矿井地质保障系统Word文档格式.docx

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第一节煤层厚度及其变化

第二节煤层顶底板岩性空间分布及其稳定性

第三节地质构造

第四节矿井水文地质

第五节矿井瓦斯地质

第六节煤层中的其它地质异常体

第三章开采地质条件类型划分及基础地质资料

第一节开采地质条件类型划分

第二节矿井地质基础地质资料

第四章开采地质条件勘查与评价标准

第一节开采地质条件观测

第二节开采地质条件勘探

第三节开采地质条件综合评价与预测分析

第五章开采地质条件勘探方法与手段标准

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

DZ／T0215—2002煤、泥炭地质勘查规范

DZ/T0080—93煤田地球物理测井规范

SL326—2005水利水电工程物探规程

DZ/T0181—1997水文测井工作规范

MT/T1076—2008煤炭地质钻探规程

MT/T898—2000煤炭电法勘探规范

第一节矿井设计阶段

1.任务

矿井设计阶段的主要任务：

为矿井总体设计提供可靠地质资料，其成果应满足设计部门选择井筒，确定水平运输巷、总回风巷的位置和划分初期采区的需要，保证井田境界和矿井井型不致因地质情况而发生重大变化；

保证不致因煤质资料而影响煤的既定工业用途。

2.勘探方法

2.1煤田地质勘探

2.1.1矿井设计阶段的地质勘探任务

勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料。

勘探一般以井田为单位进行。

勘探的重点地段是矿井的先期开采地段1）（或第一水平，下同）和初期采区2）。

勘探成果要满足确定井筒、水平运输巷、总回风巷的位置，划分初期采区，确定开采工艺的需要；

要保证井田境界和矿井设计能力不因地质情况而发生重大变化，保证不致因煤质资料影响煤的洗选加工和既定的工业用途。

2.1.2矿井设计阶段勘探的工作程度

2.1.2.1对于拟建中型和中型以上机械化程度较高的矿井的井田，勘探工作程度的一般要求是：

a）控制井田边界构造，其中与矿井的先期开采地段有关的边界构造线的平面位置，应控制在150m以内；

b）详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层，详细查明初期采区内落差等于和大于20m（地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15m～10m）的断层；

对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影响做出评述；

c）控制先期开采地段范围内主要可采煤层的底板等高线，煤层倾角小于10°

时，应控制初期采区内等高距为10m～20m的煤层底板等高线；

d）详细查明可采煤层层位及厚度变化，确定可采煤层的连续性，控制先期开采地段内各可采煤层的可采范围（包括煤层因受岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起、陷落柱等的影响使煤层厚度和可采性发生的变化），对厚度变化较大的主要可采煤层，应控制煤层等厚线；

e）严密控制与先期开采地段或初期采区有关的主要可采煤层露头位置，在掩盖区，隐藏煤层露头线在勘查线（测线）上的平面位置应控制在75m以内，控制先期开采地段范围内主要可采煤层的风氧化带界线；

f）详细查明可采煤层的煤类、煤质特征及其在先期开采地段范围内的变化，着重研究与煤的开采、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等有关的煤质特征和工艺性能，并做出相应的评价；

g）详细查明井田水文地质条件，评价矿井充水因素，预算先期开采地段涌水量，预测开采过程中发生突水的可能性及地段，评述开采后水文地质、工程地质和环境地质条件的可能变化，评价矿井水的利用可能性及途径；

1）先期开采地段（第一水平）：

地层倾角平缓，不以煤层埋深水平划分，而采用分区开拓方式的矿井，满足矿井设计生产能力和相应服务年限的开采分区范围，为先期开采地段，它相当于按煤层埋深布置开采水平时，一般以一个生产水平来保证矿井设计生产能力和该水平服务年限，其最浅的水平，即第一水平。

