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1、礦產(chǎn)勘察學(xué) 第七章 勘探工程系統(tǒng)和勘探工程設(shè)計(jì) 第一節(jié) 勘探技術(shù)手段及其合理應(yīng)用為完成勘探任務(wù)所完成的各種工程和技術(shù)方法稱(chēng)為勘探技術(shù)手段??碧郊夹g(shù)手段選擇和應(yīng)用是否合理,將直接影響勘探工作的地質(zhì)與經(jīng)濟(jì)效果。因此,勘探技術(shù)的選擇和合理的應(yīng)用是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。 一 勘探技術(shù)手段的種類(lèi) 目前對(duì)金屬、非金屬礦床勘探來(lái)說(shuō),經(jīng)常、大量采用的勘探技術(shù)手段是鉆探和坑探工程,一般稱(chēng)探礦工程或勘探工程。除探礦工程以外,還配和物探、化探等方法,判斷礦體的位置和產(chǎn)狀,指導(dǎo)探礦工程的布置,檢查鉆探工程的質(zhì)量,尋找盲礦體等。 (一) 坑探工程 挖掘坑道以便揭露和探察礦體,以及進(jìn)行其他地質(zhì)勘察工作的坑道工程稱(chēng)為坑探工程

2、,間稱(chēng)坑探??犹桨雌渌幬恢貌煌械乇砜拥溃ò\坑、剝土、探槽、淺井)與地下坑道(包括豎井、斜井、暗井、平窟、石門(mén)、沿脈及穿脈等)。過(guò)去曾把地表坑道明作輕型山地工程,而把地下坑道稱(chēng)為重型山地工程。 地表坑道工程 (1)剝土(BT)是在地表清除礦體上浮土的一種工程。它無(wú)一定形狀,在浮土不超過(guò)0.51米時(shí)應(yīng)用。主要來(lái)采取樣品、確定礦體厚度,追索礦體邊界或其他地質(zhì)界線。剝露面積的大小及深度,應(yīng)視具體情況而定。 圖81探槽斷面圖。(未做) (2)探槽(TC)是從地表挖掘的一種槽行坑道(圖81)。其橫斷面通常為倒梯形,槽的深度一般不超過(guò)35米。深槽斷面規(guī)格,視浮土性質(zhì)及探槽深度而定,一般以利于工作,

3、保證安全為原則,其大小關(guān)系可參考。 探槽一般要求垂直礦體走向布置,當(dāng)?shù)V體形態(tài)復(fù)雜,產(chǎn)狀不名時(shí),也可沿礦體的平均走向或根據(jù)物探資料進(jìn) 表81覆蓋層性質(zhì)深度(米)底寬(米)口寬(米)邊坡(米)風(fēng)化十分強(qiáng)烈13 11.66.06573分化強(qiáng)烈,較松散13 11.45.87378分化不強(qiáng)烈,浮土密15 11.37.07387分化較輕,緊密結(jié)實(shí)15 11.25.07884 主于探槽布置在工作區(qū)的主要地質(zhì)剖面上,應(yīng)盡量垂直含礦層、含礦帶、構(gòu)造帶和圍巖的走向,以研究地層剖面、礦化規(guī)律與揭露礦體等,工程量一般較大。 輔助探槽是加密于主于探槽之間的短槽,用于揭露礦體界線及有關(guān)地質(zhì)界線。它可與主干探槽平行,但必要

4、是亦可不平行,工程量較小。主要用于追索和圈定覆土下近地表礦體或其它地質(zhì)界線,一般要求覆蓋層不超過(guò)3米,當(dāng)?shù)叵滤娴讜r(shí),個(gè)別情況下覆蓋層在5米時(shí)也可采用。(3)淺井(QT)它是從地表向下掘進(jìn)的一種深度和斷面都較小,鉛垂方向的地質(zhì)勘探坑道(圖82)。其斷面形狀一般為正方行或矩形,斷面面積為1.22.2平方米,深度一般不超過(guò)20米。斷面為圓形的淺井。淺井的橫斷面大小,通常以松散層堅(jiān)固程度、淺井深度和涌水量大小而定。在巖性穩(wěn)固的松散層中,淺井也可以基本上不加支護(hù)。由于不支護(hù),斷面不宜過(guò)大,通常為0.81平方米。淺井掘進(jìn)在松散層中,為了支護(hù)及施工方便,經(jīng)常采用矩形斷面,除支護(hù)所占據(jù)的空間外,其凈斷面如圖

5、82所示。淺井的布置按礦體的的規(guī)模和產(chǎn)狀不同,其布置也一樣。當(dāng)?shù)V體產(chǎn)狀較陡時(shí),在地表開(kāi)掘淺井,不易恰好打到礦體,則采用在淺井下拉石門(mén)或穿脈較為合適。當(dāng)?shù)V體產(chǎn)狀較緩時(shí),淺井應(yīng)垂直礦體走向沿其上盤(pán)布置追索礦體。圖82A)。 表82淺井深度(米)凈斷面(長(zhǎng)×寬)平方米應(yīng)用的條件010±1.1×0.7轆轤提升020±1.2×0.8-1.0轆轤或機(jī)械提升,吊桶提升010±1.3×1.1轆轤或機(jī)械提升,吊桶或汞提升020±1.7×1.3轆轤或機(jī)械提升,2臺(tái)汞提升布置原則用途地形有利時(shí)應(yīng)優(yōu)先使用地形坡度50度以上(1)

6、揭露、延長(zhǎng)礦體。(2)也是人員出入、用輸、通風(fēng)、排水的通道。(1)常用于連接豎井和巖脈。(2)揭露含礦體巖系和平行礦體等。平引礦體走向,在圍巖中掘進(jìn)(一般在沙體下盤(pán)),稱(chēng)為石巷或脈外沿脈。(1)了解礦體沿走向的變化(2)在礦體之外的沿脈坑道,可供行人,運(yùn)輸,通風(fēng),排水之用。(1)揭露礦體厚度,圈定礦體(2)了解礦石組分及占位(3)查明礦體與圍巖接觸關(guān)系等在礦體上盤(pán)掘進(jìn),有探礦作用在礦體下盤(pán)用巖中掘進(jìn),無(wú)探礦作用(1)探礦(2)大部分用于運(yùn)輸,人員出入,通風(fēng)等到作用垂直暗井,又稱(chēng)天井,傾暗井:又稱(chēng)上山或下山, (1)在地下坑道中向上或向下勘探礦體 索和圈定被子錯(cuò)斷的礦體 (2)慣中斷水平坑通豎井

