湖南省矿产资源储量规范培训班煤、泥炭地质勘查规范指

湖南省矿产资源储量 规范培训班 二七年七月,国土资源部国土资发200740号文关于印发煤、泥炭地质勘查规范实施指导意见的 通 知,一、出台“指导意见”的性质和原则二、地质勘查阶段的内涵（一）勘查的四个阶段（二）关于勘查阶段的调整（三）湖南六大煤田特点（四）决定勘查工程网度的“二大要素”（五）煤矿设计、建设所需资料三、采样化验测试项目四、岩、煤层对比应引起重视五、资源储量估算,一、出台“指导意见”的性质和原则（一）性质 1、“煤、泥炭地质勘查规范”DZ/T02152002，是煤炭资源地质勘查的技术标准，由于我国辽源广阔，地质情况复杂多样，要制定一个适应全国性的规范较难。 2、新勘查规范以2003年3月1日实施以来，先后于2003年6月、2004年4月、2005年（编写补充标准）、2006年9月、11月，多于5次讨论研究规范，实施指导意见就是补充完善规范。,3、属于带有一定强制性的技术标准。凡涉及到煤矿设计、建设、生产过程中的安全条款都是强制性的，例如有关水文地质、工程地质、煤层瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃倾向性、地温变化等。 与开采技术条件相应的条款，规范规定的工作量是可能查明上述地质条件的最低工作量。 4、规范规定的各勘查阶段控制程度及查明程度是衡量地质勘查报告是否达到该勘查阶段工作程度的基本要求,不应低于规范规定的该勘查阶段工作程度的要求：技术标准、强制性标准、,最低工作量标准、提交地质报告尺度。（二）“指导意见”出台原则 1、符合现行规范原文的精神； 2、适应全国各地煤炭资源赋存情况； 3、照顾当前和长远煤炭建设的生产实际和需要； 4、考虑到煤炭地质勘查技术目前及未来一段时间内可能达到的水平； 5、体现原则性与灵活性相结合，并留有“对具体问题进行具体分析并予以具体处理”。留有省级行政管理相关对具体问题处理的权利。,二、地质勘查阶段的内涵（一）煤炭地质勘查四个阶段,地层、构造、煤层、赋存情况、开采技术条件、其他矿产 普查钻孔要有代表性面的评价，深浅结合 详查钻孔要有系统性区块、井田评价、矿区 勘探钻孔要有选择性重点第一水平、先期采区、消除334资源量。（二）关于勘查阶段的调整 指导意见： 规 模： 资源情况： 地质条件：,（三）湖南六大煤田特点 矿区划分 井田划分：1、构造线,向背斜轴，断层;2、无煤或薄煤带;3、地面建筑物、水库、重要铁路、河流等；4、资源多少、生产规范；5、地域、省县。 相对应的工作程度 煤田普查、预查 矿区详查 井田勘探,关于煤田的划分 依据湖南大地构造特点，结合古地理在时空上对含煤建造的控制： 综合湖南1974年第一次煤田预测与评价；1984年第二次煤田预测与评价；1994年第三次煤田预测与评价成果。,将湖南划分为六个煤田：,湖南省六大煤田,一个煤田依据构造特征及煤炭资源分布划分为若干个矿区。如郴耒煤田分为：白沙矿区、永耒矿区、潞水矿区、清水矿区、兰村矿区、黄丰桥矿区、桃水矿区、等。 一个矿区依据构造特点、煤炭资源分布、煤矿建设规划划分为若干个井田。如永耒矿区分为：樟树井田、大岑井田、明冲井田、马坑井田、雷家冲井田、铜角湾井田、向阳井田、白鸡洞井田、等。 勘查阶段一般是：煤田预查、普查；矿,区详查；井田勘探 根据煤矿设计规程规定:供煤矿设计建设使用的地质报告一律称最终报告（勘探、详终、普终）;而普查、详查地质报告为过渡性报告;而过渡性地质报告不能作为煤矿设计、建设使用;原因： 1、生产建设的开采技术条件不完全清楚；水文地质、工程地质、环境地质,其他开采技术条件（瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃倾向性、地温变化）。 