人們對煤的認識有一個歷史過程，因此對尋找煤也有個歷史過程。我國是世界上用煤最早的國家。據(jù)歷史記載，早在兩千多年前的春秋戰(zhàn)國時期，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和使用煤炭。秦漢時期，進一步把煤炭用以煉鐵。在河南南陽等地仍可見到西漢時期的煉鐵遺址。唐、宋、明時，煤炭開采已具相當規(guī)模，至今山東淄博和太行山一帶還保留有唐、宋的開采遺跡。古代勞動人民不但創(chuàng)造物質(zhì)財富，也創(chuàng)造精神財富，在生產(chǎn)實踐中不斷加深了對煤的認識。古人稱煤為石涅、石墨、石炭。北魏酈道元在《水經(jīng)注》記載有“石墨可書，又燃之難燼，亦謂之石炭”，直至明朝則稱為“煤”。宋應星在《天工開物》一書中把煤分為三種：明煤、碎煤、末煤，指出“明煤產(chǎn)北、碎煤產(chǎn)南”，并比較系統(tǒng)地總結了找煤、采煤的實際經(jīng)驗。著名醫(yī)學家李時珍在其著作《本草綱目》中對煤的藥用價值有較為詳細的闡述。古人還有以煤詠詩的。宋高宗時的太學生朱弁在山西寫了一首膾炙人口的詠煤詩：“西山石為薪，黝黑驚射目。方熾絕可邇，將盡還自續(xù)。飛飛涌玄云，焰之吐紅玉。稍稀雷池出，又似風薄竹。”把煤在燃燒過程中的情景描述的惟妙惟肖。煤在新疆的發(fā)現(xiàn)和使用也有悠久的歷史，據(jù)史料記載，漢朝時期在民豐地區(qū)已開采煤用于煉鐵。魏晉南北朝時期（公元 200 ～ 589 年），晉釋道安在《西域記》記載：“屈茨北二百里有山，夜則火光晝?nèi)?，但煙。人取此山石炭冶此山鐵，恒充三十六國用”。說距今 1400 ～1800 年前的南北朝時期，在庫車北山二百里處（今庫拜煤田），有人取煤冶鐵，但見夜晚火光如白晝，濃煙滾滾，鑄鐵的鐵器供西域三十六國用。在庫車、拜城北部山區(qū)，發(fā)現(xiàn)有唐代（公元 618 ～ 917 年）用煤煉鐵的作坊遺址。元朝時期，新疆冶鐵遺址明顯增多，分布地區(qū)更加廣泛，到清朝時開采的煤礦已具規(guī)?；?。新中國成立后，黨和政府重視新疆的礦業(yè)開發(fā)，抽調(diào)了大批勘探隊伍到新疆進行各種礦產(chǎn)資源包括煤的勘查，1956 年組建了新疆第一支專業(yè)煤田地質(zhì)勘查隊伍，成立了烏魯木齊礦務局等煤礦企業(yè)，從此新疆的煤田地質(zhì)勘查和煤礦開發(fā)進入了新的歷史階段。早期人們對煤的認識及發(fā)現(xiàn)使用比較淺顯，主要從地表出露的煤使用開始，沿著煤層向地下開采，開采的方法也很簡陋。隨著找煤經(jīng)驗的不斷積累，科學技術的進步，找煤的方法不斷豐富，手段不斷創(chuàng)新，找煤的準確性隨之提高。（一）煤的勘探方法煤的勘探方法和其他礦產(chǎn)資源的勘探方法有許多相同的地方，也有它本身的一些特點。主要方法有遙感、地質(zhì)填圖、槽探、鉆探、物探、化探、硐探、化驗與測試以及相關的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等。遙感找煤：是利用衛(wèi)星和飛機等航空器拍攝的地球表面照片，通過分析研究圈定有利成煤地段的一種找礦方法。地質(zhì)填圖：利用地形圖或衛(wèi)星照片、航空照片，采用測量儀器定位，把地層、構造和煤層露頭等各種地質(zhì)內(nèi)容填繪到地形圖上，這種圖件稱為地形地質(zhì)圖。然后進行成煤地質(zhì)條件的綜合分析研究，這是找煤的一種方法。槽探：是在地質(zhì)找礦勘探中用于揭露近地表煤層的一種常用手段。它是在地表松散覆蓋層挖出一道深度不超過 3 米左右的溝槽，用于揭露并了解煤層、地層與構造的情況。淺井：是從地表向下挖掘的淺型垂直坑道，目的是了解近地表附近的煤層情況。淺井的斷面形狀有圓形、方形與長方形等形態(tài)，深度在 5 ～ 20 米之間，一般不超過 30 米。鉆探：是地質(zhì)勘探工作中的一種常用的手段，是應用鉆機與鉆探工具，借助于電動機或內(nèi)燃機的帶動，向地下鉆進不同的鉆孔，并將鉆孔中的巖芯或煤芯取出，依此分析研究地下地層、構造、煤質(zhì)等情況。