⑴ 寧夏煤田地質局的成果
50多年來,自治區煤田地質局完成勘探面積9100多平方公里,累計鑽探進尺230多萬米,提交各類地質報告300餘件,探明煤炭資源/儲量314.5億噸,居全國第六位,預測2000米以淺煤炭資源量1721億噸,居全國第五位,奠定了寧夏資源大省的地位,累計探明水資源量9億立方米。勘探建成了石嘴山、石炭井、汝箕溝、呼嚕斯太、寧東、王窪、炭山等重點煤礦。完成的《寧夏回族自治區靈武煤田碎石井勘探區詳查地質報告》獲第三次全國煤田優秀地質報告獎;完成的《鄂爾多斯盆地聚煤規律及煤炭資源評價研究》獲國家科技進步二等獎。
2003年以來,按照自治區黨委、政府關於寧東能源化工基地建設的總體部署,積極參與「一號工程」建設,完成了寧東能源化工基地建設煤炭資源勘查總體規劃,承擔了基地建設全部地質技術工作和資源勘查任務。完成項目報告88個,完成鑽探進尺40萬米,產值7.2億元,探明煤炭資源量186.72億噸。其中,《寧夏寧東煤田鴛鴦湖礦區梅花井井田勘探報告》榮獲國土資源部特大型優秀地質找礦項目一等獎、《寧夏寧東煤田鴛鴦湖礦區清水營井田勘探報告》榮獲中國煤炭工業協會煤炭工業第十三屆優質地質報告一等獎。在承擔自治區「一號工程」勘探任務的同時,進一步開展「攻深找盲」工作,在陶樂紅墩子勘查區提交新增探明煤炭資源量20億噸,在候家河勘查區提交新增遠景煤炭資源量190多億噸。在1993年和2005年先後兩次獲「全國煤炭工業地質勘查功勛單位」稱號。
目前,自治區煤田地質局認真貫徹落實科學發展觀,以胡錦濤總書記「又好又快地建設寧東能源化工基地,把資源優勢轉化為經濟優勢」的講話精神和國務院《關於進一步促進寧夏經濟社會發展若干意見》為指導,以為寧夏跨越式發展提供煤炭資源保障為己任,以《寧夏煤炭資源潛力評價》、《寧夏煤炭資源利用現狀調查》等綜合研究項目為基礎,加大「功深找盲」力度,力爭在「十一五」期間,為全區新增煤炭資源量30~50億噸,為實現寧夏跨越式發展提供重要的煤炭資源保障。
⑵ 煤礦地質報告多少年修訂一次
《礦井地質規程》第四十三條 綜合分析成果必須以礦井地質報告、地質說明書,采後地質總結等形式提供設計生產部門使用。
礦井地質報告一般每8~10年修改一次,並報省(區)煤炭廳(局、公司)批准。
⑶ 礦產勘查成效顯著
2006~2009年,全國礦產勘查力度不斷加大,西部重點成礦區帶地質找礦進展較大,中東部老礦山深部及外圍找礦成果突出,煤炭、銅、鉛、鋅、鉬、金等礦產新增查明資源儲量增幅較大,礦產資源勘查開發有力地支撐了經濟社會的可持續快速發展。
2006~2009年,全國礦產勘查工作共完成鑽探5300.48萬米、槽探4891.26萬立方米、坑探357.38萬米、淺井955.99千米。鑽探、槽探和淺井工作量呈連年攀升之勢(圖6)。
圖10 2006~2009年全國完成階段性勘查礦產地個數及勘查程度結構圖
2006~2009年,全國主要礦種新增一批資源/儲量(333及以上,表1)。
表1 2006~2009年全國主要礦種新增查明資源儲量
⑷ 煤礦地質勘查程度及開發利用
(一)以往地質勘查工作
1956年,華東煤田地質勘探局第一普查隊在本區進行普查,填繪了1∶5萬地質圖,施工鑽孔11個,提交了《昌臨區概查報告》。
1957年8月,山東省工業廳勘探隊對五圖煤田進行了勘探,施工鑽孔10個,提交了《五圖煤田地質勘探報告》,但該項工作時間短,工程量少,難以對煤田進行全面評價,報告未審批。
1960年5月山東省煤炭管理局勘探局121隊提交了《五圖煤田地質勘探最終地質報告(詳查)》,由山東省煤炭工業管理局技術委員會於1961年5月復審,1962年7月下達復審意見書。復審意見書結論為:「該地區的勘探工作就中煤組而言,其煤的用途、構造的控制、水文地質條件的了解以及儲量的探明程度基本上可以滿足小井報告的要求,同意批准中煤組儲量。油頁岩的勘探工作,由於對層數、厚度、品位等基本要素缺乏了解,僅按 『組』估算,遠景儲量尚達不到最終勘探的要求,應根據國家需要的緩急進行補充勘探。」《五圖煤田地質勘探最終地質報告(詳查)》提交中煤組儲量(B+C1+C2)778.5萬t,油頁岩儲量(C2級)富礦(焦油產率≥5%)29017.5萬t,貧礦(焦油產率4%~5%)13265.3萬t,合計42282.8萬t。復審批准中煤組儲量(B+C1+C2)700.5萬t。