2、设计部门提供的：井筒位置、第一水平,与先期采区、水平划分与采煤工艺、规模与工业广场等。 3、（预）可行性论证。 煤矿设计规程规定： 年产6万吨的煤矿应有普终报告； 年产9万吨或15万吨的煤矿应有详终报告； 年产21万吨或21万吨以上的煤矿应有勘探报告。（四）决定勘查工程基本网度的“二大要素” 1、构造复杂程度分四种类别,构造简单;构造中等;构造复杂;构造极复杂 2、煤层稳定程度分四种型别 煤炭资源地质勘查和资源储量报告提交至关重要评价指标：稳定;较稳定;不稳定;极不稳定 （1）煤层厚度分级 1.30m薄煤层 1.313.50m中厚煤层 3.50m厚煤层 井田或勘查区平均厚度8.00m特厚煤层 等于和大于块段各煤厚点平均值3倍者为特厚煤层,（2）可采煤层与不可采煤层 可采煤层：全区可采煤层、大部分可采煤层、局部可采煤层 煤层的可采程度： 不可采煤层： （3）煤层稳定性评价因素（条件、方法） （4）选择钻探工程基本线距 （5）构造复杂、煤层不稳定不可能达到勘探程度年产21万吨及以上，即最高达到详终。,煤层稳定性评定条件表,（五）煤矿设计、建设所需资料 1、普终、详终、勘探地质报告供煤矿设计建设使用的地质报告一律称最终报告 2、先期开采地段（第一水平）和初期采区 3、生产矿井扩大（延深） 4、普查、详查地质报告是过渡性报告，不能用于矿井设计、建设依据。因其工作程度还不够，研究程度还不高，开采技术条件工作不够，开采方法、可行性论证，还未做等。 如开采技术条件、勘查区水文地质条件。 根据不同井田的不同水文地质类型，除了做,好水文地质地面调查、简易水文、生产矿井及井、泉点观测，结合地质条件进行分析研究，对含水层的富水性、地下水的补给、排泄条件研究外，对富水勘查区、对岩溶裂隙发育地区，尚需做专门抽水试验孔，甚至是群孔试验，对较大的断层构造尚需做断层的导水性（F30m， 穿过主要含水层的），储水性抽水试验。另外，对未来矿井尚需做供水水源勘查工作等。 又如煤尘的爆炸危险性、煤层的自燃倾向性、煤层瓦斯分带(三带)只在最终阶段做最后确定。 普查、详查的地质报告不做以上这些工作，所,以是过渡性报告，不能做为矿井设计、建设依据。 小煤矿地质勘查、煤矿井扩大（延深）的地质报告。 由于这两类煤炭资源勘查不分阶段，一次勘查完毕，故其名称可不出现勘查阶段字样，其资源储量估算，可视实际控制程度和可行性研究阶段确定，一般而言，小煤矿勘查应达普终，而扩大延深应随原井田的勘查程度而具体商定。 小煤矿勘查与矿井扩大延深地质报告一般线距应达250m，不能再密，某些工作可以简化，如筛分浮沉试验、抽水试验等。 应充分收集和利用周边矿井地质资料，加强研究、预测和指导其勘查工作。,开采技术条件勘查工作 开采技术条件： 1、水文地质条件； 2、工程地质条件（煤层顶、底板）； 3、环境地质； 4、其他开采技术条件： （1）瓦斯； （2）煤尘爆炸性； （3）煤的自燃趋势； （4）地温。,开采技术条件是影响煤矿井设计和生产的重要因素。 在勘查工作中，特别是详查和勘探阶段必须做好该项工作。 在资源勘查工作中，必须从区内或邻近生产矿井观测、收集关于煤层、煤层顶底板、巷道支护、顶板管理、以及瓦斯、灶尘、煤的自燃、地温等有关资料，结合勘查的地质、水文地质特征，进行综合分析研究。 水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件（略）。