地下水, 预报结果与开挖实际完全吻合。

3.5.1 实例2

图2为X某水电站引水隧洞底板K7+860～K7+890雷达测试成果图, 探测深度为底板下12m。

工程情况说明:该隧洞为某支流上一座中小型水电站引水隧洞, 隧洞第一次充水试验时, 洞室衬砌混凝土多处被击穿, 为进一步查明隧洞围岩一定深范围内的岩溶发育情况, 工程业主单位委托笔者单位承担了隧洞岩溶勘察任务, 并且明确主要采用物探方法和手段, 在最短时间内完成勘察工作。

从前期勘察资料得知, 图2中前后隧洞段的岩性均为中厚层灰岩、泥灰岩夹页岩, 岩层走向与洞轴线近垂直, 倾角25°左右 (雷达检测时已全断面混凝土封闭) , 从该雷达成果图看, 图中异常现象仅从地层岩性方面分析, 只要是稍有工程预报经验的人首先可能会判断为灰岩间的软岩夹层, 然而当仔细分析雷达波形, 两个异常体之间波形杂乱不连续, 异常情况较之两个异常体来说又不太明显, 况且, 灰岩、泥灰岩、页岩之间岩性差异也不会是那么大, 在对该异常进行解释时, 我们认真分析了该套地层岩性特征, 结合前期勘察资料、及施工支洞所揭示的一些地质现象, 我们把该异常解释为:“层间挤压破碎带, 局部沿层面溶蚀扩大成宽缝或小溶洞”。后通过钻孔勘验, 该异常部位岩体溶蚀破碎, 钻进中有卡钻及掉钻现象, 取出岩芯均为灰岩, 呈碎块状, 断口见铁质、泥质物, 有溶蚀痕迹, 压水试验时升压困难, 透水率大于100Lu, 判断和实际比较吻合。

3.5.3 实例3

图3为某水电站引水隧洞掌子面K1+445前方雷达测试成果图, 预报桩号为K1+445～K1+469 (掌子面前方24m) 。

从图3看, 图中波形杂乱, 象这种情况要作较准确的解释不太容易, 仅孤立的从前方这24m看, 有可能是一个较大规模的构造破碎带或影响带, 也有可能是一个裂隙密集带, 且溶蚀现象严重, 而且仅从波形分析, 表现出有溶洞的迹象不明显。但仔细分析该套地层, 结合地表情况及前期勘察资料, 首先基本排除是构造破碎带, 再结合已开挖的相临隧洞类似波形图情况及跟踪地质编录资料综合分析, 我们把该段异常解释为:原文“掌子面前方K1+445～1+469段存在明显异常, 根据雷达资料及地质综合分析, 推断该洞段溶蚀裂隙发育, 局部形成密集带, 且发育有溶缝或溶洞, 岩体破碎, 有分散线状水”。后来开挖验证, 在K1+450～1+456右边墙腰部以上发育一溶洞, 洞径3m左右, 无充填, 掌子面右顶部及右下角发育小溶洞, 充填有少量泥夹石, 较松散;K1+445～1+456段洞顶及边墙均有分散线状水, 总水量5～7L/s, 整段岩体溶蚀破碎, 局部发生塌方, 预报结果与开挖实际吻合很好。

3.6 预报成果与开挖实际对比

隧洞开挖以后要及时将预报成果与开挖实际进行对比, 对预报准确的或不准确的都要分析其原因, 特别是预报与实际出入较大时更应多方面分析原因, 找出问题所在, 并思考对策措施。进行预报成果与开挖实际对比, 既是对预报资料的验证, 又是对下次预报或类似洞段预报的指导, 通过对比分析不断总结经验, 掌握规律, 从而达到预报成果更加准确的目的。