1958~1962年,山東省地質局、北京地質學院在該區進行了1∶20萬地質測量工作。
1962年,山東省地質局進行了1∶5萬地質測量工作。
2004年12月,昌樂縣五圖煤礦有限責任公司委託山東正元地質資源勘查有限責任公司編制《山東省昌樂縣五圖煤礦資源儲量檢測地質報告》,山東省評審中心批准。檢測報告深入研究了前人資料,指出五圖礦區深部煤層具有較大經濟價值,可進行詳查。
2006年12月,山東正元公司依據原山東省煤炭管理局地質勘探局121隊1960年提交的《五圖煤田地質勘探最終地質報告(詳查)》、五圖煤礦開采資料及2006年的鑽探成果,編制了《山東省五圖煤田五圖煤礦深部詳查報告》。提交褐煤二號資源量(332+333)2704.7萬t。其中:控制的內蘊經濟資源量(332)742.8萬t,推斷的內蘊經濟資源量(333)1961.9萬t,伴生油頁岩資源量:推斷的內蘊經濟資源量(333)27212.9萬t。
(二)開發利用
褐煤主要由1985年投產的五圖煤礦開采,另外曾有三處集體煤礦開采老礦區殘留資源。五圖煤礦設計生產能力30萬t/a,2013年產煤9.21萬t,實現工業總產值1256萬元。
朱劉煤礦於1976年投產開采,設計生產能力為15萬t/a。所產煤主要用作能源、煉焦和化工原料。2013年停產,在辦理關閉手續。
⑸ 煤礦必須備齊哪些區域地質資料和圖件
礦井地質和水文地質圖應該是指基建和生產礦井必須具備的各類圖件的總稱。其中礦井水文地質圖包括:1、礦井充水性圖2、礦井涌水量與各種相關因素動態曲線圖3、礦井綜合水文地質圖4、礦井綜合水文地質柱狀圖5、礦井水文地質剖面圖6、礦井含水層等水位(壓)線圖7、區域水文地質圖8、礦區岩溶圖礦井綜合水文地質圖是反映礦井水文地質條件的圖紙之一,也是進行礦井防治水工作的主要參考依據。綜合水文地質圖一般在井田地形地質圖的基礎上編制,比例尺為 1/2000-1/10000。主要內容有:1.基岩含水層露頭(包括岩溶)及沖積層底部含水層(流砂、砂礫、砂礓層等)的平面分布狀況。2.地表水體,水文觀測站,井、泉分布位置及陷落柱范圍。3.水文地質鑽孔及其抽水試驗成果。4.基岩等高線(適用於隱伏煤田)。5.已開采井田井下主幹巷道、礦井回採范圍及井下突水點資料。6.主要含水層等水位(壓)線。7.老窯、小煤礦位置及開采范圍和涌水情況。8.有條件時,劃分水文地質單元,進行水文地質分區。
⑹ 危機礦山勘查項目實物成果集成工作內容與主要成果
李寅等
(國土資源實物地質資料中心)
摘要 本文介紹了危機礦山勘查實物成果集成項目的工作內容,總結了取得的主要成果,論述了成果特點和應用價值。
關鍵詞 危機礦山;勘查;實物地質資料;集成
一、前言
為了在有資源潛力和市場需求的老礦山周邊或深部,新發現並查明一批儲量,延長危機礦山服務年限,根據國務院常務會議審議通過的《全國危機礦山接替資源找礦規劃綱要(2004~2010)》,國土資源部會同財政部、國家發展和改革委員會成立了全國危機礦山接替資源找礦專項領導小組和項目管理辦公室,組織實施「全國危機礦山接替資源找礦專項」工作(以下簡稱「危礦專項」)。
我國自2004年開始,至2011年,共在230個危機礦山開展了深部找礦勘查工作,累計投入資金31.9億元人民幣,完成鑽探工作量249×104m。危礦專項取得了重大成果——獲得了一批資源儲量,使礦山平均延長開采年限17年,穩定礦山職工約60萬人;危礦專項除了使一批老礦山重新煥發生機,形成一批重要礦產資源基地外,還在勘查技術和成礦理論、找礦預測方法等方面取得了突破性進展,全面提升了我國深部找礦能力。