2）初期采区：

达到矿井生产能力最先开采（或最先同时开采）的采区，为初期采区，亦称首采区。

h）详细研究先期开采地段和初期采区范围内主要可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件，并做出相应的评价；

i）详细调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布和开采情况，划出其采空范围，对老窑的采空区应尽可能地控制，并评述其积水情况，详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态变化，分析其充水因素；

j）基本查明其他有益矿产赋存情况；

k）估算各可采煤层的探明的、控制的、推断的资源／储量，在先期开采地段范围内探明的和控制的比例的一般要求可参照附录正确定，在初期采区范围内主要可采煤层一般应全部为探明的。

2.1.2.2对于拟建小型矿井的井田，勘探的工作程度可根据矿井建设的实际需要，参照1.2.1条并加以简化和调整。

资源／储量的比例要求参照附录E中对小型井的要求确定。

2.1.2.3现有生产矿井为了扩大井田范围，超出原已批准的地质报告范围的部分，其工作程度应视扩大区所处的井田部位，依据矿井改扩建设计对扩大（延深）范围的要求，由探矿权人与地质单位商定。

2.1.2.4对于拟建中型以上机械化程度较高的露天矿，其勘查工作程度一般除应参照1.2.1条的要求外，根据露天开采的特点，还应符合下列要求：

a）复煤层按分煤层基本对比清楚；

b）严格控制先期开采地段煤层露头的顶底界面及煤层露头被剥蚀后的形态，露天开采的最下一个煤层的露头，其底板深度的误差应控制在5m以内；

c）详细查明先期开采地段内落差大于10m的断层；

控制褶曲的产状，褶曲轴部的标高应控制在10m以内。

查明作为露天边界的断层，以及露天境界以外可能影响露天边坡稳定性的断层；

d）详细查明各煤层的夹矸层数、厚度、岩性，对不能分层剥离的夹矸和在开采时可能混入煤中的顶底板岩石，均应了解其灰分、硫分、发热量和真密度及视密度等质量特征；

e）基本查明剥离岩层中赋存的其他有益矿产，对具有工业价值的其他矿产，应提出必要的地质资料；

f）详细查明露天开采的最下一个可采煤层顶板以上各含水层，以及煤层底板以下的直接充水含水层的分布、厚度及水文地质特征，计算露天开采第一水平的正常涌水量和最大涌水量，评价露天疏干的难易程度；

g）基本查明露天边坡各岩层的岩性、厚度、物理力学性质、水理性质，详细了解软弱夹层的层位、厚度、分布及其物理力学特征，评价影响边坡稳定性的主要地质因素，基本查明露天剥离物的岩性、厚度、分布及其物理力学性质；

