煤矿工程地质勘察方法
煤矿工程地质勘察工作应尽量收集已有的地质、水文地质及邻近矿区的生产资料，充分利用地质孔、水文地质孔来满足工程地质调查的要求。在详查阶段，勘探孔间距一般500～1000m，用于工程地质目的一般不需增加勘探孔数，孔径一般采用89mm或108mm，对松散层、软弱岩层及煤层采用双层管取芯以减少扰动。须安排一定数量的孔全孔取芯。取芯深度一般要求从煤层之上30m至煤层以下10m。
3.1.3.1 钻孔编录工作
(1)在钻进过程中，每一岩层分层的钻进速度、钻杆振动以及冲洗液消耗量的变化、水位变化等均应作仔细观察、记录。
(2)取样或破坏岩芯之前，擦净岩芯表面的泥浆进行彩色拍照，这可提供一个持久良好的记录，而且可通过这些相片给出节理、自然岩层分层、软弱岩层及软弱夹层。
(3)对于取芯的每一岩(土)层，取芯后应立即观察描述。
黏土类土:首先根据黏土颗粒含量多少(借助于搓条、刀切等手段)划分为黏土和亚黏土，再描述其颜色、成分、层理、结核包裹体、化石、滑面及其倾角、接触面、温度和可塑性等。
砂类土:首先根据颗粒粒组的百分含量划分为砾石，粗、中、细、粉砂，再描述其颜色、颗粒成分及含量、分选性、滚圆度、层理、接触面、化石、结核、湿度和密实程度等。
岩石:要描述每一岩石分层的岩石名称、颗粒成分及含量、分选性、滚圆度、胶结物成分及含量、胶结方式、层理、接触类型、该层的岩石质量标志(RQD)、强度、不连续面的密度及崩解、膨胀特性等。
野外可按以下简易标志描述:
1)RQD:某一地层分层＞10cm长的岩芯之和与该分层岩芯总长度的比值(%)。
2)折断强度:从岩层中取出150mm岩芯，试着用手将其折断。折断强度可用下列标准予以估计:高的——手折不断，中等的——很少折断，低的——经常折断。
3)不连续面密度:以每分层中每米节理或不连续面的数量分级。
高的:＞10，结构面极发育，岩体破碎;
较高的:2～10，结构面发育，岩体破裂;
中等的:0.5～2，结构面较发育，岩体呈块状;
低的:＜0.5，结构面不发育，岩体完整。
4)崩解性:将有代表性的风干的长25cm的岩芯放入水中10min，据以下标准评价确定。
高的:完全崩解;中等的:有些崩解;低的:很少或没有崩解。
(4)取样方法:根据煤层和岩石物理力学性质试验的要求，对岩(土)层分层依次采取尺寸和数量均符合实验要求的完整试样，经包装、蜡封后运往实验室，如果是土样、湿度敏感性较大的岩石均应在取芯后立即取样，以保持湿度和不被风化。
(5)每个钻孔应进行物探工作。
(6)钻孔编录的综合成果必须反映在钻孔工程地质柱状图上，该图应包括下述项目:地层岩性、柱状、RQD、折断强度、不连续面密度、崩解性质、综合评价等。这一图件对评价地层的冒落特性，查明潜在的地层控制问题，估计平均支护载荷密度都是非常有用的。
1)节理和不连续面的密度和方向，它们之间的接触关系及充填情况。利用这一资料可评价顶、底板岩层变形性质及分析残余构造应力的方向。
2)直接顶板地层的厚度和力学特性。这些性质会大大影响工作面后方地层的冒落性、变形特征、工作面支护载荷、顶底板移近、煤巷支护及岩层移动。
3)详细调查岩芯丢失的层段，以查明软弱岩层。
4)黏土岩和砂岩位置及厚度的变化，由此可查出古河床或河漫滩的标志，预计可能出现的地层控制问题。
5)每一地层单位的RQD、强度、崩解性、各岩层间出现离层的可能性。据此可确定平均支护密度及煤巷支护。
3.1.3.2 专门工程地质工作
下面讨论更为详细的工程地质资料的获得方法。这些资料包括节理和不连续面的性质、原岩应力状态、岩土层的强度指标、崩解性、岩体变形性质等。
(1)节理和不连续面的密度、间距、形状和延伸等，这些可在岩石露头上进行节理裂隙统计得到;也可通过岩心直接测绘，如此需考虑使用双管钻进，取得定向岩芯;还可使用物探技术或钻孔电视于孔内直接测得节理裂隙图像。
(2)可在邻近矿井中使用应力解除法，或在钻孔中通过水力破裂法测定原岩应力状态。水力破裂法适应于较深处的应力测量，且只能得到水平面上的两个应力的大小和方向，垂直方向的应力则需按深度和上覆岩层的容重计算得到。以上测量必须在定性分析的基础上，认为该区有构造应力存在时才进行，否则即按自重应力场计算原岩应力。