危礦專項在取得多方面豐碩成果的同時,獲得了十分豐富而又特別珍貴的實物地質資料。這些實物地質資料不僅是危礦專項成果的實物見證,同時也是反映我國主要固體礦產礦床特徵和成礦類型的實物代表,具有重要的保存意義和開發利用價值。為了使危礦專項取得的重要實物地質資料得到有效保管和開發利用,國土資源實物地質資料中心(以下簡稱「實物地質資料中心」)開展了「危機礦山勘查項目實物成果集成」工作。
在危礦專項辦公室領導下,實物地質資料中心精心組織實施該項工作,並得到有關省(自治區、直轄市)危礦勘查主管部門、實施單位、礦山以及眾多專家的支持幫助,圓滿地完成了任務,於2012年12月提交了成果報告。該項工作成果得到危礦專項辦公室和主管部門的充分肯定,實物地質資料中心獲國土資源部「全國危機礦山接替資源找礦先進集體」稱號;成果集成報告得到終審專家的高度評價,被評為「優秀」。
根據該項工作成果報告,筆者撰寫了此文,簡要介紹工作內容與工作方法,總結工作成果,供相關工作借鑒。
二、目標任務與主要工作內容
1.目的意義
收集典型礦山代表性岩(礦)心,同時採集系列標本和大標本,進行整理、建檔、著錄、數字化及實物展示與信息集成,使危礦專項重要實物地質資料得到長久保管;建立危礦專項實物地質資料成果檔案,充分展示危礦專項取得的顯著成果和突破性進展;豐富國家實物地質資料館庫藏,完善全國典型礦山實物地質資料體系,為提供社會服務建立基礎。
2.目標任務
全面跟蹤危礦專項實施進展,系統收集全國主要固體礦產大中型礦山的重要實物地質資料,對所收集實物地質資料進行初步研究與成果集成,為全國危機礦山接替資源找礦專項提供實物成果資料,服務於社會。
3.主要工作內容
(1)實物地質資料採集
主要採集危礦勘查實物地質資料。具體工作內容是:在危礦勘查項目中,選擇找礦成果突出的典型礦山(新增礦產儲量巨大,或在勘查技術方法、成礦理論、礦產預測與深部外圍找礦等方面取得突破進展的礦山),每個礦山選取1~3個代表性鑽孔,收集全孔岩心或重要孔段岩心,同時採集一套反映礦石類型、圍岩與蝕變特徵的系列標本,再採集1~3塊代表礦床主要礦石類型的大型標本;另外,為了說明實物來源及礦山地質礦產條件,收集相關的成果資料、原始資料、影像資料,形成相對完整的實物地質資料系列。
為了豐富實物地質資料類型,本項目除重點採集危礦勘查實物地質資料外,還適當開展其他實物地質資料採集工作,主要包括:中國主要含煤盆地和主要煤田代表性煤樣品;新疆阿勒泰地區的非金屬、稀有金屬礦山代表性礦物標本;湖南、貴州重點礦集區礦物晶體標本。
(2)實物地質資料庫藏管理與數字化
實物地質資料整理工作包括:核查、清潔、倒箱等。
實物地質資料庫藏工作包括:登記、上架等。
實物地質資料建檔、著錄工作包括:編號、編制目錄,著錄實物地質資料類型、數量、產出背景、相關成果資料和原始資料、摘要(說明)等。
實物地質資料數字化工作包括:岩心掃描、圖像處理、繪制鑽孔柱狀圖;標本照相;相關文本資料數字化等。通過該項工作,建立礦山實物地質資料檔案和數字化實物地質資料成果。
(3)實物地質資料成果展覽展示
實物地質資料成果展示主要包括兩方面內容:①開辟展廳,陳列典型礦山岩心、標本,配合圖像和文字說明,展示危礦勘查實物成果,反映危礦勘查突破性進展和顯著成績;②大標本保護與展示,即建設大標本園,對大標本進行清潔、保護和陳列,製作標本園說明和標本描述。
(4)典型礦床實物標本物性測定與實物地質資料信息集成及實物地質資料採集成果效益評估研究
A.典型礦山實物標本物性測定
選取典型礦山的代表性岩心和大標本,測定密度、磁化率、剩餘磁化強度、電阻率、極化率、波速、放射性等參數;總結物性測定和參數統計方法,制定《館藏實物標本物性測定方法與技術要求》。
B.危礦專項實物地質資料信息集成研究