,其他开采技术条件：,简易测温：钻孔测井时，在测量其他参数以前和以后，各测一条井温曲线，求出中性点，利用恒温带温度，中性点温度和井底温度，以求出近似地温梯度。近似稳态测温：钻孔测井时，在测量其他参数曲线以前和以后，各测出一条井温曲线，之后按12、12、24、24小时的时间间隔，各进行一次测温，以求得岩、煤层近似稳态温度。 地温随深度加大而变化的幅度，称地温梯度。以每百米的温度梯增数表示。,地温梯度等于和小于3/100米的地区为地温正常区，地温梯度大于3/100米的地区为地温异常区。 高温区:原始岩温大于31的地区称为高温区。当原始岩温大于31，不超过37的地区为一级高温区，大于37的地区为二级高温区。 地温：选择在背斜轴下两侧,基底隆起部位,岩浆岩边缘，勘查区不同部位，考虑做地温剖面和等温线平面图。 普查：简易测温，部分钻孔，不同构造部位和深度，收集资料。,详查：在异常区或可能出现高温区,50%做简易测温，其中选24个做近似稳态测温。普查未发现地温偏高，煤层埋深500m，一般可不做。 勘探： 1、如无高温区，一般不做，但也可在深部做少数钻孔； 2、在高温区，所有孔应做简易测温，并选23个孔，做近似稳定测温； 3、由于地下热水引起的高温区，应结合水文地质工作，了解热水的水量、水质、水温、补给、径流和排泄等条件。,三、采样化验测试项目（一）采样点和样品的代表性（二）煤样采样的种类和数量及测试 工作量、规范附录分普查、详查勘探阶段的三个表。（三）煤的工艺性能 了解煤的工艺性能，便于煤的开发(利用、配煤)、生产(合理配置,充分利用)、加工（选择和制造机器、提高效率），充分利用煤炭资源。 1、燃烧性能（发热量、可磨性指数、结渣,指数、结污指数） 2、热解和粘结成焦性质（罗加指数、粘结指数、胶质层厚度、奥亚膨胀度、坩埚膨胀度、葛金焦型） 3、气化性能（抗碎张度、热稳定性、煤对二氧化碳反应性、着火点或燃点、结渣性） 4、可选性 5、液化性能（焦油产率）等（四）煤质测试化验 应在具资质单位、国家认可的单位测试化验。,煤的发热量 弹筒发热量（Qb、ad）单位质量的煤，在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其最终产物为25下的CO2、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时，所放出的热量为弹筒发热量。 恒容高位发热量：Qgr.v.ad由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差得出的发热量。 恒容低位发热量：Qnet.v.ad由高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢生成的水）的气,化潜热后得到的发热量。 实际生活和工业燃烧设备中所能获得的最大理论热值是低位发热量。 1、氧弹内燃烧所形成的物质基本保存； 2、在锅炉内燃烧，硫所形成的硫酸SO2随烟道气放空了; 3、在锅炉内燃烧,氮及所形成的硝酸放空了; 4、煤中水其气化潜热随烟道放出。 故以弹筒发热量中扣除2、3、4三项热量的热值，就是低位发热量。 实践中，由于设备条件和环境条件限制所获得的最大理论低位热值还差得多。,煤的可磨性指数 煤研磨成粉的难易程度，一般与煤的变质程度有关，如焦煤与肥煤的可磨性指数较高，即易磨细，无烟煤与褐煤的可磨性指数较低，即不易磨细。 水分与灰分的增加，可磨性指数减小。