目前煤田勘探常用的是回旋鉆進、繩索取芯或提升鉆具取芯，鉆孔深度一般在 1000 米左右（圖 5-2-1）。硐探：是采用掘進巷道的方法進行探礦，一般采用平巷的方法，有時也采用上山下山斜巷進行。地球物理勘探：簡稱為物探，是用物理學方法和原理來研究地質(zhì)構造情況和解決找礦問題的方法。是依據(jù)地下的各種巖石或礦體都具有不同的物理性質(zhì)，用不同的物理方法測出巖石和礦體物理性質(zhì)差異的數(shù)據(jù)并加以分析，以此來推斷出地下的地質(zhì)構造和礦體分布情況，達到找礦的目的。物探有多種方法，用于煤田勘探的主要有磁法勘探、電法勘探、地震勘探和放射性勘探等。物探可以在地面進行，也可以在鉆孔中和井下巷道中進行。磁法勘探是根據(jù)巖石和礦體具有不同的磁性并產(chǎn)生大小不同的磁場作為勘探的基礎，通過對分布在地表的異常的研究，間接地得到地質(zhì)構造和礦體的資料。煤田勘探中常用磁法探測煤層火燒區(qū)和燒變巖的范圍及深度。電法勘探是地球物理勘探的主要方法之一，它是根據(jù)巖石和礦體存在著電學性質(zhì)的差別，利用天然的和人工建立的直流或交流電磁場并獲得巖石和礦體的電性差異，間接地了解地質(zhì)構造和礦體分布，以及解決水文地質(zhì)、工程地質(zhì)中的問題。煤田勘探中常用的有電阻率法、自然電場法、激發(fā)極化法、電磁感應法和大地電磁場法等。在地面常用的有電剖面法和電測深法，鉆孔中常用的有視電阻率、自然電位、側向電流法等。地震勘探法是利用人工放炮或震源車制造的地震彈性波在地殼內(nèi)的傳播速度，研究不同的巖石和礦體地震反射波的傳播速度，從而獲得反射波的時間剖面，間接地探測地質(zhì)構造和礦體分布。地震勘探是目前在煤田勘探中最常用的、也是最有效的物探方法之一。二維地震方法常用于較大范圍的煤田勘探，可探測落差較大的斷層和煤層起伏情況。三維地震常用于探測小范圍的煤礦采區(qū)地質(zhì)構造。三維地震能探測到落差大于 5 米的斷層和落差大于 3 米的斷點，同時可探明厚煤層的層數(shù)以及煤層產(chǎn)狀和埋深。放射性勘探是依據(jù)巖石中的伽馬射線強度進行探礦，自然伽馬和人工伽馬是目前煤田勘探中地球物理測井的主要方法。上述各種物理探礦方法用在地下探礦工程如鉆井及巷道中，稱作地球物理測井。相應有電測井、放射性測井、磁測井、聲波測井、熱測井等。電測井主要用的是視電阻率法和自然電場法。視電阻率法的原理是根據(jù)鉆孔所穿過的巖層具有不同電阻率，測出巖層視電阻率變化大小的曲線，將不同的巖層區(qū)分開來，達到區(qū)分不同巖層和礦體的目的。如含油巖層電阻率比較高，在曲線上出現(xiàn)高峰；煤層電阻率低，在曲線上反映為低峰。導電良好的金屬硫化物礦體在曲線上也顯得低一些。自然電場法是根據(jù)鉆孔剖面中各種巖石電化學活動性能所造成不同性質(zhì)的自然電場，可將沿鉆孔剖面的各層巖石劃分開來。滲透率差異較大的巖層很容易通過自然電場法劃分出來。放射性測井是在鉆孔中利用巖層自然放射性、伽馬射線與物質(zhì)以及中子與物質(zhì)的相互作用等一系列效應，研究巖層性質(zhì)和檢查井內(nèi)技術情況的一整套方法。常用的方法有自然伽馬、人工伽馬、中子測井、能譜測井、同位素測井等。煤田勘探主要用的是自然伽馬、人工伽馬和中子測井。放射性測井的優(yōu)點在于工作時不受溫度、壓力、化學性質(zhì)等因素的影響，并可在有金屬套管的鉆孔內(nèi)進行工作。磁測井是通過在鉆孔中測定具有不同磁性的巖體和礦體的磁化率或它們所產(chǎn)生的磁場，并對特征進行分析研究，從地質(zhì)角度作出解釋，以達到探礦的目的。磁測井對磁性礦體反映效果較好，常用于尋找鐵礦盲礦體和劃分鐵礦品位。由于煤層不是磁性礦體，因此磁測井在煤田勘探中較少運用。熱測井是根據(jù)鉆孔內(nèi)溫度隨深度變化的特點，利用特定儀器在井內(nèi)測定通過各種地質(zhì)體時溫度變化規(guī)律，從而研究地熱梯度、地質(zhì)構造、巖層特征等，達到找礦的目的。綜合勘探：是指對勘探方法與手段的綜合運用，對勘查對象的綜合評價。