研究實物地質資料信息集成方法和表達方式,開發實物地質資料信息集成系統。
C.危礦專項實物地質資料採集成果效益評估研究
研究實物地質資料效益評估理論方法,構建評估指標體系和評估模型,選擇典型礦山進行實驗性評估實踐。
工作內容與工作流程見圖1。
圖1 危機礦山勘查項目實物地質資料成果集成工作內容與流程示意圖
三、取得的主要成果
1.危礦勘查專項實物地質資料篩選採集
在230個危礦勘查項目中,篩選收集了116個典型礦山的254個鑽孔125469 m岩心,採集了3811件系列標本和174塊大型礦石標本。
(1)採集實物地質資料的礦山(項目)具備的特點
1)找礦成果突出,新增礦產資源儲量達到超大型、大型、中型礦床規模的礦山。
2)在礦床區域組合、礦床分帶特徵、成礦構造與成礦地質作用、成礦流體標志研究等方面取得突破性新發現、新認識的礦床。
3)在其他方面是具有典型意義的礦床。
(2)在勘查項目(礦山)中,收集下列鑽孔的岩(礦)心
1)主勘探線或礦體連續性好的勘探線上的鑽孔。
2)穿過主要礦體、能夠反映主要礦床類型及礦床特徵的鑽孔。
3)盡可能選擇礦石類型和圍岩以及主要蝕變類型齊全的鑽孔。
4)優先選擇深孔和岩心採取率高的鑽孔。
(3)根據條件採集系列標本
1)不同開采區段和開采水平段的礦石標本、岩石標本、地層標本。
2)反映礦石類型、圍岩與蝕變特徵及礦床成因、成礦方式、構造條件的標本。
(4)採集的大型礦石標本具備的特徵
1)位於主采礦層內。
2)含礦品位較高,代表該礦床主要礦石類型。
採集實物地質資料的礦種主要包括:鐵礦(共17個),成因類型包括矽卡岩型、沉積變質型等,代表性礦床有遼寧弓長嶺鐵礦、湖北大冶鐵山鐵礦等;銅礦(共25個),成因類型包括矽卡岩型、受變質型、沉積改造型等,代表性礦床有遼寧撫順紅透山銅鋅礦、湖北大冶銅錄山銅礦等;金礦(共30個),代表性礦床有山東招遠玲瓏金礦,山東萊州新城金礦等;其他礦床,如鉛鋅、鎢、錫、銻、鉬、鎳、鉻、錳、鋁、銀、磷等,成因類型包括沉積型、熱液脈型、石英脈型等,代表性礦床有雲南個舊大箐東錫礦、湖南冷水江錫礦山銻礦、廣東韶關大寶山鉬多金屬礦、西藏曲松羅布莎鉻鐵礦、雲南鶴慶小天井錳礦等(表1)。
表1 危礦勘查實物地質資料採集成果統計
採集實物地質資料的礦山分布在20多個省(自治區、直轄市),除遼寧、河北、山東、安徽、陝西、江西、湖南、廣東、四川、雲南等東部、中部省(區)外,還包括內蒙古、西藏、新疆等北部、西部地區。
從礦山分布特徵看,採集項目廣泛分布在主要成礦區(帶)上。
2.煤炭樣品與礦物標本採集
(1)中國主要煤田煤炭樣品採集
在我國13個煤炭基地的40個重點煤礦區採集了106件標准樣和系列樣品。系列樣品包括:反映煤化作用的煤級系列樣品;表徵煤岩基本屬性的宏觀煤岩類型系列樣品;顯示煤體構成特徵的煤的結構、構造系列樣品(表2)。
表2 採集的煤炭樣品
採集煤炭樣品的礦區覆蓋東北、華北、西北、西南和東南地區。采樣層位包括石炭-二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系和新近系。
對樣品進行了整理、描述、顯微組分照相以及工業分析、顯微組分鑒定、鏡質組反射率測定。
(2)礦物標本採集
在新疆阿勒泰地區採集非金屬、稀有金屬礦物標本20 種、155塊;在湖南、貴州重點礦集區採集礦物晶體標本和富礦標本81件。
3.實物地質資料數字化與成果展示
完成42個礦山、88個鑽孔、46509.16 m岩(礦)心的掃描工作。
開辟了大約300m2的展廳,展示了55個危機礦山勘查實物成果,包括代表性岩(礦)心、系列標本及相關圖件和文字說明。
建設了佔地約30畝的大標本園,陳列了60個礦山的127塊大型礦石標本。
4.典型礦床實物標本物性測定及實物地質資料信息集成與效益評估研究