7、一般布置在礦體下盤(pán),其原因有:(1)礦時(shí)還可用,且安全(2)減少礦量損失(3)保證其他地下坑道貌岸然穩(wěn)固(1)是人負(fù)出入,運(yùn)輸通風(fēng)排水的主要通道 (2)由于豎井成本高,施工技術(shù)較復(fù)雜,布置時(shí)對(duì)地表,地下(用鉆探)的地質(zhì)情況要進(jìn)行詳細(xì)研究,要有充分的地質(zhì)依據(jù)。 (3)一個(gè)礦床設(shè)計(jì)1-2個(gè)就可以了。 淺井主要用于揭露松散層掩蓋下的地表的礦體,追索原生礦及其邊界,深度一般不超過(guò)20米,不多510米。對(duì)一些特殊礦床的勘探,有時(shí)淺井成為主要的技術(shù)手段。像含有金屬礦物的花崗巖的大多數(shù)硅酸鎳礦床,由于礦體埋藏淺,地下水不多,巖石松軟而穩(wěn)固,故常用淺井來(lái)勘探。對(duì)于要求大體積取樣的金剛石沙礦或水晶沙礦來(lái)說(shuō),只能

8、用淺井來(lái)勘探。其它沙礦應(yīng)用沙礦鉆探時(shí),必須用一定數(shù)量的淺井檢查沙鉆的取樣質(zhì)量。 布置原則及用途2 地下坑道工程 1.平窿(PD)它是按一定規(guī)格從地表向礦體內(nèi)部掘進(jìn),其一端直通地表的水平坑道(圖8-3a)平窿的斷面形狀多為梯形,是人員出入、運(yùn)輸、通風(fēng)及排水的通道。在地質(zhì)勘探中,它常用來(lái)揭露、追索和研究礦體。與豎井和斜井比較,它施工簡(jiǎn)便、運(yùn)輸及排水容易,坑道貌岸然維護(hù)方便,使用的機(jī)械設(shè)備及投資也較少,掘進(jìn)速度快。因此,在地形有利的條件下,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用平窿。2.石門(mén)(SM)是地表無(wú)直接出口若懸河與含礦巖系走向垂直的水平坑道貌岸然(圖8-3b)。石門(mén)常用來(lái)聯(lián)接豎井和沿脈,揭露含礦巖系的地質(zhì)剖面和某些平

9、行礦體,追索被斷層錯(cuò)失的礦體等。3.沿脈(YM)是在礦體中沿走向掘進(jìn)的地下水平坑道(圖8-3c)。沿脈主要用來(lái)了解礦體沿走向的變化情況。如果礦體厚度超過(guò)2-3米,則需配合使用橫穿礦體走向的穿脈坑道(圖8-4)。沿脈也有脈外的,供行人、運(yùn)輸、排水和通風(fēng)之用。4 穿脈(CM)垂直礦體走向并穿過(guò)礦體的地下水平坑道(圖8-3d)。穿脈坑道貌岸然主要用來(lái)揭露礦體厚度,圈定礦體了解礦石組成份和品位變化,以及查明礦體與圍巖的接觸關(guān)系、上下盤(pán)巖石的性質(zhì),并可探尋地下有無(wú)平行礦脈或礦體,因而穿脈是沿著礦體變化之最大的方向掘進(jìn)的。利用它能獲得有關(guān)礦體形成條件與礦石質(zhì)量和數(shù)量有關(guān)參數(shù)的寶貴資料。圖8-3 地下坑探工

10、程 圖8-4 沿脈配合穿脈圈定礦體a-平窿,b-石門(mén);c-沿脈; 1-花崗巖;2-礦體;3-石灰?guī)rd-穿脈;c-豎井;f-斜井; (圖未做)g-天井(圖未做)5. 豎井(SJ)是一種直通地表且深度和斷面都較大的垂直方向的坑道,也是進(jìn)入地下的一種主要不得通道(圖8-3e)。豎井按用途分勘探豎井和采礦豎井。后者又分主井、副井及通風(fēng)井等。豎井的斷面直徑有4,4.5,5,5.5,6,6.5,7平方米等??碧截Q井一般布置在礦體的下盤(pán),其優(yōu)勢(shì)是將來(lái)采礦時(shí)可以應(yīng)用,不必留保安礦柱,可減少礦石的損失;其缺點(diǎn)是石門(mén)較長(zhǎng),在掘進(jìn)和運(yùn)輸上不經(jīng)濟(jì)。豎井若設(shè)計(jì)在礦井的上盤(pán)礦體頂板巖石易于崩塌,影響上盤(pán)巖石的石門(mén)所以日后

11、開(kāi)采時(shí)難以利用。由于豎井的勘探成本較高,施工技術(shù)也較復(fù)雜,所以在布置豎井時(shí),必須有充分的地質(zhì)依據(jù)。事先必須對(duì)礦床的地表部分進(jìn)行詳細(xì)研究,且深部情況也必須用鉆探或其它方法先行了解,才能設(shè)計(jì)豎井?;谏鲜鲈颍诔醪娇碧綍r(shí)一般不用豎井,進(jìn)入詳細(xì)勘探之后才能使用,設(shè)計(jì)豎井?dāng)?shù)量不宜過(guò)多,一般一個(gè)豎井12個(gè)就夠了。(6)斜井(XJ)是在地表有直接出口的傾斜坑道(圖83f)。可以代替并勘探產(chǎn)狀穩(wěn)定傾角不大于45度的礦體。和豎井相比優(yōu)點(diǎn)是減少石門(mén)的長(zhǎng)度;缺點(diǎn)是承受地壓較大。機(jī)械磨損較大,勘探同樣深度的礦體,斜井長(zhǎng)度也比豎井大,缺點(diǎn)比較明顯,一般較少采用。(7)暗井(AJ)是在地表沒(méi)有直接出口的垂直或傾斜的坑

