[科普中国]-勘探工程布置

勘探工程的布置必须从勘探区的实际情况和煤矿建设实际需要出发，正确、合理地选择勘探技术手段。勘探工程的布置采用一定的排列组合形式，用尽可能少的勘探工程量争取达到较好的地质效果，即用较少的投资和较短的时间，查明煤层的赋存状况，以满足提交合格的地质报告为目的，做到地质效果与经济效益的辩证统一。

勘探工程的布置必须体现“全面控制、突出重点”的勘探方针，在认真分析各种地质因素的基础上，抓住主要矛盾，采取单项分析、综合研究、区别对待、统一布置的方法，尽量做到一项工程，多种用途。

在勘探工程布置时，既要考虑各勘探阶段的具体地质任务和煤矿设计及建设部门的需要，又要考虑勘探工程在勘查区内大致成均衡布置，同时也要突出浅部、中部的勘探重点，此外还应充分考虑勘探区地质、地形、地貌等因素的影响。在此基础上，合理选择勘探工程的布置系统。1

勘探线系统勘探线布置方式当地层产状变化比较明显且具有方向性时，采用勘探线系统。该系统就是先布置勘探线，然后在勘探线上进行勘探工程布置，其目的是为编制不同方向的剖面图。用剖面图反映地质构造形态，研究含煤性变化及地层接触关系。此外，以剖面图为基础，还可编制出诸如煤层底板等高线图、基岩地质图及立体图等地质图件，可直观地表示煤层的空间赋存状态。

勘探线的布置方式：当地层产状明显且沿一定方向变化不大，为简单的单斜时，勘探线垂直地层走向成平行排列的方式布置；当地层褶皱紧密，两翼走向虽有变化但基本与褶皱轴向一致，且为线状褶皱时，勘探线垂直褶皱轴向成平行排列；当地层走向有大的方向性变化，且主要走向呈弧状时，两条或两条以上的勘t探线可在其延长方向上相互斜交；当地质构造为盆地或穹窿构造时，勘探线呈放射状排列；当地质构造比较复杂，地层产状在勘探区内变化大且无规律时，则在勘探区内勘探线采用平行、斜交或放射状排列的综合布置方式。1

勘探线种类主导勘探线：它是全区起主导作用的勘探线，其目的在于有重点地解剖和分析勘探区内的基本地质特征，取得认识经验，以指导整个勘探区内的工程布置与施工。主导勘探线根据勘探区范围的大小和地质条件的不同，可布置一至数条。它可在地质勘探初期专门布置，亦可从一般勘探线中选定。主导勘探线上的工程点应密于一般的勘探线，以能严密地控制地质情况变化，获得完整的地质剖面为原则。

基本勘探线：根据煤矿床勘查类型所规定的基本勘探线距，再结合勘探区的具体地质特点所布置的勘探线，称为基本勘探线。其目的在于控制勘探区的基本构造轮廓及煤层、煤质变化，使之在开采时不致发生较大变动。这类勘探线在勘探区内数量最多，是主要的勘探线。

辅助勘探线：一般是指在基本勘探线之间增布的若干短线，其目的在于进一步查明勘探区内的局部地质异常。如岩层产状急剧变化、断层和岩浆岩体的分布及煤层冲刷、尖灭带等，以便提高其控制程度。由于这类勘探线上工程点较少，所以又称辅助短线。

勘探线布置要求在勘探区内布置勘探线时，首先要根据勘探区的岩层产状变化与地质构造特点，选择合适的布置方式。然后按照所确定的勘探线距，在勘探区地形地质图上正确布线，再在线上布置勘探工程点。

勘探线应尽量垂直含煤地层的基本走向和主要构造线方向布置，勘探线方向与煤系地层走向、主要构造线方向之间的夹角应大于75°，以便沿这个方向编制的勘探线剖面能正确反映真实的构造形态。

