煤田地质学课程设计[7页].doc

第一章前言

煤地质学是理论性强、实践性强、技术发展快的学科。为了让我们学到的知识能够学有所用，学院组织了第19周的课程设计。

《矿产资源勘探课程设计》一共是一周的时间，我的具体作业时间如下：

2011.6.23（星期四）中午我们班一些同学在学校领取了图板、尺子和教室钥匙。2011.6.24（星期五）早上9：00左右，大家都来到了新附2101教室，赵志根老师给我们我们讲了课程设计的内容及方法。赵老师大概讲了40min，给了我们电子版的材料和PPT。下午大家来到了课程设计的教室，先看书熟悉熟悉书的内容。并决定明天再开工。2011.6.25（星期六）今天上午8:00准时到了教室，因为昨天已经仔细看了作图方法，所以一来就开始画了，我的第Ⅳ勘探线剖面图，画了一上午，下午把岩煤层对比图画了一些，第二天上午就完成了岩煤层对比图。

2011.6.26（星期天）下午3:00去了教室做了收尾工作，晚上上网拷贝了课程设计报告的模板并照着模板写了报告。

第二章课程设计内容

一、课程设计的目的

煤地质学是理论性强、实践性强、技术发展快的学科。我们也已经是大三的学生了，三年来，课内教学在老师的谆谆教导我们学到了很多理论知识来丰富我们的大脑，野外实习让我们开阔了视野，学会了理论联系实际，学会了用图来表示我们野外看到的地质现象。而今天作为拥有理论和实践经验的大学生，我们又迎来了《矿产资源勘探课程设计》。其目的在于让我们进一步的掌握自己的专业知识。

二、课程设计的基本要求

《矿产资源勘探课程设计》是一门让我们用学到的《矿产资源勘探》知识以及以前地质填图实习、和巢湖实习的绘图知识对某矿区的矿产资源的具体情况进行勘探设计，其基本要求如下：

1、编制岩煤层对比图 1：500

由已获得的钻孔资料，选用Ⅲ-4、Ⅲ-3、Ⅲ-2、Ⅲ-1、Ⅳ-2、Ⅴ-2共6个钻孔（按此顺序展图），以B煤层底版作为基准线编制岩煤层对比图（左边附综合柱状图）。

2、编制勘探线剖面图1：2000

由已经获得的勘探工程资料，分别编制五条勘探线剖面图：I线，II线，III线，IV线，V 线。

3．编制基岩地质及工程布置图1：5000

根据已经编制的五条勘探线剖面图及其他勘探工程资料绘制基岩地质图要求在该图上绘出：O与C23、C23与P1、P1与P2地质界线；A煤层、B煤层露头线；

F1、F2、F3断层线；勘探线、物测线、钻孔、探槽、探井等勘探工程及必要的地形地物（勘探区地理坐标位置：经度700000--703500，纬度100000--102500）。

4、设计钻孔预想柱壮图1：500

在某一剖面上选择一个精查设计钻孔，采用剖面定柱法绘制出该孔的设计预想柱状图。5．歪斜钻孔的校正

（1）校正计算：选用III-2孔的测斜资料。计算各测点坐标增量，并计算出A煤层底板标值，B煤层底板坐标值及终孔点坐标值。

（2）校正图编制：将III-2斜孔投放到相应的剖面图上及平面图上。

6．编制煤层底板等高线图1：5000

（1）编制平面图：根据已经编制的五条勘探线剖面图采用地质剖面法编制A煤层底板等高线平面图。

（2）编制立体图：根据已经编制的剖面图和平面图。编制III线至V线间-200米水平以上区段的A煤层底板等高线立体图。

三、课程设计的主要内容

一、编制岩煤层对比图

编制方法：

1、计算参与对比的各工程点岩煤层真厚度

根据计算公式：H=L*cosB(H-岩煤层真厚度,L-岩煤层钻探厚度，B-岩煤层倾角或岩芯倾角)。分别计算出Ⅲ-4、Ⅲ-3、Ⅲ-2、Ⅲ-1、Ⅳ-2、Ⅴ-2 6个钻孔的各岩煤层真厚度（上至E煤层顶板，下至终孔层位）。

2、编制各对比工程的真厚度柱状图及综合地层柱状图

以垂向比例尺1：500。柱宽1.5厘米（综合柱状宽2厘米）。按照图例规定的岩性符号编制E煤层至终孔层位的6个钻孔真厚度柱状图和综合地层柱状图（按后附资料的平均厚度直接绘制）。