12、道(圖85)斷面一般為長(zhǎng)方行,其規(guī)格多為1.5×2.5平方米。垂直的暗井又稱(chēng)天井,傾斜的暗井又稱(chēng)上山或下山。暗井的主要功能是用來(lái)在地下坑道中間上或向下勘探那些不規(guī)則的礦體,追索礦體被錯(cuò)斷的部分,貫通兩個(gè)想領(lǐng)中段的水平坑道,揭露上下兩個(gè)中段之間礦體的變化情況。綜上所述,一般情況下,初步勘探階段,主要采用地表坑道工程和鉆探,當(dāng)轉(zhuǎn)入詳細(xì)勘探階段后,只有用詳細(xì)的地質(zhì)測(cè)量對(duì)礦床的地表部分進(jìn)行周密研究并揭露礦體露頭,取得一定鉆探資料證實(shí)證明深部有礦時(shí),才部署地下坑探工程。首先在最遠(yuǎn)景最可靠的部分開(kāi)始。在設(shè)計(jì)地下坑道時(shí),應(yīng)盡量考慮將來(lái)開(kāi)采時(shí)能被利用。因此,注意運(yùn)輸坑道要避免急轉(zhuǎn)彎,坑道斷面要保證車(chē)

13、輛通行,坑道間垂直距離應(yīng)考慮開(kāi)采系統(tǒng)等。 (二)鉆探工程1、含義(1)是通過(guò)鉆探機(jī)械向地下鉆孔,并從中取得巖心、礦心、礦粉,借以了解地下地質(zhì),礦產(chǎn)情況以及追索全定礦體工程。(2)鉆探工程是主要的礦產(chǎn)勘察手段 鉆井深度,對(duì)于固體礦產(chǎn)為1001000米。 勘探埋止較成的礦體巖心鉆 可直孔鉆進(jìn) 也可傾斜鉆進(jìn)(3)鉆探工程在礦產(chǎn)勘察各階段可使用,但使用最多的是評(píng)查和勘探階段。2鉆探工程的作用號(hào)孔名作用1勘探鉆孔在礦床勘探時(shí),用來(lái)系統(tǒng)揭露礦床的地下地質(zhì)情況,追索和圈定礦體,了解礦石質(zhì)量,礦化深度和礦化范圍。2先鋒鉆孔用來(lái)大致了解礦床情況,結(jié)論坑道工程的布置。3驗(yàn)證鉆孔檢驗(yàn)地面物化探異。4水文鉆孔了解礦床

14、深部含水情況以及水文地質(zhì)資料。5構(gòu)造鉆孔查明構(gòu)造在地下剩部的變化情況。3鉆礦工程的優(yōu)點(diǎn)鉆探與地下坑探工程相比,有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)鉆探費(fèi)用低,淺礦的費(fèi)用更低。(2)鉆探施工場(chǎng)地方便,受限性小。(3)地下水涌水量大,也能施工。(4)鉆進(jìn)深度快,消耗動(dòng)力少,不用支護(hù)。(5)鉆進(jìn)深度大,可了解深部情況。轉(zhuǎn)探工程也有其不足的一面,例如鉆探的巖心直徑有限,不利于地質(zhì)觀察,精度不如坑探工程高。此外對(duì)于那些礦化極為復(fù)雜的礦床,鉆探工程的效果往往不高,它有時(shí)還受水源,動(dòng)力條件的限制等等。(三)井中化探在鉆井中間時(shí)進(jìn)行巖石地球化學(xué)采樣,已受到普遍的重視。它不僅是建立已知礦床原生暈?zāi)J健⒘私獾V體蝕變帶的基礎(chǔ),而且也

15、是預(yù)測(cè)和估價(jià)深部盲礦體十分的依據(jù)。經(jīng)驗(yàn)表明,它是礦區(qū)外圍和深部盲礦預(yù)測(cè)找礦行之有效的一種勘察手段。(四)鉆井地球物理勘探鉆井地球物理勘探是50年代提出和發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)手段,在煤田和油田勘查中應(yīng)用較為成熟。根據(jù)目前發(fā)展的趨勢(shì),廣義的井中物探可分為成三大類(lèi); 測(cè)定鉆孔之間或附近礦體在鉆孔中所產(chǎn)生物理場(chǎng)的方法,主要有充電法、多頻感應(yīng)電磁法、自然電場(chǎng)法、激發(fā)極化法、磁法、電磁波法、壓電法、聲波法等;測(cè)定井壁及其附近巖、礦石物理性質(zhì)的方法,如磁化率測(cè)井、密度測(cè)井及電阻率測(cè)井等;測(cè)定鉆孔所見(jiàn)礦體的礦物成分及大致含量的方法,如接觸極化曲線法、核測(cè)井技術(shù)等。前者()稱(chēng)作井中物探;后兩種(、)又稱(chēng)為地球物理

16、測(cè)井或地球物理取樣。1.井中物探井中物探的作用是發(fā)現(xiàn)井周或井底深部盲礦,確定礦體相對(duì)于鉆孔的位置、大小、形狀、產(chǎn)狀,追趕索和圈定礦體范圍,以及研究井間空間礦體的連續(xù)性等。這不僅加大和補(bǔ)充了地面物探方法的勘探深度,同時(shí)也擴(kuò)大了鉆孔的有效作用半徑,可更合理地布置鉆孔,及時(shí)指導(dǎo)鉆進(jìn)或停鉆,提高勘探速度和見(jiàn)礦率。2.地球物理測(cè)井主要用于研究井壁地質(zhì)情況,其具體任務(wù)是:劃分和校驗(yàn)鉆孔地質(zhì)剖面,查明礦層位置并確定其深度和厚度;直接測(cè)巖礦石物性參數(shù);研究和確定礦石成分及含量,以實(shí)現(xiàn)局部不取巖心或無(wú)巖心鉆進(jìn)。測(cè)井方法目前已由單一電測(cè)井發(fā)展到磁、電磁、放射性等多種參數(shù)綜合測(cè)井。在研究和確定礦石成分及含量方面,核