h）先期开采地段探明的和控制的资源／储量比例，应比附录E的要求提高10%。

矿井设计阶段的煤田地质勘探程度一般要求：

1.查明井田边界断层或褶曲轴。

在掩盖区，沿构造线方向有工程控制的地方一般不少于三处，在第一水平范围内，其平面位置应控制在250米以内，变化急剧处要加密控制；

在裸露区，地表构造点应实测，深部要有钻孔控制。

2.查出第一水平内落差大于30米的断层。

查明初期采区内落差等于和大于30米（地质条件好的地区应查明落差20米）的断层；

并对小构造（包括断层和褶曲）的发育程度作出评述。

3.查明煤层产状。

第一水平内煤层底板等高线变化急剧处，应加以检查控制。

对设计部门提出的水平运输巷位置的煤层底板等高线，应根据需要适当加密控制。

煤层倾角小于10度时，要控制初期采区内较大的波状起伏。

4.查明可采煤层的层数、层位、厚度、结构，主要可采煤层的可采范围。

对初期采区内确定先期开采的局部可采煤层吗，应加密控制。

5.查明主要可采煤层的露头位置。

在掩盖区，初期采区内沿勘探线上的摆动应控制在150米以内；

沿走向应根据需要适当增加控制点。

6.详细了解并适当控制第一水平内古河流冲刷、古隆起、较大的陷落柱以及煤的自然发火对主要可采煤层的影响范围。

7.查明可采煤层的煤质特征及其变化情况，划出可采煤层的煤种界限和风化、氧化带接线。

进一步了解主要可采煤层的工艺性能，对其工业用途作出评价。

了解煤矸石的质量及其变化情况。

8.基本查明岩浆岩的种类、产状及其在第一水平内的分布范围；

详细了解岩浆岩对煤层和煤质的影响程度。

9.查明直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水位、水质、富水性或导水性，基本查明直接充水含水空间的发育程度与分布情况，以及强径流带的分布范围。

10.查明直接充水含水层与可采煤层之间隔水层的厚度、岩性组合及物理力学性质。

查明直接充水含水层、间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系程度，以及地下水补给、排泄条件。

基本查明间接充水含水层对直接充水含水层的补给途径、部位与可能的最大补给量等。

11.基本查明对矿井充水有影响的断裂带的水文地质特征。

12.详细调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布及开采情况，划出其采空区范围。

对老窑采空区应作控制，并评述其积水情况。

详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态，分析其充水因素。

13.基本查明直接充水含水层向矿井充水的途径，评价矿井充水因素，预计第一水平的涌水量，并指出开采过程中可能发生大量突水的层位与地段，以及矿井开采后可能引起的水文地质、工程地质条件的变化及后果，提出矿井防治水和地下水综合利用的建议。

14.按矿区总体设计对供水规划的要求，进行水源详细勘探工作。

15.进一步了解各主要开采煤层的瓦斯成分、含量及分带情况，煤的自燃趋势和煤尘爆炸危险性。

详细了解各主要开采煤层及其顶、底板的工程地质特征；

根据矿井设计的要求，了解主要井巷的工程地质条件。

16.查明恒温带的深度、温度，平均地温梯度及其变化。

在有高温的地区，应查明一、二级高温区的分布范围。

17.进一步了解有工业价值的其它有益矿产的品位、厚度及分布范围，并作出远景评价。

18.计算A+B+C级储量，其中A+B级储量的比例应符合《规范》中矿井高级储量比例表要求。

或矿井设计阶段的勘探程度一般要求

一构造方面1.边界构造：

探明可能影响设计井型的边界断层和褶曲轴在平面图上的位置，把误差控制到250米以内。

2.断层:

查找出井田内落差大于30米的重要断层。

对于其中通过第一水平或先期开采地段的，还要确定断层的性质（正、逆）、走向和落差；

并控制断层的位置。

对于水平产状煤层（倾角5度以下）的地区，要按照地层出露情况的不同，确定所有通过先期开采地段的，落差大于15～20米的断层。

3.褶曲：

查找出井田内的重要褶曲。

对于影响主要大巷设计的煤层底板等高线，要严密控制其高程误差，使之不超过10米。

对于煤层倾角小于5度的水平产状煤田，要控制先期开采地段内波幅大于20米的构造起伏（波状褶曲）.

二煤层方面1.可采范围与可采厚度：

控制井田内各可采煤层的一般厚度数值和不可采地段的分布情况，对于第一水平的主要可采煤层和最先可采的其它可采煤层，要严密控制其可采边界线。

对老窑采空区的界限要调查清楚。

2.层位对比：

确定井田内各主要可采煤层的层位对比关系。

对于第一水平，特别是先期可采的可采煤层必须对比清楚。

对于能够按自然分层来分别可采的厚煤层，要按分层对比清楚。

3.露头位置：

控制主要煤层在地表或覆盖层下的出露位置。

2.2煤田地球物理勘探

2.2.1采区勘探

2.2.1.1采区勘探的任务

采区勘探的任务是为矿井设计、生产矿井预备采区设计提供地质资料，其地质构造成果应能满足井筒、水平运输巷、总通风巷及采区和工作面划分的需要勘探范围由矿井建设单位或生产单位确定。