3.7 编制相关预报图件

超前地质预报是隧洞施工中非常重要的一个环节, 贯穿于整个施工过程中, 按工程项目地质特征和主要地质问题的不同, 编制不同比例尺的图件也是超前预报必做的工作。常要编制的图件有:洞线开挖剖面图、三壁展示图、洞身平切图、地下水分布图、开挖对比图等。不同工程预报中要编制的图件各有所择重, 但每个工程项目的工程地质剖面图和洞身平切图是必须作的, 因为它是地质综合研究的基础。编制时随工程进展逐步将地质编录主要地质要素和物探成果一并反映到图上, 并根据开挖揭露的地质情况修编工程地质剖面图。

3.8 阶段性地质总结

阶段性地质总结就预报过程而言, 是一个从认识—实践—理论—指导实践的过程。隧洞工程一般埋深大, 洞线长, 地表覆盖层厚, 植被茂盛或地形陡险高差大等特点, 同时地质情况总是地表与深部有较大差异, 与设计资料的不符情况更是屡见不鲜。因此, 在隧道 (洞) 每开挖一个地质单元或一个重要地质洞段后:要及时总结开挖洞段地质情况, 根据新揭露的地质现象和地质综合分析成果对下一地质单元进行预测, 以便采取更为有效的预报措施, 同时针对主要地质问题的性质、规模及位置, 提出施工建议。

3.9 编写超前地质预报竣工报告

编写超前地预报竣工报告是一个预报工程最后的环节, 内容要包括 (且不限于) “工程概况, 场区工程地质条件说明”, “超前地质预报实施概况”, “每期预报成果汇总”, “阶段性总结报告汇总”, “取得的效果和存在的不足”, “产生的社会效益和经济价值”, “应列入最终提交资料的各类文件、预报资料及其它应补充的资料”, “相关图表和图件”等。

总之, 地质综合分析技术在一个地下工程项目中, 是一项自始至终进行的工作, 没有特定的工序流程, 综合分析研究工作的开展与工程进度同步进行, 其宗旨是及时指导施工, 为科学施工组织提供地质依据, 确保工程施工安全、按期履行合同。

4 结语

综合地质勘探 篇9

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 传统水文地质勘探的方法及局限性

1.1 传统的水文地质勘探方法

传统的水文地质勘探办法是为了查明水文地质条件, 开发利用水资源和其他专门目的, 其间可利用各种勘探手段, 并进行相应的水文地质工作研究。鉴于其建立在水文地质普查的基础上, 已经极大地缩小了所要进行勘察的范围。但由于其勘探方法和勘探工具的有限, 大多先进行水文地质测绘和地球物理勘探, 这些物理办法虽然过程较为简洁, 但是其操作结果的精确性很难得到保证。

1.2 传统方法的局限性

由于开采时间和条件的限制, 大多数勘探办法只能进行单一的突水元素勘探, 相对于普遍的地下水勘探而言, 煤炭的开采局面显得尤为尴尬。比较而言, 地下水测探需持续一个水文年, 此外还要进行实验室的分析与研究。但由于煤炭资源在我国能源供应系统中所占的比重, 决定煤炭的地质勘探是一个需遵守经济发展优先的过程。传统的地面钻探、抽水及注水试验只能探明某一点的岩溶发育及富水情况, 对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外, 由于传统的水文地质勘探已有基础导致再次勘探过程中缺乏耐心, 对于其他元素的勘探不够细致, 忽略资源的真正有效利用。

2 运用多种方式进行全方位的地质探查

2.1 地面地震勘探办法

地面地震勘探办法主要原理是利用地下介质弹性和密度的差异, 通过观测和分析地面对于人工激发的地震波的响应, 来推测下下岩层的性质和形态。在此过程中, 可根据各种地下资源对于地震波的不同反应来勘测。包括煤田、石油、天然气的开发可地址地壳的研究, 也为煤炭资源后续的开发利用和保护打下了基础。

2.2 微动测深勘查办法

微动是一种物理现象, 简而言之即地球表面日常微小的颤动。根据其在时间还是空间上所表现的不规则震动现象, 可以帮助进行地下资源可地质水文条件的勘察。它是一种在热火和时间和任何地点都能观测到的一种颤动, 因此对于勘探来说是一种稳定可靠的信息来源。微动不同于“微震”, 测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来感知地下地质结构的方法。同时, 依据观测形式的不同微动测深探查主要分为单点勘查、测线勘察和平面勘察。