(3)实验室测定的岩(煤)块强度变形指标有变形模量、泊松比、单轴抗压强度、单轴抗拉强度、岩块和节理面的粘聚力与内摩擦角值。这些参数应尽量在较大直径的岩样上测定，以便更接近岩体指标。
在进行岩移预计或留设防水煤柱时，尚需得到松散层的变形和强度指标，它们是土的压缩系数、无侧限变形模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角、无侧限抗压强度，黏土的抗拉强度、固结系数、先期固结压力，还要得到其他常规的物理性质指标，如含水量、黏土的塑限及液限、砂土的相对密度、颗粒成分等。
(4)水理性质:在水或湿气作用下，顶、底板岩石的恶化对地层控制是极其不利的。岩石的水理性质可由膨胀和崩解指标表示，决定这一性质的内因是它所含黏土矿物的性质及含量，如含蒙脱石的黏土类岩石最易崩解和膨胀，因此还必须进行岩石的矿物成分分析。
(5)岩体的变形性质:在钻孔内设置钻孔膨胀仪以测量直接顶、底板横向变形性质，通过声波测井可得到垂直层理方向的岩体变形性质。
3.1.3.3 水文地质调查
包括松散层含水层中的地下水和基岩含水层中的地下水的调查。这些调查应提供以下信息:(1)地下开挖时潮湿的区域;(2)开挖区地下水量的预计;(3)采矿引起的地面及岩层移动对地表和地下水变化的影响。为此，必须进行野外钻孔抽水、注水试验，以查明地下水水位、水流方向，岩层的渗透性，各主要含水层间的水力联系等。
3.1.3.4 图件的编制
工程地质工作的成果应反映在以下图件上，可便于开采设计和生产使用:
(1)工程地质柱状图。在综合钻孔编录及专门工程地质工作的基础上编制，并需将各岩层划分为工程地质岩组(指工程地质性质相近的岩层的组合)。它包括以下内容:地层单位、深度、厚度，各岩组岩性描述，岩石(体)的变形指标、强度指标、膨胀崩解特性，节理裂隙的密度和方向，可能离层的部位和岩层的渗透系数等。
(2)工程地质剖面图。着重反映沿勘探线工程地质条件的变化，包括工程地质岩组、风化带界线、各岩组主要物理力学性质、地下水位、岩层渗透性等内容。
(3)工程地质问题平面预测图。根据顶、底板岩性岩相、岩石物理力学指标、岩体变形性质，节理、裂隙、断层的产状和密度，地下水活动情况，瓦斯集中的可能性等，对顶、底板岩层进行稳定性评价，预测可能出现的地层控制问题，为选择采煤设备和顶、底板管理方法提供依据。
大体的有地质方法、物探方法。详细的有很多分类。 在各类建筑的勘察工作方面，工程地质的研究内容主要是如何按照勘察阶段完成应有的勘察任务，圆满回答设计和施工方面提出的问题，满足各种地质资料和计算参数的需要。研究各项勘察方法的配合关系，分清主次。工作量的安排标准：如勘探网点布置原则、 间距、 深度， 取样数量， 试验项目， 监测网点布置。 物探快捷而经济， 如何充分发挥其在探查和测试方面的作用，应注意研究。如何应用新的技术方法提高勘察的可靠性也是要很好加以研究的内容。如工程地质模型和模拟试验，计算机的应用，以及数据库、专家系统的建立， 应用各种新的理论与方法 （如模糊数学、 分数维、 灰色理论） 等等， 以提高定量评价的水平。
在工程地质学中专门从事勘察研究的分支学科为“专门工程地质学”或“工程地质勘察学”。此外，结合不同类型工程建筑的还有：“铁路工程地质学”、“水利水电工程地质学” 、 “矿山工程地质学” 等。
(1)钻探
经过数十年的努力，煤矿钻探技术进展很快。岩芯钻探已推广为绳索取芯金刚石钻探，并朝着多种钻探工艺配合的方向发展。冲击回转钻探、定向钻探、反循环钻探、坑道钻探、复杂岩层钻进技术等都取得了成效。泥浆体系从高固相转为低固相，从单一无机为主转为高分子为主，地勘水泥和惰性堵漏材料也已得到推广。钻探技术已用于陆地区调与普查、能源与固体矿产、地热与建筑基础等勘探;水域里包括滨海钻探、深海钻探和极地钻探等，以及地下坑道中仰孔、斜孔钻探等。
(2)坑探