地質(zhì)勘查保障體系是實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井的基礎，能有效地查明高產(chǎn)高效井的必備的資源（數(shù)量與質(zhì)量）基礎，開采技術條件。要解決這些重大問題，必須進行綜合勘探，選擇合理的勘探類型，選擇合理的勘探手段和方法。因為每一種勘探手段和方法都有其優(yōu)勢和局限性，只有針對不同的地質(zhì)條件，選擇合適的勘探手段和方法的綜合運用才能達到最佳的勘探效果。比如鉆探配合測井是最精確、最可行的勘探手段，但只能控制點上的情況。鉆孔太少，鉆孔之間控制程度不夠，影響對鉆孔之間地質(zhì)情況的判斷。只有通過多個點的控制，由點到線、由線到面，由地質(zhì)工程師經(jīng)過分析才能建立地質(zhì)模型。但鉆孔施工的過多，成本就會增加，又在經(jīng)濟上不合算。二維地震和三維地震在點上的控制精度遠不如鉆孔和測井，但其控制點密度可以很大，在面上和線上有較好的連續(xù)性，是單一鉆探手段所不可比擬的。地震雖然有較好的連續(xù)性，但需要鉆探資料進行標定。因此，只有把鉆探和地震勘探手段緊密地結合起來，才能取得好的效果。如果煤層淺部有火燒區(qū)，則結合磁法勘探效果較好。如果地層傾角很陡，那么地震勘探就不適用了，那就要選擇其他勘探手段加以配合。通常在地質(zhì)勘查中，根據(jù)地質(zhì)情況的不同、勘探階段的不同可選擇地質(zhì)填圖、槽探、電法、二維地震或三維地震、鉆探、地球物理測井、抽水試驗以及采樣化驗等方法。由于成煤環(huán)境多種多樣，成煤后受到的地質(zhì)條件的變化因素千差萬別，找煤的難度各不相同，所使用的找煤方法也相應不同，有的要用的多一些，有的要用的少一些。又加之地質(zhì)工作是一個從簡單到復雜、由表及里，研究程度由淺到深的過程，不同的勘查階段所要解決的問題不一樣，勘探程度不一樣，所使用的找煤方法也有所不同。一般來說，地質(zhì)情況復雜、勘探程度高時，所使用的找煤方法就多一些；而地質(zhì)情況較簡單，勘探程度低，所使用的找煤方法就少一些。（二）煤的勘探階段煤田勘探是一個以煤為勘查對象的由面到點，由表及里，由淺到深，工程控制由稀到密，對全部地質(zhì)體循序漸進的研究勘探過程。煤田的勘探過程準確地說，不只是找煤的問題，實際上是從找煤到評價的全部過程。既為了找到煤，又要評價煤的數(shù)量、煤的質(zhì)量、煤的開采技術條件、煤的開采經(jīng)濟意義。煤田勘探過程是個大的系統(tǒng)工程，先從面上研究有利的成煤盆地預測選區(qū)開始，在此基礎上隨著研究工作的不斷深入，選區(qū)的逐漸優(yōu)選，逐步展開各種勘查活動。在煤田地質(zhì)勘查工作中，通常劃分為預查、普查、詳查和勘探四個階段。煤田預查——預查的目的是為了找到具有工業(yè)利用價值的煤層，并初步查明煤層層數(shù)、厚度、埋深和分布范圍。要找到煤層，首先要找到含煤地層，分析研究區(qū)域成煤規(guī)律，調(diào)查了解什么地方可能有含煤地層的賦存，然后再實際調(diào)查含煤地層的特征、時代以及含煤區(qū)域的分布范圍和邊界，估算預測的煤炭資源量。預查階段是其他勘查階段工作的基礎。煤田普查——在預查工作的基礎上，對一個含煤區(qū)域或煤礦區(qū)進行概略的了解，初步查明普查區(qū)的含煤地層特征、構造特征和相關的水文地質(zhì)條件，估計煤層的工業(yè)價值和確定對其進行勘探的必要性，估算煤層推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量和預測的資源量，為編制煤炭工業(yè)遠景規(guī)劃提供依據(jù)。普查的范圍可以是一個煤田，也可以是一個礦區(qū)或一個特定的勘查范圍。礦區(qū)詳查——詳查是在普查的基礎上進行的。礦區(qū)一般是指在煤炭工業(yè)建設上構成獨立體系的范圍，它可以是一個單獨的含煤構造單元，也可以是一個含煤構造單元的一部分。