2.3 井下钻探及综合物探办法

井下钻探和综合物探办法主要是运用井下直流电法透视来最大程度的探测水文地质异常区。也包括用瞬变电磁法探测电压脉冲的衰减产生感应磁场。地下介质中产生涡流, 地下涡流的变化又生产二次磁场, 通过研究磁场的异变来探知地下多种元素的存在情况。

除此以外, 通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等其他手段, 也可以探测地质及水文地质异常区。对受底板岩溶水害威胁的矿区进行水文地质条件的探查, 最好采取各种规模的放水试验。同时采用多种物探及钻探手段, 对局部的水文地质异常区进一步查明, 达到相互补充、相互验证, 充分体现多种勘探方法的综合效应, 以此收获到良好的实验效果。

3 煤炭开采遗留的问题及后续开发利用

3.1 煤炭资源开采的遗留问题

以中国的产煤大省山西为例, 自新中国成立以来, 我国经济建设迅速发展, 陕西省的煤炭资源为国家建设发展发挥了历史性的作用。山西省的煤炭不仅关系到本省的经济发展和社会民生, 同时也与全国的能源供应和能源安全息息相关。这种情况下, 山西煤炭得到了大力的开采, 由于其部分煤炭开采区的资源富余, 导致遗留大量残留煤、边角煤和薄煤难采层, 不仅形成了资源的浪费还造成了环境的破坏和生态平衡的紊乱, 产生了一系列影响其可持续发展的问题。此外, 在中国的其他煤炭开采区产生更多性质恶劣的问题, 由于私人非法开采煤炭导致矿工的无辜身亡, 居住区的塌陷以及一些地质薄弱地区的地质灾害频发。

3.2 煤炭资源的后续开发利用

针对以上出现的问题, 山西省开始进行一系列的煤炭资源整合, 推广煤炭的清洁生产, 陆续实现规模和系统的企业循环模式普及目标, 把培养生态型煤炭企业作为循环经济的基础工程, 提高资源的利用效率, 减少废物排放, 努力构建新的循环企业体系。在对待残留煤、边角煤和薄煤难采层问题上, 山西省的煤炭开采陆续由规模开采转向清洁开采, 同时对于煤炭资源的开采限量, 主导其进行有序和有节制的开采, 从最大程度上减少残留煤和边角煤的产生。另外, 针对已经存在的残留煤和边角煤, 山西省煤炭开采企业进行相对的回收和重新利用, 将资源利用最大程度上的开发。

令人庆幸的是, 由于各种先进勘探技术的出现和发展, 在煤炭开采的过程中, 开采者更多的注意到了与煤炭资源共生的各种矿产资源, 包括煤层气、铝土矿、高岭土以及一些珍贵的稀有元素。这些以前被忽略的共生资源和稀有元素成为煤炭资源开发利用过程中的一大新热点, 也成为当地经济发展过程中的一个新前景。

结束语

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。

参考文献

[1]田茂虎, 马培智.埠村煤矿下组煤综合水文地质勘探方法[J].矿业安全与环保, 2006, 33 (2) :59-60, 63.[1]田茂虎, 马培智.埠村煤矿下组煤综合水文地质勘探方法[J].矿业安全与环保, 2006, 33 (2) :59-60, 63.

综合地质勘探 篇10

1 概况

平煤股份十矿地质资料显示,石炭系太原组L5灰岩预计涌水量小于10 m3/h,水位标高-590 m,工作面水压3.2～3.3 MPa;寒武系白云质灰岩预计涌水量150 m3/h。水位标高-420 m,工作面水压4.9～5.0 MPa;采掘过程中可能受断层、采动裂隙与水压共同作用导致涌、突水发生。为了确保施工安全,必须坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原则,超前探放石炭系太原组灰岩承压水、寒武系灰岩水及断层水、构造水。