勘探掘进，即凿、装、运综合机械化程度已有相当大的提高，并形成作业线。勘探坑道软弱围岩锚注、锚喷加固支护技术和独立长巷通风技术，以及坑道内柴油机尾气净化装置等皆已具有相当高的技术水平。中型液压凿岩机的消化吸收良好，并已在生产中推广使用，同时还积极推广了新奥法(NATM)施工掘进技术。近些年来小断面竖井机械化作业线及井深170m掘进技术、小断面斜井机械化作业线及井深450m掘进技术、吊罐天井掘进技术、光爆及新型爆破器材等先进技术，都取得较好成果。
(3)物探
在物探方法方面，现已形成七大系统与系列，即区域重力调查、第二代航空物探、井中与地下物探、海洋物探等技术系统及油气勘探、固体矿产找矿、水工环物探等技术系列。在仪器设备方面，已建有十数家地勘仪器制造厂，可批量生产各类物探仪器，满足了国内勘查行业的需要。国际常规类型我国均有，且已更新了3～5代。在作用与贡献方面至今已获得数量颇为可观的重大地质找矿效果，探测出数以千计的矿产地，数以万计的供水井位，而且还完成了难以计数的工程勘测项目。同时解决了诸多大地构造和基础地质问题。
(4)化探
近年来取得了突飞猛进的发展，填补了多项技术空白。首先，六种方法，即水系沉积物、土壤、岩石、地植物、水化学、地气等测量技术业已建立，并取得发展与提高;其次，在应用方面，除用于地质找矿之外，已有成效的用于环境地质、农业地质、污染监测、考古勘察、医学地质等多方面;最后，化探技术进步方面亦相当突出，主要表现在研究并推广了一套山区、干旱区、高寒区、岩溶区等特殊景观区化探技术，同时，区域化探样品分析方法、质量监控、标准样制备和测试方法技术，用于检查异常的Au、Cu等野外现场分析技术等也发展迅速。
(5)遥感
自20世纪50年代中期，开始采用航摄像片进行区域地质调查工作以来，地质遥感技术飞跃进步，包括可见光、红外、微波等多波段成像的现代遥感技术已广泛用于区调、成矿远景预测、国土与农业调查、水工环地质普查等多方面，特别是城市遥感综合调查(如北京8301工程)取得了显著社会效益和经济效益。近年来，又陆续引进了德国RMK航空摄影设备、美国航空数字多光谱扫描仪、航空定量双道红外扫描仪及地面处理设备，并引进了陆地卫星多光谱仪拷贝底片资料。MT图像与SPOT图像已推广应用。我国也自行研制了JHY型机载航空红外扫描仪，开发和推广了微机图像处理系统和相应的处理软件。
(6)测量
测量技术方法水平提高且发展速度很快，地形测量由平板仪测图为主发展到航空摄影测制(应用航片测制大比例尺1∶1000～1∶1万图件，提高工效2倍，成本降低1/3);推广光电测距技术，使测量工效比原来提高3倍，且可节约一半人力;航空与海洋勘测已应用先进的无线电定位与卫星定位GPS技术等，陆地GPS也已试用。目前地勘行业中测量专业分布在各个部门，从事工程测量、地勘测地、地形测量、海洋测量、城市测量、矿山测量等，同时也进行地质灾害监测、地面沉降与地震形变监测等多项工作。
(7)岩矿分析
近年来，岩矿分析技术发展很快，地矿行业已建立起方法较为齐全的实验测试技术体系。其中卓有成效的有区域化探主、次、痕量元素分析系统，超痕量Au分析方法，15个稀土元素分量测定方法，非金属矿的物化性能测定方法等。勘查的试验测试技术也具有较高水平。络合滴定法、光度分析法、分光光度法等都大步提高，极谱仪、光焰光度计、原子吸收光度计等已经普及，并部分配置了石墨原子吸收、X荧光光谱仪、等离子直读光谱仪等大型设备。
(8)勘察电算
现在物探、化探、遥感、数学地质、测量制图、水文地质以及科研管理都已用上微机。应用电算主要是进行数据处理(包括物化遥资料解释推断、地矿信息定性定量分析、地质作用过程数学模拟等)、图形图像处理、数据管理(如各类数据库、检索系统等)，以及建立勘察专家系统等。
追踪煤炭资源的发现过程
答：三维地震常用于探测小范围的煤矿采区地质构造。三维地震能探测到落差大于 5 米的断层和落差大于 3 米的断点,同时可探明厚煤层的层数以及煤层产状和埋深。 放射性勘探是依据岩石中的伽马射线强度进行探矿,自然伽马和人工伽马是目前煤田勘探中地球物理测井的主要方法。 上述各种物理探矿方法用在地下探矿工程如钻井及巷道...