3、选择对比基线

一般应选择全区层位稳定、标志位显，且居于对比层段中下部位某一煤层或标志层的底板为对比基准线为宜。本图可选定B煤层地板为对比基准线。

4、排列钻孔柱状

各对比工程柱状图的排列次序一般应以相邻工程在施工平面图上距离最近为原则，或按与地层倾向一致的勘探线上工程点顺序排列，或沿某一地层走向上的工程点顺序排列。本图可以各柱状图的基准层（B煤层）底板对齐在同一水平线上，由左至右的摆放次序：综合柱状-4、-3、-2、-1、-2、-2。

5、对比联线

运用沉积岩学及煤田地质学等岩煤层对比方法进行分析对比，确定各柱状岩煤层层位。把对比柱状中相同层位的地层、煤层标志层等底板用实线（对比依据可靠）或虚线（对比依据不充分）连接起来。本图仅依据三个标志层和煤层厚度为特征就能对比而确定层位。连结的对比线条有：A、B、C、D、E五层煤层底板和P2/P1、P1/P3二个地层界线即可。

二、编制勘探线剖面图

编制方法

1．确定编图的比例尺、图幅大小、剖面方向

比例尺：一般应为同勘探阶段地质平面图比例尺的二倍左右-即本图定为1：2000。

图幅：长度：为煤系地层倾向上的控制宽度-本图长50CM~80CM；宽度：取决于勘探深度-本图幅宽30CM~40CM。

方向：一般习惯性确定剖面视向是以0°~180°为右，180°~360°为左-本五条剖面图均按此确定左右视向。即NW向的一端放于左边。

2．绘制水平标高线

水平标高距一般是根据煤层倾角大小及编图的比例尺确定的。若煤层倾角平缓，则选定的距小（为10M~50M）；若煤层倾角大，则选定的标高距亦大（为50M~100M）。该剖面以100M为标高距（即在图纸上每两条间距为5CM）。共绘制七条水平标高线（即

+100M~-500M）。水平标高线的上下标高值是由地面标高和勘探深度确定的。水平标高线要求绘制精确。并在每条线的两端注明标高数值。

3．投放工程点

以剖面线所切的某条经纬线或某工程点为基准，将该剖面所通过的工程点全部投放到剖面的相应位置上（在平面底图上量取与基准点的相对位置；临近偏线的工程点按走向投影法投到剖面上。并用虚线表示工程以示与线上工程的区别；歪斜钻孔经校正后投绘到剖面上。）各线上的工程点有：I线（I-1，I-2，Ⅲ-4）；Ⅱ线（Ⅱ-1，Ⅱ-2）；Ⅲ线（Ⅲ-1，Ⅲ-2，Ⅲ-3，Ⅲ-4，Ⅲ-5）；Ⅳ线（Ⅳ-1，Ⅳ-2，井2）；Ⅴ线（Ⅴ-1，Ⅴ-2，井1，K1）。4．绘出剖面地形线

剖面地形线一般是通过该线的地表实例的高程点连线绘制而成。本图以线上各工程点的地面标高点（即钻孔口，探井口，探槽头标高）直接连线并向两端水平推延至剖面长度即可。

5.绘制剖面上的各勘探工程

各种勘探工程在图上的深度（钻孔和探井）或长度（探槽）按规定的图纸比例尺确定；工程类别按图例符号表示；钻孔以宽度为6毫米三条线组成的简易柱状表示（Ⅲ-2孔需校正后投放）。并在钻孔中心线上以岩煤层倾角画出煤层底板线、地层分界线标志层及断层点等。

6.分析联线

通过对比，确定各工程所控制的各岩煤层层位，根据剖面所处的构造形态和确定地层倾向，把各工程中的相同层位用圆滑曲线连接起来。

联线次序：先联基岩界面线，再联断层线，最后联地层界线和煤层底板线。

基岩界面线联接：连接剖面上各工程新地层深度点，并向二端水平推延之。

断层线的确定：F1在Ⅲ线剖面上有工程断层点（Ⅲ-5孔）控制。并配合断层倾角即可在剖面上画出；F2在Ⅲ线剖面上有工程断层点（Ⅲ-2孔）控制，在Ⅱ线剖面上有工程断层点（Ⅱ-2孔）控制。并配合断层在剖面上的视倾角能分别在Ⅲ线剖面上和Ⅱ线剖面上画出；F3在Ⅳ线剖面上有二个工程断层点（Ⅳ-1孔和井2）控制。直接连接二个断层点即可。