勘探线的布置应尽量利用原有的地质成果，如实测剖面、探槽剖面和物探测线等，以便进行检查和对比。

主导勘探线的布置一般应在井田中央或井筒附近，以及在勘探区内地质构造具有代表性的地段，以能获得煤系地层的完整剖面和控制构造形态为原则。

勘探线的布置尽量避开不利于施工的地段，如地形切割剧烈的悬崖陡壁、河流、湖泊或沼泽地带、居民区或高压线附近，以利于钻探设备的搬迁、运输以及施工与安全。

勘探网系统勘探网种类勘探网一般是指由两组彼此呈正交或斜交的勘探线所组成，勘探工程布置在两组勘探线的交点上。根据勘探网的网格形态，可分为正方形、长方形与菱形三种。1

勘探工程面积控制率当采用勘探网系统时，其基本工程的分布是均匀的，在这种情况下讨论勘探工程的面积控制率是有一定意义的。在煤层底板等高线及储量计算图上，可分出工程圈定面积和工程有效控制面积。

根据计算，在勘探网系统中，三角形工程布置形式的面积控制率最高，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优点是：能够编制三组钻孔比较均匀且精度较高的勘探线剖面图，而正方形网只能编制两组精度较高的勘探线剖面图，若不同工程布置形式的面积控制率相等时，三角形工程间距比正方形或其他布置形式的工程间距大；三角形工程布置形式，便于了解煤层分布和厚度变化，以及构造形态特征等。

叠合勘探系统在煤炭资源勘查中，除了按基本的勘探线或勘探网布置勘查工程外，有时为了追索覆盖层下的煤层露头、煤层对比、控制断层及圈定煤层的分布范围和冲刷带等，往往需要在线上或线间增加钻孔。有时布置钻孔因受地形的限制，钻孔不可能严格地按一定系统布置，致使勘探工程的分布成不规则的几何图形。随着煤矿开采综合机械化程度的提高，对煤炭资源勘查工作也提出了更高的要求，不仅需要提供地质构造和煤层形态方面的可靠资料，而且还要求了解影响采掘机械化顺利进行的各种开采地质条件。因此，在原勘探系统的基础上，还应针对各种特殊需要。叠加一些专门的勘探工程，使勘探后期形成的勘探网实际上是不均匀的，称为叠合勘探系统。

勘探工程布置原则勘探工程布置一般是在勘探区已确定了勘探类型之后，再根据勘探区的具体情况进行布置的。勘探类型提供了探明各类资源/储量的基本线距，但在同一勘探区的不同地段其地质情况可能有变化，特别当勘探区的范围比较大时更是如此。因此，在具体确定勘探线间距时要有所不同，在同一勘探区内不能是完全等距的。为此，必须综合研究，区别对待。

在布置勘探工程时，应根据勘探区的地质特点，并结合煤矿设计和建设的要求，有区别地进行勘探工程的布置工作。在详查阶段，应紧密结合矿区规模、井田划分、井型大小及开发顺序等布置勘探工程；在勘探阶段，勘查重点为先期开采地段(第一水平)、设计的井筒和运输大巷位置等处，应加密勘探工程。

在一个勘探区(井田)进行勘探的初期，为了获得评价煤矿床的基础地质资料，常常采用大体上均匀分布的勘探网。在详查、勘探初期，还应布置一至数条主导勘探线。但在勘探后期除布置基本勘探线外，还要布置辅助勘探线及一些专门的钻孔。

勘探工程原则上应布置成直线，但有时因特殊的地质目的和其他技术需要，或因地形地物的影响，勘探工程可在勘探线之间加密，或在勘探网中布置插心孔。

在暴露区或半掩盖区，应尽量运用地表地质资料、山地工程及生产井、老窑调查的资料；在掩盖区，应充分利用物探成果，作为布置钻探工程的依据。

在首先保证勘探质量的前提下，才能布置无岩心钻孔。在勘探设计中，应说明不取心钻进的原因及不取心钻孔的分布和施工顺序，并将不取心层段和施工要求在钻孔技术说明书中加以明确规定。1