詳查階段要基本查明含煤地層時代、煤系厚度、含煤層數(shù)、煤層厚度、煤層結構及其變化；基本查明礦區(qū)的構造形態(tài)和影響井田劃分的斷裂構造；基本查明煤的質(zhì)量和煤的種類，評價礦區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)以及其他開采技術條件；估算煤層資源量，對煤礦開發(fā)的經(jīng)濟意義進行預可行性研究。詳查的結果要能提出可供進行礦區(qū)開發(fā)總體設計的地質(zhì)資料，以便初步確定礦區(qū)的開發(fā)規(guī)模、井田劃分、開發(fā)方式、開發(fā)強度、接替關系及地面工業(yè)布置等。井田勘探——也稱為井田精查，是在礦區(qū)詳查基礎上劃分的井田范圍內(nèi)進行勘查，對煤層厚度及其質(zhì)量的變化，產(chǎn)狀的變動、構造切割、煤層形態(tài)及開采技術條件進行精確的控制。要查明含煤地層時代、煤系地層厚度、含煤層數(shù)、煤層厚度、煤層的結構及其變化；查明礦區(qū)的構造形態(tài)和落差大于 30 米的斷裂構造；查明煤的質(zhì)量和煤的種類；詳細評價礦區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)以及其他開采技術條件；估算煤層探明的、控制的和推斷的經(jīng)濟資源量，并且先期開采地段探明的、控制的資源量要達到一定比例；對煤礦開發(fā)的經(jīng)濟意義進行可行性評價。井田勘探的結果要能提出可供進行煤礦開采設計的地質(zhì)資料。上述煤田勘查階段的劃分是根據(jù)對煤田勘查過程的總體概括，在實際工作過程中并不是一成不變的，要根據(jù)不同煤田的實際情況合理掌握勘查階段，有的勘查階段可以從簡或者省略。如在已知的煤系分布區(qū)，可以不進行預查，直接進行普查；在一個獨立的、不能構成礦區(qū)的零星小塊煤田，也不必再將礦區(qū)詳查列為一個獨立的工作階段等。各個勘查階段，一般都具有一些共同的工作步驟。工作開始之前要先分析研究已有的地質(zhì)資料，制定勘查方案，即編制勘查設計?？辈樵O計經(jīng)論證批準后，組織野外施工，取得各項原始地質(zhì)資料。將獲得的地質(zhì)資料進行歸納、分析和整理，然后編寫地質(zhì)報告。（三）煤資源儲量類別要評價煤的數(shù)量，就要運用上述各種勘探手段和方法，將找到的煤進行綜合評價，不僅要將勘查區(qū)內(nèi)煤有多少數(shù)量，也就是通常所說的煤的資源儲量估算出來，而且還要劃分出儲量的類別。依據(jù)煤田、礦區(qū)、井田勘查所求得的資源量的多少，可以將煤田、礦區(qū)類型分大、中、小等類型。對于煤田：大型——資源儲量大于 50 億噸中型——資源儲量 10 億～ 50 億噸小型——資源儲量小于 10 億噸對于礦區(qū)：大型——資源儲量大于 5 億噸中型——資源儲量 2 億～ 5 億噸小型——資源儲量小于 2 億噸對于井田：大型——資源儲量大于 1 億噸中型——資源儲量 1 億～ 0.5 億噸小型——資源儲量小于 0.5 億噸依據(jù)探求的資源量經(jīng)濟意義、可行性研究程度、工程控制程度將估算的資源儲量劃分為不同的類別。用表 5-2-1 綜合表示：表 5-2-1 煤礦產(chǎn)資源 / 儲量分類表注：表中所用編碼（111-334），第一位數(shù)表示經(jīng)濟意義：1= 經(jīng)濟的，2M= 邊際經(jīng)濟的，2S= 次邊際經(jīng)濟的，3= 內(nèi)蘊經(jīng)濟的，？ = 經(jīng)濟意義未定的；第 2 位數(shù)表示可行性評價階段：1= 可行性研究，2= 預可行性研究，3= 概略研究；第 3 位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度：1= 探明的，2= 控制的，3= 推斷的，4= 預測的。b= 未扣除設計、采礦損失的可采儲量。表中主要指標的含義是：經(jīng)濟的：其數(shù)量和質(zhì)量是依據(jù)符合市場價格確定的生產(chǎn)指標計算的。在可行性研究或預可行性研究當時的市場條件下開采，技術上可行，經(jīng)濟上合理，環(huán)境等其他條件允許，即每年開采礦產(chǎn)品的平均價值能足以滿足投資回報的要求?