17、物理測(cè)井(r能譜測(cè)量、選擇性rr測(cè)井、核磁共振、中子活化法及x 螢光測(cè)井等)技術(shù)將成為一種主要手段,已引起國(guó)內(nèi)外重視。主要井中物探方法及其用途列于表413中。3.小結(jié)(1)不同勘查技術(shù)手段的作用和應(yīng)用范圍是有限的,各有所長(zhǎng)和不足;(2)各種勘查技術(shù)手段雖然由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步有很大發(fā)展和改進(jìn),但仍然因?yàn)榧夹g(shù)原因和地質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜等,某些技術(shù)成果常常具有多解性,因而使用權(quán)其應(yīng)用受到某種局限;(3)不同勘查技術(shù)手段應(yīng)用實(shí)際上是提示,研究和利用控礦條件及礦化信息的某一方面的特性,而礦床是所有這些方面都具有密切內(nèi)在聯(lián)系的統(tǒng)一整體。 表413 主要井中物探和地球物理測(cè)井方法及其用途方法名稱(chēng) 用 途使用條件孔徑

18、(mm)探測(cè)距離(m)充電法探測(cè)良導(dǎo)硫化礦、磁化礦、定位置、規(guī)模和礦體相關(guān)性單、雙孔孔徑36500多頻感應(yīng)電磁法探測(cè)致密、脈狀硫化礦、定位置和產(chǎn)狀要素單、雙孔孔徑46單孔5080,雙孔120自然電場(chǎng)法探測(cè)致密、脈狀硫化礦,定位置和延深單、多孔孔徑36100激發(fā)極化法探測(cè)硫化礦(包括浸染型),定位置,可估算規(guī)模單、多孔孔徑36100(如用充電方式,可達(dá)500)磁法探測(cè)磁體,定位置大小和產(chǎn)狀單孔孔徑36150250電磁波法(無(wú)線電波法)探測(cè)良導(dǎo)體,定礦體位置、規(guī)模和形態(tài)雙孔為主,單孔少用,孔徑3650400壓電法探測(cè)石英脈型、偉晶巖型礦床及硅化帶,定位置、規(guī)模和形狀單、多孔孔徑3650120聲波法

19、探測(cè)鉻鐵礦、多金屬礦、煤礦等、定位置、規(guī)模和形狀單、多孔孔徑5980400接觸極化曲線法定硫化礦礦物組分,估算致密和脈狀礦規(guī)模,定礦段相關(guān)性。單、多孔孔徑46核測(cè)井法定硫化礦、氧化礦物成分及含量單孔孔徑36因此,在礦床勘查及評(píng)價(jià)工作中,人們只有綜合合理有效地采用不同技術(shù)手段才能取得更多的信息,使其互相補(bǔ)充、驗(yàn)證,才能變多解為單一解,達(dá)到多快好省地發(fā)現(xiàn),認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)礦體的目的。采用多種手段聯(lián)合勘探礦床,是提高礦床勘探及評(píng)價(jià)的效果與速度,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要方向和途徑。二.礦區(qū)地質(zhì)填圖大比例尺地質(zhì)圖的測(cè)制是礦床勘探初期必須進(jìn)行的一項(xiàng)基本地質(zhì)工作,常駐需輔以礦區(qū)地表探礦工程和物化探技術(shù)資料完成。礦區(qū)地質(zhì)

20、圖或礦床地形地質(zhì)圖,是詳細(xì)表示礦區(qū)地形、地層、巖漿巖、構(gòu)造、礦體、礦化帶等基本地質(zhì)特征及相互關(guān)系的圖件。目的在于為詳細(xì)研究礦體賦存地段的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)和控制礦化的地質(zhì)因素,查明礦體分布規(guī)律和地表礦化帶或礦體地質(zhì)特征,從而推斷礦床深部的情況;為正確地布置勘探剖面及深部勘探工程提供地質(zhì)依據(jù);也是進(jìn)行礦床正確評(píng)價(jià)、儲(chǔ)量計(jì)算和編制礦床開(kāi)采設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。它是勘探礦區(qū)最基本的圖件之一,也是編制其他地質(zhì)圖件的基礎(chǔ)。礦區(qū)地質(zhì)圖一般采用的比例尺是1:50001:2000,必要時(shí)可用1:5000,以適應(yīng)圈礦和采礦的需要。地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度、礦體規(guī)模大小及形態(tài)復(fù)雜程度是先擇比例尺的決定性因素,此外,地質(zhì)研究的任務(wù)與

21、要求,以及礦區(qū)基巖出露情況等也是選擇比例尺應(yīng)該考慮的因素。1.編制大比例尺礦區(qū)地質(zhì)圖的基本特點(diǎn)和要求(1)其測(cè)區(qū)面積大小和范圍常常是根據(jù)礦床的大小來(lái)確定的,并兼顧與礦有關(guān)的巖石與構(gòu)造等條件,以便使全部礦體及各種控礦因素都能表示在測(cè)區(qū)面積之內(nèi)。測(cè)區(qū)面積一般不超過(guò)幾平方公里,甚至小于1km2 。圖紙上的測(cè)區(qū)范圍不一定要限制其左右界線平行經(jīng)線、上下界線平行緯線而成矩形或正方形,而以便于表明整個(gè)礦床地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為原則。(2)由于大比例尺地質(zhì)測(cè)量是對(duì)有工業(yè)價(jià)值的含礦地段進(jìn)行全面深入的地表地質(zhì)調(diào)查,深入研究礦區(qū)地表地質(zhì)構(gòu)造及礦體特點(diǎn),指導(dǎo)進(jìn)一步的勘探工作和對(duì)礦床的工業(yè)評(píng)價(jià),因之要求對(duì)地表各種地質(zhì)現(xiàn)象作細(xì)