地层、煤层联线：先连同一断盘或同一翼上有二个以上工程控制点的相同层位，再按层间距连接（或推出）一个工程控制点（或无控制点）的其他同层位连线。每条剖面上均需连4

条地层界线（Q/P.P2/P1.P1/C3.C/O）和5条煤层底板线（A、B、C、D、E）。

注意问题

1、充分利用工程控制点资料作图。如井I的B煤点,K1的A煤点和P1/P3点为V线剖面作图利用；井2的A、B、F3点为Ⅳ线剖面作图所利用；Ⅲ4孔为Ⅲ线剖面和I线剖面作图所利用的公用钻孔等均不得忽视。

2、断层（或岩煤层）走向与剖面线斜交时（夹角〈75°〉。应由真倾角换算为视倾角在剖面上表示。

3、Ⅱ线与Ⅲ线相交点，各层位深度（包括地面标高）分别在二个剖面的相应位置上应该相一致（以线剖面图控制线剖面图的相应位置）

4、图面内容：图签、图名、比例尺、剖面方向、工程编号、煤层编号（底板深度、真厚度）、地层代号、断层编号（性质、产状、落差）。等均不得遗漏。

三、编制基岩地质及工程布置图

基岩地质及工程布置图的编制方法：

1、绘制经纬网格线

参见〈〈煤田普查与勘探〉〉P276介绍的经纬网的制作方法。以1：5000比例尺按经距值700000~703500（8条线）。纬距值100000~102500（6条线）绘出正方格网，并标注经纬距数值。（要求各小方格对角线误差〈0.5mm〉

2、放置勘探工程

按各勘探工程点平面坐标值（x,y）将钻孔（16个）、探井（2个）、探槽（2个）分别以图例规定的符号投放到相应的平面位置上（斜孔需投终孔斜点）。

钻孔按孔口坐标投点；探井按井口坐标投点；探槽按槽端坐标、方向和长度投放。

同一条直线上的各工程点连线即为勘探线，注名线号。

物测线（地震测线）按测线端点坐标、方向、长度投放、注名线号。其中W2.W4.W6线分别与勘探线I、Ⅱ、Ⅲ线重合。

3、编制各勘探线剖面图

五条勘探线剖面图应编制完毕，并应进行修订。

4、投放隐伏地质点

把各条勘探线剖面图基岩界面上隐伏的地层界线点、煤层露头点、断层点分别投放到平面图相应勘探线的相应位置上（平距移置时注意剖面图与平面图不同比例尺的换算）。

5、分析联线

详细分析区内构造形态和特征，把各线上同一地层界线点同一煤层露头点，同一断层点分别用圆滑线条连接起来。

联线时应先联断层线，后连地层线和煤层露头线。

断层联线：F1由Ⅲ线剖面和测线I控制，并参考断层走向；F2由Ⅱ线剖面、Ⅲ线剖面、测线7、x2孔控制；F3由Ⅳ线剖面和K2槽控制，并参考走向。

地层界线及煤层露头线联线：一般应先连同一断盘上有2条以上的勘探线控制的相同层位线，再按露头平距连接（或推出）只有1条勘探线控制（或无控制）的联线。并注意不同性质的断层两盘相同层位线的错动关系不要有误。地层2应连出3条

（P2/P1.P1/C3.C3/O）；煤层露头线应连出2条主采煤层（A煤层和B煤层）。

四、编制设计钻孔预想柱状图

在精查设计勘探工程中，选定剖面上的一个精查设计钻孔，由地面为起点，沿钻孔轴线，按1：2000的剖面图比例尺分别量取各层位点的设计深度。以各层位深度为依据，参照邻近钻孔相同层的岩性资料，编制出1：5000的设计钻孔预想柱状图（具体编图步序从略）。

五、Ⅲ--2钻孔的歪斜校正

方法一：测点计算法（平均天顶角，方位角法）

以各测点直接作为计算点进行列表计算的。即根据测点深度算出相邻测点间的孔段距。以孔段上下测点的天顶角和方位角之平均值作为该孔段的计算参数。算出各测点间的座标增量值，从而获得任一测点的空间座标值。