2.1.2采区地震勘探的工作程度

a）查明落差10m以上的断层，其平面位置误差应控制在50m以内;

三维勘探应查明落差5m以上的断层（地震地质条件复杂地区查明落差8m以上断层），其平面位置误差应控制在30m以内。

b）进一步控制主要煤层底板标高，其深度大于200m时,解释误差二维勘探不大于2%;

三维勘探不大于1.5%。

深度小于200m时,解释误差二维不大于6m;

三维不大于4m.

c）查明采区内主要煤层露头位置，其平面位置误差二维勘探不大于50m;

三维勘探不大于30m.

d）当覆盖层厚度大于200m时，其解释误差不大于2%;

小于200m时解释误差不大于6m。

e）进一步圈出区内主要煤层受古河床、古隆起、岩浆岩等的影响范围。

f）解释区内主要煤层厚度变化趋势。

g）解释较大陷落柱等其它地质现象。

2.1.3仪器要求

2.2.1.3煤矿床水水文地球物理勘探

煤矿床水水文地球物理勘探主要方法有地震勘探与电法勘探。

煤矿床水水文地震勘探是指为煤矿床专门水文地质勘探、供水水文勘查、煤矿防治水和安全生产提供水文地质资料而进行的地震勘探.

供水水文地震勘探应按水文地质工作需要确定是否开展。

供水水文地震勘探一般可分为普查、详查、勘探和开发4个阶段。

大水矿区一般应进行专门水文地震勘探。

供水水文地震勘探的工作重点是勘查主要含水层段的分布及富水性，断层阻、导水性和蓄水构造，其地质任务及精度要求可参照2.1.2规定由任务来源单位确定。

第二节建井阶段

1建井阶段的任务

建井阶段的任务：

系统编录所揭露的一切地质资料，及时预报并研究解决施工过程中出现的地质问题，编制建井地质报告和移交生产的全部地质资料。

2建井阶段的主要地质工作包括：

2.1井巷掘进时，必须按本规程的有关要求及时进行观测、编录和综合分析，并根据分析的结果，随时补充、修改原有的地质资料。

2.2建井时期取得的各种原始观测资料、标本以及编录整理的台帐、卡片等，都必须妥善保管，作为编写建井地质报告的基础资料。

2.3施工井筒时，要注意验证井筒检查孔所取得的各种地质资料。

当发现影响施工的不利地质因素时，应及时提供补充地质资料。

对采用冻结法施工的井筒，还应配合有关部门进行井温、水位、井下涌（漏）水量变化情况的观测。

2.4采用预注浆方法施工的井巷工程，应进行以下工作：

a）做好注浆钻孔岩芯编录，特别要注重对岩芯裂隙率、破碎带的描述和简易水文记录，提出注浆前后的抽（压）水试验资料；

b）详细观测记录注浆层、段注浆材料充填裂隙及空洞等的情况。

2.5在井巷施工中，应注意影响施工的膨胀性粘土、流沙、基岩风化带、软岩、不稳定岩体及岩浆岩体等的分布情况，及时观测分析，提出资料，必要时应采样试验。

对井巷揭露的缺少可靠化验资料的各可采煤层，应进行必要的采样化验。

2.6基建矿井中的水文地质工作，应按《矿井水文地质规程》规定的内容和要求进行。

2.7出现影响矿井设计实施的重大地质问题，均应及时进行矿井地质勘探，予以查明。

3井筒检查孔

3.1井筒检查孔的技术要求

a）全孔取心，查明井筒位置完整地质剖面。

b）采取土、岩心，查明井筒位置土、岩层的物理力学性质和砂、粘土层的冻结力学性能。

c）查明井筒位置基岩风化带厚度、岩性、含水性及裂隙发育程度。

d）查明井筒位置煤层瓦斯富集情况及突出可能性。

e）全孔测井，查明含、隔水层数量、深度、厚度、岩性特征、裂隙及岩溶发育情况。

f）分层段抽水试验，取得试验段的水位、涌水量、渗透系数、水质和水温资料。

g）计算井筒涌水量。

3.2井筒检查孔的质量要求

a）采取率：

第三、四系粘土、砂质粘土不低于75%（不扰动样的直经不小于80mm）；

砂、砾石层不低于60%；

基岩不低于75%；

煤层不低于80%。

b）孔斜：

在井筒设计深度以内钻孔偏斜率不大于1.5%。

c）抽水：

出水段孔径不小于130mm，观测水位降深不少于三次，稳定时间不少于8h。

d）封孔：

全孔水泥砂浆封固。

井工矿井筒检查孔钻探主要技术要求全孔取心，查明井筒位置完整地质剖面。

"

采取土、岩心，查明井筒位置土、岩层的物理力学性质和砂、粘土层的冻结力学性能。

#查明井筒位置基岩风化带厚度、岩性、含水性及裂隙发育程度。

$查明井筒位置煤层瓦斯富集情况及突出可能性。

%全孔测井，查明含、隔水层数量、深度、厚度、岩性特征、裂隙及岩溶发育情况。

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分层段抽水试验，取得试验段的水位、涌水量、渗透系数、水质和水温资料。