完成3個典型礦山、1552個岩心標本、29件大型礦石標本的11項物性參數測定,編寫了《館藏實物標本物性測定方法及技術要求》;開發了危機礦山勘查實物地質資料信息集成系統,編寫了系統管理與使用手冊;收集了30個危機礦山實物地質資料採集成果,對實物地質資料採集效益進行了試評估。
四、成果的突出特點與應用價值
1.突出特點
(1)系統性、完整性
本項目工作取得的成果,不僅涵蓋了實物地質資料篩選收集、館藏管理、利用服務的全部內容,而且涉及每一過程的各個環節——在實物地質資料篩選收集方面,不僅篩選收集了典型礦山的代表性鑽孔岩(礦)心,而且專門採集了系列標本和大型礦石標本,還收集了相關成果資料與原始資料,並專門編寫了採集報告,從而形成了完整的資料體系;在館藏管理方面,除了整理入庫、保管外,還進行了編目、著錄、掃描、數字化;在利用服務方面,開發了服務產品,針對地質勘查、科學研究和專業教學、科普宣傳需要,開展了全方位的社會服務。
(2)開拓性、創新性
我國實物地質資料管理工作已有幾十年或更長歷史,但遠落後於地質工作和經濟社會發展需要。2002年國務院發布實施了《地質資料管理條例》,2008年國土資源部發布實施了《實物地質資料管理辦法》,我國實物地質資料管理進入新的發展時期,成立了國土資源實物地質資料中心,建設了國家實物庫,基本落實了省級實物地質資料管理責任及委託保管工作;但在此項目實施前,實物地質資料庫的藏品寥寥無幾,館藏管理和服務利用工作也剛剛起步。在這種情況下,本項目開啟了我國實物地質資料管理業務工作的先河,因此,本項目各項工作均為開拓性工作,取得的成果均為首創性成果。
具體而言,主要包括:①首次系統採集了我國典型礦山代表性岩(礦)心和系列標本、大型礦石標本,實現了地質勘查項目實物地質資料匯交;②首次開展了實物地質資料編目、建檔、著錄、岩心掃描以及信息集成等工作,建立了首份地質勘查專項實物成果檔案;③系統總結了實物地質資料篩選採集與館藏管理工作經驗,首次建立了技術要求與工作方法。
(3)科學性、先進性
本項目開展的各項工作貫徹了《地質資料管理條例》和《實物地質資料管理辦法》的有關規定,採用的工作方法符合地質資料與科技檔案管理的基本理論與實物地質資料管理特點,岩心掃描以及信息集成等工作採用的數字化、信息化技術體現了地質資料管理的最新技術。
(4)推廣性、應用性
本項目取得的成果具有重要的推廣應用價值。在實物地質資料採集方面,本項目實現了項目管理與實物地質資料管理的有機結合,即由危礦辦牽頭協調,通過實物地質資料館藏機構(國土資源實物地質資料中心)、省級危礦勘查主管部門、危礦勘查項目(礦山)、有關專家的相互配合,順利完成了實物地質資料篩選採集工作。這種模式和機制,可推廣應用到其他地質工作(特別是大型地質專項)的實物地質資料匯交管理工作中。本項目建立的館藏管理技術方法與工作制度,可推廣應用於省級實物地質資料館藏機構及委託保管單位。
2.項目成果意義和應用價值
本項目成果對於危礦勘查、國家實物地質資料館建設以及全國實物地質資料管理工作都具有重要意義。
1)通過本項目,使危礦勘查取得的重要實物地質資料得到有效保管和科學管理,而且形成了系統的實物地質資料檔案,進一步反映了危礦勘查取得的突破性進展。本項目成果成為危礦勘查成果的重要組成部分,2011年實物地質資料中心被國土資源部授予「全國危機礦山接替資源找礦先進集體」稱號。
2)本項目是國家實物地質資料館(實物地質資料中心)的奠基性工作,採集的實物地質資料極大地豐富了實物地質資料中心的藏品,成為國家實物地質資料庫藏體系的基礎;本項目形成的實物地質資料信息,是國家實物地質資料館的重要信息資源,為實物地質資料中心的社會化服務提供了基礎。
3)本項目是我國實施實物地質資料管理的第一個大型地質勘查工程,建立的實物地質資料管理工作模式,可在其他地質工作項目中推廣應用;總結的館藏管理技術方法,可在國內外推廣應用,對提高實物地質資料管理服務水平具有重要意義。
⑺ 煤礦工程地質勘察方法
(1)鑽探