针对己15-32200运输巷底抽巷水害威胁,此次探测分别采用瞬变电磁法及震波超前探测(MSP)技术方法进行超前探测,目的:①掌握己15-32200运输巷底抽巷前方的断裂构造及对断裂构造的导水性进行评价,并对巷道轮廓线两侧20 m范围内的构造发育情况进行评价;②探测巷道前方、前方底板的赋水情况,为巷道的安全掘进提供保障。

2 工作面测线布设

探测前,己15-32200运输巷底抽巷工作面出尽积渣,现场测线布设及探测过程中,停止施工,探测位置在工作面[1]。

2.1 瞬变电磁测点布置

瞬变电磁探测共布置10个物理测点,每个测点分别探测顺层、底板俯45°两个方向,其中1#测点对应巷道左前150°,2#测点对应巷道左前135°,3#测点对应巷道左前120°,4#测点对应巷道正前方,5#—7#测点对应巷道正前方,8#测点对应巷道右前60°,9#测点对应巷道右前45°,10#测点对应巷道右前30°(图1)[1]。

2.2 MSP测点布置

此次MSP技术方法共在巷道左帮布置13个激发点、2个接收点,接收点布置在左侧帮,其中激发点间距为0.65 m,偏移距为2.60 m,道间距为1.95 m。MSP测点布置示意如图2所示。

3 数据处理

3.1 瞬变电磁法

经过MTEM软件分析处理可以呈现巷道底板下面80 m左右范围内的视电阻率等值线拟断面(图3)[2,3]。综合MTEM软件计算后呈现的视电阻率切片图与专业成图软件Surfer软件分析处理,可得探测方向80 m范围内的视电阻率等值线剖面。

3.2 MSP技术方法

MSP震波探测数据在配套的MSP2.0软件平台上进行,其处理流程为:数据预处理→频谱分析→直达波求取→反射波提取→速度分析→深度偏移→界面提取。根据速度谱同时结合现场岩性情况和以往探测的验证结果,此次MSP探测取综合速度经验值2.4 m/ms进行偏移处理。图4为工作面MSP深度偏移剖面。

4 数据解释

(1)对瞬变电磁探测结果进行分析,认为巷道前方40 m范围内视电阻率整体偏高,推断其无明显富水异常区。在顺巷道掘进层位探测方向、巷道右前方偏左40～80 m范围的视电阻率值偏低,推断其可能相对富水,结合地质资料分析可能为受巷道前方三维地震勘探控制断层影响导致巷道顶板淋水或底板渗水,施工中对其进行钻探验证;在工作面前方底板下45°探测方向50～80 m范围内,即巷道前方35～55 m底板下35～55 m区域视电阻率值偏低,推断其为巷道底板下寒武系灰岩相对富水区。

(2)震波超前探测结果显示,在掘进面前方60 m内有2个主要异常界面。工作面位置前方7～11 m有一较强能量的反射界面,命名为R1,推断其为巷道掘进工作面前方受到面波干扰;工作面位置前方29～33 m有一个较强能量反射界面,命名为R2,推断其为掘进巷道工作面前方的裂隙发育带或破碎带。在掘进过程中掘进至异常位置一定距离时进行短探验证,以保障巷道的安全掘进[5,6]。

(3)震波超前探测与瞬变电磁超前探测的有效距离控制为50 m,可掘进30 m。

(4)针对综合物探结果,在施工中对异常区域进行了长距离钻探验证,在工作面正前方设计钻孔长度40～50 m,两帮探测长度46 m,共3个钻孔,保留25.5 m超前距,循环进行超前长探,验证结果显示基本与物探结果相符,为后续的物探+短探方案提供了技术依据。

5 结论

瞬变电磁法及震波超前探测技术方法的综合运用,在己15-32200运输巷底抽巷探水、地质预测方面取得了良好的效果,具有技术可靠、经济合理、快捷、工作量小等优点;两种物探技术联合探测,相互佐证、取长补短,综合分析解释减少了多解性,实现了最佳组合与优化,为安全生产提供了准确的水文地质资料。

参考文献

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