’计算井筒涌水量钻进工艺

1．设备选择与孔身结构。

根据矿区地质条件和井筒检查孔地质任务设计钻探方案、确定孔身结构，优化选择合适的钻探设备。

2．施工工艺。

（1）取芯。

为保证采取率选择合适的取芯工具和钻进参数是关键，土层、完整岩石用单管岩芯管钻进回次终了前丢球、下卡料卡取；

砂、砾石层、基岩风化带、煤层用双管单动取芯管，钻进回次终了干钻0．1～O．2m卡取，并控制钻进参数和回次进尺。

钻进参数为：

压力8～12KN，转速75～150r／min，泵量150～250L／min。

采取岩石力学样的层段应控制回次进尺丰2m。

（2）泥浆。

①冲积层使用泥浆配方：

膨润土粉5％，Na2C033％，CMC（高粘）0．5％，PHPO．1％，泥浆性能：

粘度18～23S，比重1．05％～I．1％，失水量

<

15ml／30min，PH值8～9。

②基岩地层泥浆配方：

膨润土粉3％，Na2C033％，CMC（高粘）0．4％～O．6％，PHP0．1％，Hkm2％，泥浆性能：

粘度18～23S，比重1．03％～I．09％，失水量<

15ml／30min，含砂量<

4％，PH值8～9。

③抽水层位钻进时泥浆性能：

粘度<

20S，比重<

1．06％，失水量<

3．孔斜控制。

控制孔斜应从设备安装、开孔钻进、钻具选择和中途测斜入手，预防为主。

（1）设备安装。

塔基用C*混凝土筑成厚30cm的平台，增大钻塔的承载面积，塔基平面用水准仪找平。

钻机安装要水平、周正、牢固，使天轮中心、

游动滑车和孔口中心在一垂直线上。

（2）开孔钻进。

开孔使用的粗径钻具要直，钻铤重龟为所需钻压的150％，轻压、慢转。

在粗径钻具上端适当位置加扶正器，以增强钻具回转时的稳定性。

钻杆、钻铤、岩芯管要直，钻具连接后其轴线要

同心。

（3）钻具组合。

由于井检孔抽水次数多，换径次数多，换径时极易发生孔斜增大。

因此，换径时要先用导向钻具钻进2～3m，使下部粗径钻具形成满眼钻进。

①钻进钻具组合：

钻头+岩芯管+扶正器+钻铤（1单根）+扶正器+钻铤（6单根）

+钻杆+立轴。

②换径钻具组合：

钻头+小径取芯管+大径扶正器+钻铤（1单根）+大径扶正器+钻铤（6单根）+钻杆+立轴。

（4）中途测斜与纠斜。

配备专用测斜仪器（本孔配用JDT型陀螺测斜仪），每钻进20m测斜一次，见基岩、穿过基岩风化、破碎带、厚煤层和换径后应增加测点，发现孔斜及时采取措施。

当孔斜顶角小，没有超限时，可采用降斜钻具钻进，并控制钻压和钻速。

当孔斜项角明显增大或超限时，可采用纠斜钻具钻进。

①降斜钻具组合：

钻头+短岩芯管+钻铤（2单根）+扶正器+钻铤（1单根）+扶正器+钻铤（6单根）+钻杆+立轴。

②纠斜钻具组合：

