应用GIS空间分析技术解决煤矿地质勘察问题

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应用 GIS 空间分析技术解决煤矿地质勘察问题

1.引言

煤炭是我国的主要能源之一，煤炭资源构成仍占主导地位，但吉林省属于煤炭资源缺乏省份，

煤炭自给率不足 50%，需要从其他省份调入大量煤炭资源来补充能源的不足。

按照吉林省经济发展规划预测，预计到 2015 年全省煤炭供给量达到 4500 万吨，而实际需求量

为1.0 亿吨，缺口为 5500 万吨，供需矛盾突出。随着吉林省经济社会发展步伐的加快，煤炭需

求紧张问题将会继续加剧。因此准确定位煤矿地下地质体，精准确定矿体边界成为吉林省煤矿

开采中的工作重点。

GIS 技术既可以处理属性数据又可以处理空间数据，它对空间数据和属性数据的处理和分析能

力，使其成为解决工程地质勘察问题的一种全新的技术手段。本文吉林省长岭煤矿为研究区，

应用 GIS 空间分析技术解决煤矿开采过程中存在的问题。

2.研究区概况

研究区属温带季风气候区，多年平均降水量为 712.1mm，年平均气温为 5.5℃，年平均蒸发量

为1269.7mm，无霜期 138 ≥天， 10℃积温 2880℃，最大冻土深度为 1.60m。长岭煤矿属于小型

矿井，矿区面积 1.16km?，资源储量为 1874kt，可采储量 1423.5kt，采用地下开采的方式。矿

井服务年限 10.5a。成煤盆地为一向斜构造，矿区位于向斜的南东翼，为一倾向北西的单斜构

造，走向 50o，倾向 320o，倾角 10o～20o。矿区构造复杂程度为简单类型。

2.1 水文地质

第四系冲积砂砾石孔隙水含水层主要分布于河床两侧，由砂砾石组成。基岩风化裂隙水含水层

分布于全矿区砂砾岩和风化火山碎屑岩为主风化带中。砾岩、砂岩孔隙裂隙水含水层分布于矿

区西部，本矿井开采的 7个煤层赋存于该组，经开采证明该含水层属于弱富水。

2.2 地层岩性

矿区内揭露的主要含煤岩系有侏罗系西山坪组和白垩系长财组；侏罗系西山坪组与白垩系长财

组呈平行不整合接触。侏罗系上统西山坪组底部岩性为灰绿色、黄绿色角岩砾岩，地层平均厚

度30.15m。

中部为灰色、灰黑色泥岩，沙质泥岩，凝灰岩，含可采煤层 2层；地层平均厚度100.06m。

上部为灰白色粗砂岩、细砂岩夹炭质泥岩，含煤 2层；地层平均厚度180m。该组在矿区内地

表没有出露，地层倾向东，倾角 7o～26o。

白垩系下统长财组下部岩性为灰褐色砂砾岩、砂岩夹炭质泥岩，平均厚度70m。中部为灰白色

粗砂岩夹砂砾岩、炭质泥岩，地层平均厚度205m。上部为灰白色粗砂岩，细砂岩，含煤 1

层，为局部可采煤层，局部厚度1.04m。地层厚度110m。地层厚度123.40m。

地层倾向东，倾角 10o～30o。该组为矿区含煤地层，平均厚度约385m，该组与下伏地层呈平

行不整合接触。

3.GIS 技术的应用

3.1 三维地质勘察模型建立

工程地质勘察指的是利用物理勘探、试验及检测等方法对待测地区的环境特点、地形地貌、岩

土性质等进行调查、分析，从中获取定量或定性的指标，同时利用文字报告，表格或图形进行

反应。本次研究勘察的对象包括矿区、钻孔、地层三类。勘察的矿区地下空间是由很多地层组

成，把地质成因、岩土性能、地质年代等特征利用GIS 空间分析模块抽象的表达出来，以便更

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摘要：

应用GIS空间分析技术解决煤矿地质勘察问题1.引言煤炭是我国的主要能源之一，煤炭资源构成仍占主导地位，但吉林省属于煤炭资源缺乏省份，煤炭自给率不足50%，需要从其他省份调入大量煤炭资源来补充能源的不足。按照吉林省经济发展规划预测，预计到2015年全省煤炭供给量达到4500万吨，而实际需求量为1.0亿吨，缺口为5500万吨，供需矛盾突出。随着吉林省经济社会发展步伐的加快，煤炭需求紧张问题将会继续加剧。因此准确定位煤矿地下地质体，精准确定矿体边界成为吉林省煤矿开采中的工作重点。GIS技术既可以处理属性数据又可以处理空间数据，它对空间数据和属性数据的处理和分析能力，使其成为解决工程地质勘察问题的一种...

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