勘探工程布置方法勘探线剖面法勘探线剖面法是煤炭资源勘查行之有效的最基本的布置工程的方法。通过勘探线上工程点对煤矿床的揭露，将煤层在地下的赋存状态直观地反映在剖面上。

在勘探线上布置工程时，工程点的位置要尽可能落实在勘探线上，以保证勘探线剖面编制的正确性。

勘探线上工程点的水平间距，与煤层倾角陡缓有关，一般要比线距小。实际上勘探工程间距是指相邻勘探工程揭穿同一煤层底板点的间距。当地质条件和资源储量类别相同的煤层，沿煤层底面，在其走向和倾向上，勘探工程间距应该相等。

主要煤层在勘探线上必须有两个或两个以上工程点揭露，以便连接煤层，控制煤层的产状，以保证资源/储量估算的正确性。

在构造比较复杂的地段(如既有褶曲又有断裂破坏时)，为了控制构造形态和连接剖面，勘探线上工程的布置要保证各主要可采煤层在勘探区内每一主要构造单元(如褶曲的一翼或断层的一盘)上至少有两个钻孔控制。

当向斜轴部煤层埋藏较深且两翼地层倾角较大时，在勘探线上应对褶曲两冀布置斜孔加以控制，对其轴部可打一些构造孔，以控制其上部地层层位，用来推断深部韵构造。当轴部不太深时，则应打钻直接控制。

在多煤层地区(如煤层多而间距小时)，首先要保证各煤层的浅部都有工程控制，并尽量使各主要可采煤层的勘探深度一致，控制程度也较均匀。如煤组间距大且可按煤组划分井田时，则应分别进行控制。

主要可采煤层位于煤系剖面的下部，而上部是较稳定或不稳定的非主要可采煤层时，应在控制深部煤层钻孔的基础上，布置浅孔，以提高上部煤层的勘探程度，保证先期开采的需要；反之，当主要可采煤层位于上部时，则只在主导剖面上布置深孔，借以了解下部较稳定或不稳定非主要可采煤层。以达到相应的勘探程度。

在掩盖地区，由于第四系覆盖层厚，在不增加工程量的情况下，布置较少的深孔，用孔代替浅孔，使之起到既能控制煤层露头又能获得完整剖面，以及控制深部煤层和构造的作用。

综上所述．在勘探线上布置勘探工程时，受到多种因素的影响。如褶皱和断裂的发育情况、煤层产状的变化、煤层分组特点及其稳定程度、对煤层露头的控制和储量类别分布的要求、地形起伏情况和覆盖层的厚度等。为了在勘探线上合理地布置勘探工程，必须综合考虑各种因素的影响，以达到用最少的工程量获得查明各种地质条件的足够资料，从而满足各阶段相应勘探程度的要求。1

煤层露头和底板等高线追索法煤层露头追索法——在暴露区进行地表地质工作时。可先按主导勘探线或基本勘探线的间距布置主干槽，以揭露整个煤系和含煤层段及其煤层和标志层。在此基础上，沿主要可采煤层及标志层的走向布置短槽，进行走向追索，目的在于了解煤层沿走向的分布，查找倾向断层。在掩盖区或半掩盖区，采用浅钻或电测剖面法(物性条件比较好的地区)确定覆盖层下的煤层露头位置。浅钻除可在勘查线上加密布置外，还可在勘查线间加密布置，以控制煤层露头，搞清煤层沿走向的变化．发现倾向断层。

沿煤层底板等高线追索法——矿井水平运输大巷多设计在主要可采煤层下部岩层中某一标高的水平面上，该大巷是在沿与它同标高的煤层底板等高线保持一定距离的平行方向上布置的。为了保证水平运输大巷的设计精度，就必须使与它同标高的煤层底板等高线达到一定的精度。因此，当煤层底板有起伏时，应沿与水平运输大巷同标高的煤层底板等高线的附近位置上，在勘查线间加密工程，进行走向追索。1

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学