；蛟谡a貼和其他扶持措施條件下，開發(fā)是可能的。邊際經(jīng)濟的：在可行性研究或預可行性研究當時，其開采是不經(jīng)濟的，但接近于盈虧邊界，只有在將來由于技術、經(jīng)濟、環(huán)境等條件的改善或政府給予其他扶持的條件下才變成經(jīng)濟的。次邊際經(jīng)濟的：在可行性研究或預可行性研究當時，開采是不經(jīng)濟的或技術上不可行，需大幅度提高礦產(chǎn)品價格或技術進步，使成本降低后方能變成經(jīng)濟的。內(nèi)蘊經(jīng)濟的：僅通過概略研究做了相應的投資機會評價，未做預可行性研究或可行性研究。由于不確定因素多，無法區(qū)分其是經(jīng)濟的、邊際經(jīng)濟的，還是次邊際經(jīng)濟的。經(jīng)濟意義未定的：僅指預查后預測的資源量，屬于潛在礦產(chǎn)資源，無法確定其經(jīng)濟意義。概略研究：是指對礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的概略評價。所采用的礦石品位、礦體厚度、埋藏深度等指標通常是我國礦山幾十年的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，采礦成本是根據(jù)同類礦山生產(chǎn)的。其目的是為了由此確定投資機會。由于概略研究一般缺乏準確參數(shù)和評價所必需的詳細資料，所估算的資源量只具內(nèi)蘊經(jīng)濟意義。預可行性研究：是指對礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的初步評價。其結果可以為該礦床是否進行勘探或可行性研究提供決策依據(jù)。進行這類研究，通常應有詳查或勘探后采用參考工業(yè)指標求得的礦產(chǎn)資源 / 儲量數(shù)，實驗室規(guī)模的加工選冶實驗資料，以及通過價目表或類似礦山開采對比所獲數(shù)據(jù)估算的成本。預可行性研究內(nèi)容與可行性相同，但詳細程度次之。當投資者為選擇擬建項目而進行預可行性研究時，應選擇適合當時市場價格的指標及各項參數(shù)，且論證項目盡可能齊全?？尚行匝芯浚菏侵笇ΦV床開發(fā)經(jīng)濟意義的詳細評價，其結果可以詳細評價擬建項目的技術經(jīng)濟可靠性，可作為投資決策的依據(jù)。所采用的成本數(shù)據(jù)是當時的市場價格，并充分考慮了地質(zhì)、工程、環(huán)境、法律和政府的經(jīng)濟政策等各種因素的影響，具有很強的時效性。預測的：是指對具有礦化潛力較大地區(qū)經(jīng)過預查得出的結果。在有足夠的數(shù)據(jù)并能與地質(zhì)特征相似的已知礦床類比時，才能估算出預測的資源量。推斷的：是指對普查區(qū)按照普查的精度大致查明礦產(chǎn)的地質(zhì)特征以及礦體（礦點）的展布特征、品位、質(zhì)量，也包括那些由地質(zhì)可靠程度較高的基礎儲量或資源量外推的部分。由于信息有限，不確定因素多，礦體（礦化）的連續(xù)性是推斷的，礦產(chǎn)資源數(shù)量的估算所依據(jù)的數(shù)據(jù)有限，可信度低。控制的：是指對礦區(qū)的一定范圍依照詳查的精度基本查明了礦床的主要地質(zhì)特征、礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、礦石質(zhì)量、品位及開采技術條件。礦體的連續(xù)性基本確定，礦產(chǎn)資源數(shù)量估算所依據(jù)的數(shù)據(jù)較多，可信度較高。探明的：是指在礦區(qū)的勘探范圍依照勘探的精度詳細查明了礦床的地質(zhì)特征、礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、礦石質(zhì)量、品位及開采技術條件，礦體的連續(xù)性已經(jīng)確定，礦產(chǎn)資源數(shù)量估算所依據(jù)的數(shù)據(jù)較多，可信度高。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。