对于控制点（如A煤层，B煤层）的座标计算。只要根据控制点的深度插入至某二个测点之间。按计算测点座标值的方法，即可算出。具体计算方法按表一进行。

方法二：平距孔段距法

以各测点之中点作为计算点进行列表计算的。即根据测点深度算出各测点的中点间的孔段长度和各中点深度。以孔段中的测点的天顶角和方位角作为该孔段的计算参数。算出各中点间的座标增量值，从而获得任一测点的空间座标值。

这种计算方法实则是把各测点的中点作为孔段歪斜的转变点而每个测点的测斜参数（天顶角和方位角）表示了上下测点间一半孔段距的歪斜程度。这种计算方法所应用的测斜资料比较合乎钻孔歪斜的实际情况。因此可以提高歪斜计算精度。多为现场实际工作所采用。

对于控制点的座标计算，只要根据控制点（A煤层，B煤层）的深度插入至某二个中点之间。按计算中点座标值的方法即可算出。具体方法按表二进行。

2.校正图编制--把歪斜钻孔Ⅲ- 2绘制到该孔所在的Ⅲ线剖面图上。

下面介绍二种作图方法均是以平均孔段距法统计资料进行投点作图的。

方法一：投影作图法（不需要计算数据而直接通过投影作图）

（1）作天顶角剖面图

作一条水平线（地表线）和一条铅直线，交于一点为孔口。按剖面图比例尺，以各孔段长度（l）和各孔段天顶角（r）作出各孔段成折线。

（2）作平面投影图

在（1）地表线下方的一定距离处作一水平线（平面图勘探线）交（1）铅直线于一点（平面图孔口）。过孔口以勘探线方位（161°）定出正北方位线及地层走向线。将天顶角剖面图中的各计算点（即各测点间的中点）垂直下投到平面图勘探线上，得各孔段的水平投影距（d）。根据各孔段水平投影距和方位角（Q）即可作出斜孔平面投影图。

（3）作剖面投影图

把（2）中的各孔段端点分别垂直向上（垂向投影--勘探线与地层走向夹角>75°）投影到（1）中相应的各计算点标高水平线上相交。连接各相交点成圆滑的曲线，即为斜孔轴线剖面投影图。

（4）填绘钻孔柱状

在铅垂线上由计算出的各控制点标高（如A，B煤层底板标高）作水平线交斜孔轴线于一点（或在天顶角剖面图上根据各控制点孔深作水平线交斜孔轴线于一点），该点即为某控制点在钻孔轴线上的位置，按岩芯倾角作出各地质点层位，再以一定柱宽（6mm）和岩性符号填绘出斜孔柱状。

方法二：计算投影作图法（通过校正计算的中间数据，结合投影作图）

（1）计算各孔段间垂距（⊿Z）和平距（a）：校正计算表中直接获得。

（2）作平面投影图：作一条水平线为斜孔所在平面图的勘探线，以勘探线方位（161°）过线上一点定出正北方位线及地层走线，按剖面图比例尺，以各孔段平距（d）和孔段歪斜方位角（Q）即可作出斜孔平面投影图。

（3）作平面投影图：由平面投影图孔口向下引一条铅直线，在平面投影图一定距离处的下方作一条水平线（剖面图的地表线）交铅直线于一点为剖面图孔口。根据各孔段间垂距（⊿Z）在铅直线上作出各计算点的水平标高线。把平面图中各孔段端点分别垂直下投（垂向投影法）到相应的各计算点水平标高线上相交，连接各点成圆滑曲线，即为斜孔轴线剖面投影图。

（4）填绘钻孔柱状：同方法一中（4）。

六、编制煤层底板等高线图

1.煤层底板等高线平面投影图的编制方法-A煤层底板等高线图。

(1)绘制经纬网格线与基岩地质图绘制方法（1）相同。

（2）放置勘探工程

把对A煤层起控制作用的各工程点按其平面坐标值，以图例规定的符号投放到相应的平面位置上（Ⅲ-2孔要投放对A煤层控制的歪斜点），并注明各工程点对A煤层底板的控制标高。注意：Ⅲ-5，Ⅲ-3，Ⅹ2、Ⅹ3、井1、K2共6个工程未对A煤层起控制作用，不得投放；勘探线同基岩地质图；物测线暂不放置。

（3）投放底板标高点，煤层露头点及断煤交面点

把各条勘探线剖面图上的编制煤层（即A煤层）的底界线与各条标高线相交的交点移置到平面图中相应勘探线的相应位置上。并标记上各点标高值（一般每条勘探线上应相交出

+100~-500M标高线的若干个标高点）。把各条勘探线剖面图基岩界面上的A煤层露头