22、致深入的觀察和描述,其詳細(xì)程度是很高的。它要求查明所有出露于地表的礦體露頭,確定礦體的邊界和規(guī)模,研究礦體所賦存的地層、巖石、構(gòu)造特點(diǎn)及它們?cè)诳臻g和成因上的聯(lián)系,并要求將上述內(nèi)容按比例尺要求盡可能地反映在地質(zhì)圖上。(3)為了保證地質(zhì)圖的精度,所的觀測(cè)點(diǎn)都有應(yīng)采用儀器測(cè)量。(4)為了詳細(xì)查明地表地質(zhì)構(gòu)造及礦體地質(zhì)特征,必須以地質(zhì)觀察為基礎(chǔ),保證應(yīng)有的詳細(xì)程度和精確度,必須有足夠的天然露頭,如天然露頭不足,還需補(bǔ)充必要的人工露頭。這樣,常常要投入相當(dāng)數(shù)量系統(tǒng)加密的輕型山地工程,因此觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)目和密度也較大,其具體數(shù)目可參考有關(guān)規(guī)范。(5)礦體地段在表地質(zhì)測(cè)量不但要依靠地表觀察,還要依據(jù)鉆孔和物化探

23、提供的資料,這樣有助于編制更詳細(xì)精確的地表地質(zhì)圖。對(duì)于薄礦體(層)、標(biāo)志層及其他有特殊意義的地質(zhì)現(xiàn)象必要時(shí)應(yīng)擴(kuò)大表示。2.大比例尺地質(zhì)編測(cè)程序大比例尺地質(zhì)圖編測(cè)程序一般可分為踏勘、地層剖面研究和地質(zhì)填圖三個(gè)階段。填圖的基本方法是剖面法和追索法,必要時(shí)輔以其他技術(shù)方法。(1)剖面法 它是通過(guò)測(cè)制許多橫穿礦體或礦區(qū)主要構(gòu)造線的地質(zhì)剖面而進(jìn)行地質(zhì)填圖的方法。先是平行礦體走向或構(gòu)造線方向用儀器測(cè)出一條(或幾條)基線,又垂直基線測(cè)出一系列平行的剖面線。剖面線間距根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度來(lái)具體研究確定,原則上要使相鄰剖面線上地質(zhì)體可以對(duì)比連接。一般情況下,剖面線間距在相應(yīng)比例尺的圖紙上為35cm。地質(zhì)人

24、員沿剖面線作地質(zhì)觀察、繪制地質(zhì)剖面圖。地質(zhì)體分界的觀測(cè)點(diǎn),用儀器測(cè)定位置并精確地標(biāo)在地形圖上。在剖面觀測(cè)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行剖面之間礦體和其分各種地質(zhì)體的連接,以完成地質(zhì)填圖。剖面法適用于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,礦體和巖層沿走向變化不很大的礦區(qū),在植被覆蓋面積大的礦區(qū)也可考慮采用此法。(2)追索法 它是通過(guò)追索礦層、標(biāo)志層、產(chǎn)要巖層分界線和構(gòu)造線的方法進(jìn)行地質(zhì)填圖和礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造研究。應(yīng)用此法,要求先查明巖層層序和巖體的巖相分帶,找出標(biāo)志層和主要的巖層界線、巖體界線,構(gòu)造線的位置,然后沿著走向進(jìn)行追趕索。在追趕索過(guò)程中,每隔適當(dāng)距離,或在地質(zhì)體發(fā)生變化的位置,布置觀測(cè)點(diǎn),作描述記錄,并用儀器測(cè)定其位置,標(biāo)在地形

25、圖上;最后連接地質(zhì)界線完成地質(zhì)圖。這種方法適用于基巖出露較好,地質(zhì)體接觸界線一般比較清楚,并有良好標(biāo)志層的礦區(qū)。應(yīng)用追索法經(jīng)常需有剖面法的補(bǔ)充,以檢查主要地質(zhì)體界線之間的其他地質(zhì)界線的變化和有無(wú)界線遺漏。故礦區(qū)地質(zhì)填圖常可理解為上述兩種方法的聯(lián)合使用。在松散沉積物覆蓋普遍的礦區(qū),地質(zhì)現(xiàn)象的直接觀測(cè)受到很大的限制,因此選擇有效的物、化探方法,適當(dāng)加密布置系統(tǒng)的輕型山地工程或淺鉆,用以揭示、追索松散層下巖層、巖體、礦體和斷裂構(gòu)造的分布,是保證地質(zhì)圖編測(cè)精度的一項(xiàng)重要措施。通過(guò)礦區(qū)大比例尺地質(zhì)圖的編測(cè)和部分地表工程的揭露,對(duì)礦區(qū)地表地質(zhì)構(gòu)造情況較詳查階段有了更加全面深入的了解,初步建立礦床地質(zhì)模型,

26、這就為勘探工程的進(jìn)一步正確布置提供了重要的依據(jù)。 三. 影響選用勘探工程的因素在第一節(jié)介紹了金屬與非金屬礦床勘探的主要技術(shù)手段是坑探工程與鉆探工程,下面我們介紹一下影響坑探工程與鉆探工程的先擇的因素。關(guān)于物化探的影響因素這里不作敘述。影響坑探工程與鉆探工程選擇的主要因素可分為以下幾種:地質(zhì)的、地形的、水文的、氣候的、自然界經(jīng)濟(jì)的,其中地質(zhì)因素是最重要的。 (一)地 質(zhì) 因 素 礦體的形狀與大小(1)礦體規(guī)模大小一般用礦體在三度空間的延長(zhǎng)或長(zhǎng)度、延深或?qū)挾鹊膸缀纬叽鐓?shù)(一般取平均值)來(lái)度量;可用與之相關(guān)與之相關(guān)的礦石(或有用組分)儲(chǔ)量大小來(lái)表示,總體上反映著階段勘探成果。人們按礦產(chǎn)種婁或礦床種