經過數十年的努力,煤礦鑽探技術進展很快。岩芯鑽探已推廣為繩索取芯金剛石鑽探,並朝著多種鑽探工藝配合的方向發展。沖擊回轉鑽探、定向鑽探、反循環鑽探、坑道鑽探、復雜岩層鑽進技術等都取得了成效。泥漿體系從高固相轉為低固相,從單一無機為主轉為高分子為主,地勘水泥和惰性堵漏材料也已得到推廣。鑽探技術已用於陸地區調與普查、能源與固體礦產、地熱與建築基礎等勘探;水域里包括濱海鑽探、深海鑽探和極地鑽探等,以及地下坑道中仰孔、斜孔鑽探等。
(2)坑探
勘探掘進,即鑿、裝、運綜合機械化程度已有相當大的提高,並形成作業線。勘探坑道軟弱圍岩錨注、錨噴加固支護技術和獨立長巷通風技術,以及坑道內柴油機尾氣凈化裝置等皆已具有相當高的技術水平。中型液壓鑿岩機的消化吸收良好,並已在生產中推廣使用,同時還積極推廣了新奧法(NATM)施工掘進技術。近些年來小斷面豎井機械化作業線及井深170m掘進技術、小斷面斜井機械化作業線及井深450m掘進技術、吊罐天井掘進技術、光爆及新型爆破器材等先進技術,都取得較好成果。
(3)物探
在物探方法方面,現已形成七大系統與系列,即區域重力調查、第二代航空物探、井中與地下物探、海洋物探等技術系統及油氣勘探、固體礦產找礦、水工環物探等技術系列。在儀器設備方面,已建有十數家地勘儀器製造廠,可批量生產各類物探儀器,滿足了國內勘查行業的需要。國際常規類型我國均有,且已更新了3~5代。在作用與貢獻方面至今已獲得數量頗為可觀的重大地質找礦效果,探測出數以千計的礦產地,數以萬計的供水井位,而且還完成了難以計數的工程勘測項目。同時解決了諸多大地構造和基礎地質問題。
(4)化探
近年來取得了突飛猛進的發展,填補了多項技術空白。首先,六種方法,即水系沉積物、土壤、岩石、地植物、水化學、地氣等測量技術業已建立,並取得發展與提高;其次,在應用方面,除用於地質找礦之外,已有成效的用於環境地質、農業地質、污染監測、考古勘察、醫學地質等多方面;最後,化探技術進步方面亦相當突出,主要表現在研究並推廣了一套山區、乾旱區、高寒區、岩溶區等特殊景觀區化探技術,同時,區域化探樣品分析方法、質量監控、標准樣制備和測試方法技術,用於檢查異常的Au、Cu等野外現場分析技術等也發展迅速。
(5)遙感
自20世紀50年代中期,開始採用航攝像片進行區域地質調查工作以來,地質遙感技術飛躍進步,包括可見光、紅外、微波等多波段成像的現代遙感技術已廣泛用於區調、成礦遠景預測、國土與農業調查、水工環地質普查等多方面,特別是城市遙感綜合調查(如北京8301工程)取得了顯著社會效益和經濟效益。近年來,又陸續引進了德國RMK航空攝影設備、美國航空數字多光譜掃描儀、航空定量雙道紅外掃描儀及地面處理設備,並引進了陸地衛星多光譜儀拷貝底片資料。MT圖像與SPOT圖像已推廣應用。我國也自行研製了JHY型機載航空紅外掃描儀,開發和推廣了微機圖像處理系統和相應的處理軟體。
(6)測量
測量技術方法水平提高且發展速度很快,地形測量由平板儀測圖為主發展到航空攝影測制(應用航片測制大比例尺1∶1000~1∶1萬圖件,提高工效2倍,成本降低1/3);推廣光電測距技術,使測量工效比原來提高3倍,且可節約一半人力;航空與海洋勘測已應用先進的無線電定位與衛星定位GPS技術等,陸地GPS也已試用。目前地勘行業中測量專業分布在各個部門,從事工程測量、地勘測地、地形測量、海洋測量、城市測量、礦山測量等,同時也進行地質災害監測、地面沉降與地震形變監測等多項工作。
(7)岩礦分析
近年來,岩礦分析技術發展很快,地礦行業已建立起方法較為齊全的實驗測試技術體系。其中卓有成效的有區域化探主、次、痕量元素分析系統,超痕量Au分析方法,15個稀土元素分量測定方法,非金屬礦的物化性能測定方法等。勘查的試驗測試技術也具有較高水平。絡合滴定法、光度分析法、分光光度法等都大步提高,極譜儀、光焰光度計、原子吸收光度計等已經普及,並部分配置了石墨原子吸收、X熒光光譜儀、等離子直讀光譜儀等大型設備。
(8)勘察電算