同一种煤其水分与灰分的增高，其可磨性指数减小，随着粉煤流态化技术的发展（粉煤吹化），特别是动力用煤部门利用粉煤提高热能和节约能耗。需设计或选购磨煤机的产率和能耗；选择煤种和,煤源； 结渣指数（率）；煤的结渣性是反映煤灰在气化或燃烧过程中成渣的特性，是评价煤的加工利用特性指标。 对于固定床气化或燃烧，结渣率高是不利因素。结渣率高，煤灰结成渣块的比例大。 影响气化介质的均匀分布；破坏正常的生产工作状况；炉工操作带来困难；灰渣中含碳量，降低煤炭利用率；防止炉内渣块形成，需加大水蒸气通入量；则降低煤气质量和气化效率等。,烟煤的粘结指数 测定烟煤在炼焦工艺中的一个关键性指标，炼焦的主要目的制取焦炭、高强度焦炭 在配煤中所占的地位（所占多少） 罗加指数着重粘结力的测定（即烟煤粘结无烟煤指标） 坩埚膨胀序数表征的膨胀性、粘结性；该煤在炼焦温度的控制期限 奥亚膨胀度区别中等以上粘结性煤，特别是强粘结性煤,在不添加任何惰性物的情况下,能反映胶质体的量和胶质体的质。 指导煤炭开发、生产、加工方法。,烟煤胶质层指数 在实验室里，利用特制仪器和工具，当温度达到一定值时，煤样形成：半焦层、胶质层、未软化煤样层。 用探针测出胶质体最大厚度Ymm，同时测得胶结层的厚度、粘度、透气性等。 在实验终了时，可以测得半焦收缩程度的X收缩度。 当粘结指数85时，用Y值和挥发份确定煤的牌号。同时利用Y值可指导配煤炼焦。,葛金焦型 用葛金低温干馏法，试验出结焦性指标焦型Gx 干镏物产率指标半焦产率CR 焦油产率Tar 总水产率Water 根据葛金焦型试验,判断该煤层产生何种焦类: 微膨胀 中等膨胀 强膨胀 及多种副产品产率。,煤的气化性能 煤作为气化原料与气化性能有关的一些特定分析项目（抗碎强度、热稳定性、煤对二氧化碳反应性、着火点或燃点、结渣性）。 1、抗碎强度机械强度 煤在运输和加工过程中，有颗粒间摩擦；堆积中的挤压；提升落下的碰撞破碎； 包括耐磨、抗压、抗碎三种强度。 2、煤的热稳定性 煤在高温下保持原粒度的性能,当煤加入到煤气发生炉时，首先进入干燥层表面，煤受热发生不同程度破裂，在煤气发生炉里保温850以下30分钟的工业条件下的热稳定性的反复测定。 3、煤对二氧化碳反应性 首先是把煤干馏，得到的焦炭与CO2加热反应，测定其将CO2转换成CO的能力，即参加CO2占总CO2的百分数。 反应性强的煤,在气化和燃烧过程中反应速度快、效率多、煤气中的有效成分高、耗煤量则少。,煤的着火点 煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃混合物的最低着火温度，叫煤的着火点（燃点、着火温度）。 1、煤的着火点与煤的变质程度有一定关系。一般变质程度高的煤着火点较高，一般变质程度低的煤着火点较低。 2、煤的氧化程度与着火点之间的关系。一般地说，原煤样着火点低，而且氧化样着火点降低数值大的煤炭易自燃。 3、可以判断煤是否氧化，而煤氧化后着火,点明显降低，所以着火点可以作为煤氧化的一种非常灵敏的指标。 4、煤被空气中的氧气氧化后,可产生CO、CH4、及其他烷烃物质,煤在氧化时是放热反应，如热又不及时散发,在煤堆或煤层中则越积越多,使温度上升，温度的上升又促进和加快氧化，则放出可燃物质和热量，当温度达到一定值时，这些可燃物质会燃烧而引起煤自燃。 着火点愈低煤愈易自燃，通常原煤样和氧化煤样着火点之差T40时，煤为易自燃，T20时，煤一般不易自燃。,煤中全硫 硫是一种有害元素，含硫高的煤供燃烧、气化或炼焦使用时，会带来很大危害。 高硫煤供作燃料,严重污染大气,形成酸雨，高硫煤制半水煤气时,由于煤气中H2S等气体较多,且不易脱净。