27、類(lèi)的不同規(guī)定了不同的特大、大、中、小型礦床劃分標(biāo)準(zhǔn)。(2)礦體形狀一般是指礦體外部邊界的線與面要素組合成的輪廓。其邊界復(fù)雜程度及延伸和尖滅特征應(yīng)是礦體形態(tài)分類(lèi)的基本依據(jù)。一般常是按礦體長(zhǎng)度、寬度、厚度三者比例關(guān)系來(lái)分類(lèi)。B. M克列特爾劃分出二種基本類(lèi)型;一向延長(zhǎng)的筒狀、柱狀、條狀礦體;二向延長(zhǎng)的層狀、似層狀、透鏡狀及其他扁平脈搏狀礦體;三向延長(zhǎng)的等軸狀、囊狀、巢狀、瘤狀礦體。礦體的形狀與大小對(duì)坑探工程與鉆探險(xiǎn)工程的選擇往往具有非常重要的意義。所謂礦體形狀既包括礦體原來(lái)的外形,也包括后來(lái)由于地質(zhì)構(gòu)造作用所引起的改造的形狀。如果礦體較大,形狀不復(fù)雜,如層狀或脈狀礦床,則可利用鉆探工程進(jìn)行勘探。若

28、礦體大小不一,形狀復(fù)雜、像不規(guī)則的脈搏狀,零散分布的串珠狀、巢狀礦體,那么鉆孔穿過(guò)礦體的機(jī)會(huì)很小,因而鉆探效果不會(huì)好,應(yīng)考慮選擇勘探坑道,鉆探工程只能起輔助作用。斷面不大,形狀復(fù)雜的簡(jiǎn)狀礦體,一般吸有選擇坑道進(jìn)行勘探,如果我們想從地表用鉆探工程進(jìn)行勘探,那吸有在礦體非常大的情況下才能允許,但所進(jìn)行的鉆孔還須用坑道進(jìn)行檢查。 礦體的產(chǎn)狀與埋深礦體空間位態(tài)則是指礦體產(chǎn)狀和埋藏狀況。礦體產(chǎn)狀;一般常以其總體走向、傾向、傾角三要素表示,故其實(shí)質(zhì)往往是具有代表性的平均值;而要反映礦體產(chǎn)狀在局部地段的細(xì)節(jié)變化,則必須進(jìn)行詳細(xì)地加密測(cè)量。對(duì)于一向延長(zhǎng)(如脈狀、管柱狀)和某些二向延長(zhǎng)(如透鏡狀)礦體,當(dāng)延深方

29、向與傾向不一致時(shí),還必須考慮礦體的側(cè)伏方向及傾伏角大小,以便準(zhǔn)確確定礦體空間位置和正確有效地布置勘探工程。礦體埋藏狀況:礦體埋藏深度分為出露的或覆蓋的、隱伏的或深埋的等;礦體與其他地質(zhì)體(如圍巖)的關(guān)系,即同生或后生,包裹或并列,界限漸變或截然,整合或非整合等。與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系:包括與斷裂、褶皺、層理、片理等構(gòu)造的空間位置關(guān)系。礦體間的空間關(guān)系,如排列形式有平行、側(cè)列、尖滅再現(xiàn)及間距有大小,或各種交叉、復(fù)合的等等??傮w構(gòu)成大小不等到的礦段、礦帶、礦床、礦田等不同成礦單元??碧焦こ淌侄蔚倪x擇常常取決于礦體的產(chǎn)狀和埋深。如礦體產(chǎn)狀平緩、埋深不大,就可以采用淺井或淺鉆進(jìn)行勘探。若產(chǎn)狀較陡,埋深又較大

30、的礦體則適用于地下坑道或巖心鉆探。若礦體的埋深很大,這時(shí)用坑道貌岸然勘探勢(shì)必很大的工作量花費(fèi)在圍巖里,因此,鉆探工程就顯得比較優(yōu)越??碧缴疃群艽髸r(shí),必須全面考慮勘探的時(shí)間、費(fèi)用及施工技術(shù)的難度問(wèn)題。當(dāng)然,最后選擇還得通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較與分析,同時(shí)也要考慮其它的因素。3. 礦體的產(chǎn)狀與地形礦體的產(chǎn)狀要素和地形的關(guān)系對(duì)勘探工程的選擇有著十分重要的意義。當(dāng)?shù)V體的走向橫截山坡傾斜面,這時(shí)礦體在地表露出了一個(gè)“脊線”(圖811),對(duì)勘探非常有利。在這種情況下,如果礦體呈脈搏狀,傾角陡,脈本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,礦石工業(yè)價(jià)值很高,則平窿是最常采用的,它們直接布置在地表露頭上,將礦脈截成幾段。當(dāng)?shù)V體走向基本上平行山坡

31、傾斜面,而礦體傾向或者與山坡一致或者相反:若礦體的傾向與山坡一致,在地形陡峻處,可優(yōu)先選擇平窿,地形低平處可以選擇鉆探工程(圖812)。若礦體傾向與山坡相反,則對(duì)勘探十分不利,因?yàn)樵谶@種情況下,愈勘探到深部,在地表進(jìn)行的坑探與鉆探在圍巖中的進(jìn)尺愈多,且受地形限制,施工愈來(lái)愈難,這時(shí)往往舍地表坑鉆工程式,而用平窿及地下苫勘探(圖813)。但舍取之根據(jù)是技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較與分析。圖811 用平窿勘探走向橫截山坡的礦體 (圖未做)圖812 礦體傾向與山坡一致用平窿及鉆孔勘探 (圖未做)圖813 礦體傾向與山坡相反,用平窿及一下鉆孔勘探 (圖未做) 礦體的礦石品位變化及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指礦體邊界

32、范圍內(nèi)的各組成部分在三度空間的搭配與排列分布特點(diǎn),即包括礦化連續(xù)性、工業(yè)礦化與非工業(yè)礦化地段的空間關(guān)系、夾石層或無(wú)礦天窗的特征、礦石自然類(lèi)型、工業(yè)品級(jí)的種類(lèi)和分布特征等。礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)即反映了礦體內(nèi)部物質(zhì)成分的宏觀組全形成,也在某種程度上影響礦體形態(tài)的復(fù)雜程度,礦體外部形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間存在著矛盾的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。礦體中礦石品位變化的復(fù)雜程度和礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)對(duì)勘探工程的選擇,影響也很大。對(duì)于礦化均勻或較均勻,結(jié)構(gòu)構(gòu)造均一的礦體鉆探能擔(dān)供足夠全面且有一定代表性的資料,因此,可以廣泛采用鉆探工程。反之,鉆探工程式對(duì)勘探坑道來(lái)說(shuō)即有遜色。因?yàn)?,礦化極不均勻的礦體,變化較大,研究礦化規(guī)律需要更多的資料