钻头+螺杆+弯接头+钻铤（6单根）+钻杆+立轴。

1．止水方法。

第四系钻穿并进入完整基岩15m，测井后进行扩孔，孔径为由31lmm，下入由203mm护壁管。

护壁管下部用粘泥球止水。

用由1lOrm口径钻进到终孔1135m，测井选出含水层、隔水层。

将抽段下部孔段封固，之后将抽水孔段孔径扩为由168mm，下入由146mm隔水技术套管与花管。

采用自下而上分次抽水，在需要抽水的上隔水层段用采用异径海带止水，在由146ram套管内作二叠系地层抽水试验。

抽水试验完毕后起拔出技术套管与花管，然后用水泥砂浆封闭下部孔段。

再用上述方法作上一含水层抽抽水试验。

2．洗井方法。

用压缩空气的激动反冲法冼井与在套管内拉活塞相接合进行洗井。

3．抽水试验。

用潜水泵进行抽水试验，用流量仪进行流量测井。

煤矿井筒检查孔由于其工作项目多，施工作业时间长，技术求高，施工难度大，因此必须制定周密的作业计划，精心施工。

特别是设计抽水及套管下入作业程序，严防发生套

管事故。

再者是根据不同地层条件，选择冲洗液及调整性能指标，在不伤害含水层的前提下，维护孔壁稳定，保证孔内安全。

4地球物理探测

4.1钻孔测井

钻孔应全部或大部分进行数字测井，数字测井应测全各下井仪器可测量的全部信息并尽量予以利用。

包括自然伽玛、伽玛一伽玛、中子一中子、密度、电阻率、声速，还应对检查孔进行井斜、井径及井温、流量的测量，对于特殊地质条件或有特殊地质任务的层位应进行全波列与超声成像测试。

4.1.1测井技术要求

4.1.1.1原始记录

除井场直接记录在原始曲线图或磁介质上的数据外，其他原始数据必须及时、准确、齐全、清楚地填写（格式见附录B）。

原始记录严禁涂改;

划改时，应使原来的字迹仍可识别;

严禁事后凭回忆填写。

记录员不应由操作员兼任。

4.1.1.2测量范围

由最深目的层以下2m至井深20m。

特殊层段按设计或测并通知书要求进行。

4.1.1.3测量方式

a）一般情况下，除井斜、井液电阻率、井温等可自上而下测量外，其他方法应在提升电缆时连续记录。

水文测井，需根据所采用的方法和设计要求确定。

b）分段测量时，衔接处至少重复测量20m或两个测点。

c）点测时，测点处仪器停留时间，应大于系统阻尼时间的2倍。

4.1.1.4检查测量

a）各物性曲线间有矛盾时，必须检查测量。

测量技术条件相同，相对误差不大于5%。

b）同一区内，使用两台或两台以上仪器工作时，应作一致性检查测量。

测量技术条件相同，相对误差不大于7.5%。

4.1.1.5测量项目选择

a）含煤井段至少测量4种物性参数，非含煤井段至少测量3种物性参数。

采用的物性参数，应按煤种、煤层结构及地质目的进行选择，其原则如下：

1）凡探煤钻孔，