会使合成氨催化剂毒化而失效。 焦炭中硫分过高,影响钢铁质量(钢铁中含硫量大于0.07%,产生热脆性而无法使用),为脱去钢铁中硫，在高炉中应加入石灰石，势必影响高炉有效容积，增加出渣量。故地质勘查时，必须测,试全硫Std,同时测试各种硫、硫酸盐硫Ss(旧Sly)、硫化铁硫Sp(旧SLT)、有机硫So(旧SYJ)。 依据国家标准化委员会，20041001实施GB/T15224.22004煤炭质量分级第二部分硫分,不同的煤种(无烟煤、烟煤、褐煤、冶炼用、炼焦精煤)硫分分级。煤炭的实测干燥基高位发热量不等于干基准发热量时，应进行硫分校正和分级。承担化验测试单位已做，应给的是成果单。,煤的真（相对）密度 是指在20时，煤的（不包括煤的孔隙）质量和同体积水质量之比，主要用于洗选煤时确定减灰重液的相同密度。 1、与煤的变质程度有关，无烟煤大，烟煤小。 2、与煤炭组分有关，丝炭大，亮煤小。 3、与煤的成因类型有关,腐泥小,腐植大。 4、与煤中所含矿物质种类与多少有关。煤的视（相对）密度 是指在20时煤的(包括煤的孔隙)质量与同体积水的质量之比(视比重、视密度、体重)，用于资源储量估算。,四、岩煤层对比工作应引起重视 1、湖南是煤炭资源贫缺省份 湖南煤炭地质工作区一般为地质构造复杂区，煤层一般为不稳定煤层。煤炭地质成果图件为四大件：地形地质图、剖面图、平面图、岩、煤层对比图。 如若岩煤层对比不可靠，则所有图件均不可靠，会严重影响矿井建设、开发。 2、岩、煤层对比方法 （1）标志层法；,（2）层间距法； （3）测井曲线对比法； （4）煤层本身特征对比法； （5）顶底板岩性对比法； （6）古生物、结核、包裹体对比法等。,五、资源储量估算（一）煤炭资源量估算指标 1、工业指标表 除了多一个最高硫分要求外，其他基本上与旧规范贫缺地区指标一样。 2、估算参数 面积、厚度、倾角、视密度。,资源储量估算注意问题 （1）估算前全面检查勘查区是否达到了相应勘查程度要求，各种图件是否齐全。 与规范衡量最低实物工作量； 与设计任务书对比全面完成； 最终报告设计部门要求是否达到，研究程度是否达到。 （2）井田边界划分、块段划分是否合理（构造线、勘查线、煤层底板等高线）。 （3）特厚煤层点是否控制在一个块段内，是否多次采用。,（4）勘探程度的报告（精查）334类别资源量是否已消除。 （5）各勘查工程点质量是否达到可靠级及以上。 （6）对断层两侧；对老窑采空区边界、对风氧化带边界；用插入划定煤层最低可采边界；对小构造或陷落发育地段；还有火成岩烘烤带；焦渣边缘等。 各划3050m范围不能估算探明的和控制的高级资源储量，应降级处理，一般为333类别。 （7）检查原始资料和基础资料是否正确。,（8）倾角60作立面图，立面投影基线与煤层露头线,存在15夹角时,应乘以校正值；倾角60作平面图。 倾角15，可以用平面积、伪厚估算资源储量（一般均已换算以便报告统一）。 厚度用真厚，面积用真面积（斜面积）。 视密度用实测值。 （9）关于煤柱问题 在预查、普查、详查阶段不单独估算煤柱、煤量； 在勘探阶段如未进行（预）可行性研究，不单独估算煤柱煤量；,对在矿井设计和生产中可能划出的煤柱，设计部门只有明确划分方案，可以单独估算和统计； 不能因为将来可能划为煤柱而改变或降低其资源储量类别； 压覆煤柱归331、332、333。 （10）各类资源量估算块段的外连问题 不稳定煤层不得外连； 外连时其外侧应有工程见煤点控制； 最终以1/4勘查线距，过渡性报告的1/2。 （11）以地震资料解释的煤层厚度不能用于资源估算厚度,（12）有夹矸的煤层采用