33、才能進(jìn)行,而每一個(gè)鉆孔只能提供一個(gè)點(diǎn)或其附近小范圍的資料,所以,在這種情況選擇坑探工程就顯出優(yōu)越性。 巖石的性質(zhì)不同種類(lèi)巖石的性質(zhì)也影響勘探工程珠選擇,不同巖石的堅(jiān)硬程度不同,是堅(jiān)硬的礫巖還是軟硬相間的夾層,對(duì)巖心迥轉(zhuǎn)鉆探就不利。若巖石松軟,裂隙又多,巖心采取率必然要低,因而也不宜用巖心鉆探。硬質(zhì)合金鉆探適用于軟質(zhì)的和中硬度的巖石。鉆粒鉆進(jìn)則適于中等和堅(jiān)硬的巖石。金剛石鉆探則適用于堅(jiān)硬而少裂隙的巖石。所以在選擇勘探手段時(shí)必須注意巖石的堅(jiān)硬程度和裂隙的發(fā)育程度。 二 地 形 因 素礦床地區(qū)的一形對(duì)勘探手段的選擇的關(guān)系也是很密切的。例如地形割劇烈,礦體已經(jīng)在垂直方向被切割,那么,礦體標(biāo)高高于山谷的

34、部分用平窿和探槽,而標(biāo)高低于山谷的部分用鉆探較為合適。如果是在平原地區(qū)或丘陵地區(qū),最好用淺鉆、淺井或其它類(lèi)型的鉆探。豎井也可采用,這要看勘探的階段,在初步勘探階段一般不采用豎井。對(duì)于某些外生礦床,如砂礦,沉積錳礦等,古地形也影響選擇勘探手段,因?yàn)楣诺匦慰刂浦傻V物質(zhì)的遷移、富集和分布規(guī)律。 三 水 文 因 素當(dāng)勘探礦區(qū)不管是地表水,還是地下水都非常缺少的條件下,例如在沙漠地區(qū),選用鉆探勘探就有困難,而應(yīng)當(dāng)多用坑探。但是,當(dāng)勘探礦區(qū)的含水量非常大時(shí),對(duì)淺井、小圓井、豎井、暗井及斜井的使用都不利,有時(shí)甚至不得不放棄這些坑道貌岸然,而改為鉆探工程。礦體上部的松散覆蓋層的含水性對(duì)勘探工程的選擇影響頗大

35、。若覆蓋層很薄,有利于應(yīng)用地表槽探及淺井工程;若覆蓋層的厚度很大,一般廣泛采用鉆探工程,較少采用豎井。除覆蓋層的厚度外,覆蓋層的性質(zhì)也很重要。如疏松不穩(wěn)固、含水性大,則不利于采用地表坑道貌岸然,要采用鉆探險(xiǎn)工程。若松散層中多巨大堅(jiān)硬的漂礫,則不能用回轉(zhuǎn)鉆探險(xiǎn),而采用沖擊鉆等。 四 自然經(jīng)濟(jì)因素礦產(chǎn)的供求情況礦產(chǎn)的供求是否平衡,關(guān)系著工業(yè)生能否正常進(jìn)行。如果工業(yè)對(duì)該種礦產(chǎn)非常急需,那么在勘探手段的選擇上,特別是在選擇勘探工程種類(lèi)時(shí)從經(jīng)濟(jì)角度考慮要適當(dāng)放寬。例如黑色治金工業(yè)急需鉻鐵礦和富鐵礦石;或者為了發(fā)展原子能工業(yè)而急需鈾一釷礦石,這時(shí)常駐常駐優(yōu)先坑道勘探。當(dāng)然,這種具有強(qiáng)烈的時(shí)間性的要求,并不

36、是常見(jiàn)的。氣候條件在一般的氣候條件下,對(duì)選擇勘探工程并不顯得十分重要,但是,在特殊氣候條件下,卻能防礙地表的勘探工作。例如,海南島的田獨(dú)鐵礦區(qū)夏季酷熱高溫在30以上;黑龍江省北部、內(nèi)蒙的冬季嚴(yán)寒氣溫低達(dá)零下40凍土層很厚,進(jìn)行地表勘探十分困難。除氣溫之外,雨季也有影響。如華北地區(qū)雨季在78月;長(zhǎng)江中下游一般在46月,而江南地區(qū)的最有利的工作季節(jié)是秋冬兩季。但是年終為編寫(xiě)報(bào)告時(shí)間,所以現(xiàn)場(chǎng)施工多逢雨季。由于我國(guó)幅員遼闊,由北而南,氣候萬(wàn)千,在不影響礦區(qū)基建時(shí)間的原則下,把南北方各省的勘探進(jìn)程,因地制宜的適當(dāng)按排可以提高工作效率。交通情況交通是否便利,對(duì)勘探工作影響是大的。如果礦區(qū)交通不便,大型和

37、重型機(jī)械設(shè)備無(wú)法運(yùn)進(jìn)礦區(qū),所以有時(shí)不得不放棄鉆探和機(jī)掘坑道等勘探工程。如我國(guó)東川銅礦即因交通不便而采用手掘坑道勘探,小松山鐵礦采用手搖鉆機(jī)勘探也是同樣原因。動(dòng)力情況動(dòng)力供應(yīng)對(duì)坑道與鉆探都是不可少的,但機(jī)掘坑道比鉆探所消耗的動(dòng)力大得多。一般用鑿巖機(jī)掘進(jìn)坑道所耗的動(dòng)力約三倍于巖心鉆探所消耗的動(dòng)力。支護(hù)木材支護(hù)木材是在不穩(wěn)固巖石中掘進(jìn)坑道時(shí)所必需的。勘探礦區(qū)要缺少支護(hù)木材,則會(huì)妨礙坊道的應(yīng)用。當(dāng)非用坑道不可,則必須遠(yuǎn)地運(yùn)去木材和支護(hù)材料,勘探成本勢(shì)必增高,我國(guó)西北花牛鉛鋅礦即如此。 五 探礦技術(shù)因素在勘探時(shí)選擇什么樣的勘探手段,除以上各種因素之外,還要考慮我國(guó)的探礦技術(shù)水平,以及技術(shù)設(shè)備條件。也就是