矿山地质工程问题及工程地质条件
答：在施工过程中施工人员取消了原施工组织设计中的注浆堵水措施，采取强行通过的方法通过。掘进实际情况表明，这一预报是正确的。结果井筒施工提前10个月左右完成，为国家节约投资240余万元。上面两个实例表明，工程地质工作在适量的勘察工作量配合下，充分利用地质原理，完全可以作出正确的地质预报。关键在于矿山...
煤层气资源赋存评价
答：选区阶段主要基于煤田(或其他矿产资源)的勘查数据、野外地质调查、小煤矿揭露以及煤矿生产所获得的资料进行综合研究。通过这一阶段,我们可以明确煤层气勘查的目标,并估算推测资源量。勘探阶段在选区评价的基础上,勘探阶段实施了具体的煤层气勘查工程。通过参数井或物探工程,我们深入了解含煤性和含气性。同时,通过单...
工程地质勘察专业介绍?
答：工程地质技术与方法,主要包括工程地质模拟与评价、工程地质勘察、工程地质测试与试验、工程地质监测与预测和工程地质信息技术。 『肆』 工程地质勘察的本科专业叫什么 可能是 勘查技术与工程 ,地质工程 (工程方向或找矿方向) 『伍』 工程地质勘察的专业的高校有哪些 工程地质勘察的专业的高校有哪些 石油大学,矿业...
矿山开发中的环境地质问题的研究
答：1981年阎如燧在《水文地质工程地质》期刊1981年第三期发表的”试谈矿床地温工作中的几个问题”一文中,对矿床地温进行了划分。他的划分原则是:既能充分反映地温的赋存状态和成因方面的明确概念,又便于探求不同地温类型在勘探方法上和降温措施方面的主要特点,不考虑开采方法。据此原则,结合一些实际资料,把矿床地温类型...
露天井工联合开采影响安全的危险因素排查分析
答：针对影响露天井工联合开采安全的危险性因素的勘察目的,主要是查清危险因素区域(或选定的典型剖面区)的工程地质、水文地质条件,方法也是采用露天开采与井工开采区勘察方法,需要注意的就是考虑二者叠加域岩体变化规律。重点加强对露井复合影响造成的工程地质条件、水文地质条件、特点进行勘察。 以露天煤矿边坡工程地质勘察为...
矿山地质和工程地质勘查的区别
答：工程地质主要搞工民建 主要去建筑设计单位 地质勘探主要搞矿产资源勘查。矿山地质是指矿床经过地质勘查证实具有工业价值之后，在拟建或已建矿山范围内，为保证和发展矿山生产所进行的全部地质工作。矿山地质是从矿山基建、生产直至矿山关闭等不同阶段的各项地质工作的总和或总称。工程地质勘察是为查明影响工程...
矿井水文地质类型有哪几种?
答：《煤矿地质灾害与防治》：主要介绍煤矿地质灾害与防治的专业知识，包括了煤矿地质灾害的类型和成因、防治措施和方法等方面的内容，适合煤矿地质工程师学习和参考。《煤矿地质工程学》：主要介绍了煤矿工程建设所涉及的岩土体的性质及其赋存的地质环境、煤矿工程地质模型与工程地质图件、煤矿工程地质勘查等知识，...
露天采煤安全技术发展与展望
答：随着我国露天采煤的发展,先后承担了国家、煤炭部的重大研究课题,完成了抚顺、阜新、平庄、安太堡、准格尔、小龙潭、义马等露天煤矿的边坡稳定性研究和滑坡防治工作。至今共完成各类科研课题共60余项,其中12项成果分别获得省、部及国家一、二、三等奖。 2.1.1 基础研究 (1) 工程地质勘察技术。地质构造和岩层赋存...
超前地质勘探钻机作用有哪些?
答：超前地质钻机可用于地质勘探，包括煤田、石油、冶金、矿产、地质、水文、有色、核工业勘探的钻探机械设备都被称为钻机。比如GXY-1B型钻机是GXY-1型钻机的变型产品。主要结构是在GXY-1型的基础上固定机架改为滑移机架，动力头由球卡式盘改为液压卡盘。适用于工程地质勘察，固体矿床的普查勘探，爆破孔用...