現在物探、化探、遙感、數學地質、測量制圖、水文地質以及科研管理都已用上微機。應用電算主要是進行數據處理(包括物化遙資料解釋推斷、地礦信息定性定量分析、地質作用過程數學模擬等)、圖形圖像處理、數據管理(如各類資料庫、檢索系統等),以及建立勘察專家系統等。
⑻ 河北省張家口市張北縣公會一帶煤礦地質詳查
(1)概況
勘查區位於張北縣西部與尚義縣接壤地帶的公會鎮—海流圖鄉一帶,隸屬公會鎮和海流圖鄉管轄,距張北縣城30千米,據張家口市75.30千米。
2011年6月至2012年11月,河北省地質礦產局第三地質大隊開展了勘查工作,勘查礦種為煤礦,工作程度為詳查,勘查資金3430萬元。
(2)成果描述
本區含煤地層主要是下白堊統青石砬組,按岩性組合分上段含煤地層和下段不含煤地層。上段地層含煤0~33層,有7層可採煤層。煤層結構簡單—復雜,穩定性為較穩定—極不穩定,可采性為大部—局部可采。可採煤層的煤質特徵為中灰分—高灰分、低硫分—中高硫分、低磷、高熱值的高揮發分煤。
共探獲(332+333+334)資源儲量1.62億噸,其中,(332)資源量0.32億噸,(333)資源量0.99億噸,(334)資源量0.31億噸。資源量通過已評審。
⑼ 煤礦工程地質勘察工作
煤礦工程地質勘察工作應盡量收集已有的地質、水文地質及鄰近礦區的生產資料,充分利用地質孔、水文地質孔來滿足工程地質調查的要求。在詳查階段,勘探孔間距一般500~1000m,用於工程地質目的一般不需增加勘探孔數,孔徑一般採用89mm或108mm,對鬆散層、軟弱岩層及煤層採用雙層管取芯以減少擾動。須安排一定數量的孔全孔取芯。取芯深度一般要求從煤層之上30m至煤層以下10m。
3.1.3.1 鑽孔編錄工作
(1)在鑽進過程中,每一岩層分層的鑽進速度、鑽桿振動以及沖洗液消耗量的變化、水位變化等均應作仔細觀察、記錄。
(2)取樣或破壞岩芯之前,擦凈岩芯表面的泥漿進行彩色拍照,這可提供一個持久良好的記錄,而且可通過這些相片給出節理、自然岩層分層、軟弱岩層及軟弱夾層。
(3)對於取芯的每一岩(土)層,取芯後應立即觀察描述。
黏土類土:首先根據黏土顆粒含量多少(藉助於搓條、刀切等手段)劃分為黏土和亞黏土,再描述其顏色、成分、層理、結核包裹體、化石、滑面及其傾角、接觸面、溫度和可塑性等。
砂類土:首先根據顆粒粒組的百分含量劃分為礫石,粗、中、細、粉砂,再描述其顏色、顆粒成分及含量、分選性、滾圓度、層理、接觸面、化石、結核、濕度和密實程度等。
岩石:要描述每一岩石分層的岩石名稱、顆粒成分及含量、分選性、滾圓度、膠結物成分及含量、膠結方式、層理、接觸類型、該層的岩石質量標志(RQD)、強度、不連續面的密度及崩解、膨脹特性等。
野外可按以下簡易標志描述:
1)RQD:某一地層分層>10cm長的岩芯之和與該分層岩芯總長度的比值(%)。
2)折斷強度:從岩層中取出150mm岩芯,試著用手將其折斷。折斷強度可用下列標准予以估計:高的——手摺不斷,中等的——很少折斷,低的——經常折斷。
3)不連續面密度:以每分層中每米節理或不連續面的數量分級。
高的:>10,結構面極發育,岩體破碎;
較高的:2~10,結構面發育,岩體破裂;
中等的:0.5~2,結構面較發育,岩體呈塊狀;
低的:<0.5,結構面不發育,岩體完整。
4)崩解性:將有代表性的風乾的長25cm的岩芯放入水中10min,據以下標准評價確定。
高的:完全崩解;中等的:有些崩解;低的:很少或沒有崩解。
(4)取樣方法:根據煤層和岩石物理力學性質試驗的要求,對岩(土)層分層依次採取尺寸和數量均符合實驗要求的完整試樣,經包裝、蠟封後運往實驗室,如果是土樣、濕度敏感性較大的岩石均應在取芯後立即取樣,以保持濕度和不被風化。
(5)每個鑽孔應進行物探工作。
(6)鑽孔編錄的綜合成果必須反映在鑽孔工程地質柱狀圖上,該圖應包括下述項目:地層岩性、柱狀、RQD、折斷強度、不連續面密度、崩解性質、綜合評價等。這一圖件對評價地層的冒落特性,查明潛在的地層控制問題,估計平均支護載荷密度都是非常有用的。
1)節理和不連續面的密度和方向,它們之間的接觸關系及充填情況。利用這一資料可評價頂、底板岩層變形性質及分析殘余構造應力的方向。
2)直接頂板地層的厚度和力學特性。這些性質會大大影響工作面後方地層的冒落性、變形特徵、工作面支護載荷、頂底板移近、煤巷支護及岩層移動。
3)詳細調查岩芯丟失的層段,以查明軟弱岩層。
4)黏土岩和砂岩位置及厚度的變化,由此可查出古河床或河漫灘的標志,預計可能出現的地層控制問題。
5)每一地層單位的RQD、強度、崩解性、各岩層間出現離層的可能性。據此可確定平均支護密度及煤巷支護。
3.1.3.2 專門工程地質工作
下面討論更為詳細的工程地質資料的獲得方法。這些資料包括節理和不連續面的性質、原岩應力狀態、岩土層的強度指標、崩解性、岩體變形性質等。
(1)節理和不連續面的密度、間距、形狀和延伸等,這些可在岩石露頭上進行節理裂隙統計得到;也可通過岩心直接測繪,如此需考慮使用雙管鑽進,取得定向岩芯;還可使用物探技術或鑽孔電視於孔內直接測得節理裂隙圖像。
(2)可在鄰近礦井中使用應力解除法,或在鑽孔中通過水力破裂法測定原岩應力狀態。水力破裂法適應於較深處的應力測量,且只能得到水平面上的兩個應力的大小和方向,垂直方向的應力則需按深度和上覆岩層的容重計算得到。以上測量必須在定性分析的基礎上,認為該區有構造應力存在時才進行,否則即按自重應力場計算原岩應力。
(3)實驗室測定的岩(煤)塊強度變形指標有變形模量、泊松比、單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、岩塊和節理面的粘聚力與內摩擦角值。這些參數應盡量在較大直徑的岩樣上測定,以便更接近岩體指標。
在進行岩移預計或留設防水煤柱時,尚需得到鬆散層的變形和強度指標,它們是土的壓縮系數、無側限變形模量、泊松比、粘聚力和內摩擦角、無側限抗壓強度,黏土的抗拉強度、固結系數、先期固結壓力,還要得到其他常規的物理性質指標,如含水量、黏土的塑限及液限、砂土的相對密度、顆粒成分等。
(4)水理性質:在水或濕氣作用下,頂、底板岩石的惡化對地層控制是極其不利的。岩石的水理性質可由膨脹和崩解指標表示,決定這一性質的內因是它所含黏土礦物的性質及含量,如含蒙脫石的黏土類岩石最易崩解和膨脹,因此還必須進行岩石的礦物成分分析。
(5)岩體的變形性質:在鑽孔內設置鑽孔膨脹儀以測量直接頂、底板橫向變形性質,通過聲波測井可得到垂直層理方向的岩體變形性質。
3.1.3.3 水文地質調查
包括鬆散層含水層中的地下水和基岩含水層中的地下水的調查。這些調查應提供以下信息:(1)地下開挖時潮濕的區域;(2)開挖區地下水量的預計;(3)采礦引起的地面及岩層移動對地表和地下水變化的影響。為此,必須進行野外鑽孔抽水、注水試驗,以查明地下水水位、水流方向,岩層的滲透性,各主要含水層間的水力聯系等。
3.1.3.4 圖件的編制
工程地質工作的成果應反映在以下圖件上,可便於開采設計和生產使用:
(1)工程地質柱狀圖。在綜合鑽孔編錄及專門工程地質工作的基礎上編制,並需將各岩層劃分為工程地質岩組(指工程地質性質相近的岩層的組合)。它包括以下內容:地層單位、深度、厚度,各岩組岩性描述,岩石(體)的變形指標、強度指標、膨脹崩解特性,節理裂隙的密度和方向,可能離層的部位和岩層的滲透系數等。
(2)工程地質剖面圖。著重反映沿勘探線工程地質條件的變化,包括工程地質岩組、風化帶界線、各岩組主要物理力學性質、地下水位、岩層滲透性等內容。
(3)工程地質問題平面預測圖。根據頂、底板岩性岩相、岩石物理力學指標、岩體變形性質,節理、裂隙、斷層的產狀和密度,地下水活動情況,瓦斯集中的可能性等,對頂、底板岩層進行穩定性評價,預測可能出現的地層控制問題,為選擇採煤設備和頂、底板管理方法提供依據。