38、說(shuō),有沒(méi)有技術(shù)裝備的問(wèn)題。反過(guò)來(lái)說(shuō),在現(xiàn)在有備條件下,如何充分利用這些裝備也是要考慮的。以上我們介紹了許多影響勘探工程式選擇的因素,其中,地質(zhì)因素是最主要的因素,但是,在特殊條件下,其它因素也會(huì)變?yōu)橹饕蛩?。因此,在選擇勘探手段的過(guò)程中,必須首先考慮影響的主動(dòng)脈因素,然后,再考慮次要因素,對(duì)所選擇的手段進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比,方能最后確定下來(lái)比較好的方案。 第二節(jié) 勘探工程系統(tǒng)礦床勘探時(shí)所采用的勘探工程式,很少單獨(dú)使用,往往是幾種勘探工程的聯(lián)合應(yīng)用,這樣就構(gòu)成了勘探工程系統(tǒng)。所謂勘探工程系統(tǒng)是指勘探工程的組合形成。一個(gè)礦床運(yùn)用那一種勘探工程系統(tǒng)最合適?主要取決于礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀,以及礦床的規(guī)

39、模大小等地持因素和其它一些因素??碧揭粋€(gè)礦床采用什么樣的勘探工程系統(tǒng)?在達(dá)到地質(zhì)要求的基礎(chǔ)上選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面最合理的系統(tǒng),所以要進(jìn)行各種勘探工程系統(tǒng)的比較,這對(duì)提高勘探的經(jīng)濟(jì)效果是十分重要的。前面介紹了四種勘探技術(shù)手段,其中搞探工程和鉆探工程是構(gòu)成勘探工程系統(tǒng)的主要部分,由于物探和化探險(xiǎn)方法 主要是配合坑探工程和鉆探工程使用,因而,考慮勘探工程系統(tǒng)的分類(lèi),主要是從坑探工程和鉆探工程的配合來(lái)劃分。B.N,畢留科夫根據(jù)勘探剖面的形式和勘探工程種類(lèi),把勘探工程劃分三個(gè)系統(tǒng)九個(gè)組(表86): 固體礦產(chǎn)勘探基本系統(tǒng)分類(lèi)表勘探剖面形式勘探工程手段的種類(lèi)坑探工程坑探和鉆探工程鉆探工程垂直的1組垂直坑道系統(tǒng)4

40、組垂直坑道和鉆探系統(tǒng)7組垂直鉆探系統(tǒng)水平的2組水平坑道系統(tǒng)5組水平坑道和鉆探系統(tǒng)8組水平鉆探系統(tǒng)垂直與水平結(jié)合的3組水平和垂直坑道系統(tǒng)6組水平和垂直坑道及鉆探系統(tǒng)9組水平與垂直鉆探系統(tǒng)一.勘探工程系統(tǒng)勘探工程系 統(tǒng)的概念勘探工程系統(tǒng)適用條件采用勘探工程適用的礦床舉例示意圖 礦床勘探時(shí),往往是幾種勘探工程聯(lián)合應(yīng)用,這樣就構(gòu)成了勘探工程系統(tǒng)。所謂勘探工程系統(tǒng)是指勘探工程的組合形式。(一)坑探工程系統(tǒng) 垂直坑道系統(tǒng)應(yīng)用于礦體埋藏不深,產(chǎn)狀水平或緩傾斜的礦床常用探槽或淺井水平產(chǎn)狀的層狀礦床風(fēng)化殼型的礦床界水平坑道系統(tǒng)適用于地形較陡,礦脈產(chǎn)狀較陡,且地勢(shì)有利多采用平隆沿脈穿脈。為脈金脈鎢礦床水平和垂直的

41、坑道系統(tǒng)適用于礦體形態(tài)復(fù)雜,埋藏比較深,地形平坦或地形較陡的情況下。平行和垂直坑道相結(jié)合。(二)坑探和鉆探工程系統(tǒng)垂直的坑道和鉆探系統(tǒng)應(yīng)用于埋藏較淺,產(chǎn)狀較緩或遠(yuǎn)水平的礦體淺井和淺鉆相間水平的坑道和鉆探系統(tǒng)適用于產(chǎn)狀較陡的筒狀,脈狀或復(fù)脈帶狀的礦床往往是在水平斷面上進(jìn)行勘探在水平坑道中向水平方向進(jìn)行鉆探。固定礦體的邊界線發(fā)現(xiàn)平行礦脈水平和垂直的坑道和鉆探系統(tǒng)用于產(chǎn)狀中等,延伸較深,形態(tài)復(fù)雜的礦體。上部用坑道,深部用鉆探。(三)鉆探險(xiǎn)工程系統(tǒng)適用于各種產(chǎn)狀,埋藏淺深的層狀礦樣。埋藏較大的、形狀復(fù)雜的礦體。淺鉆系統(tǒng)淺鉆與深鉆相結(jié)合的系統(tǒng)深鉆系統(tǒng) 二勘探刨面任何一個(gè)礦床都是由礦體與圍巖按照一定的地質(zhì)

42、構(gòu)造特點(diǎn)和規(guī)律構(gòu)成的非均質(zhì)成礦單元,任何一個(gè)礦體是由多種有用和無(wú)用元素和礦物、礦石與夾石物質(zhì)組成的非均質(zhì)構(gòu)造的地質(zhì)體。在空間幾何形態(tài)上,任何一個(gè)礦體都是由無(wú)數(shù)的“點(diǎn)、線、面、段”按照一定結(jié)構(gòu)規(guī)律組合構(gòu)成的幾何體。礦體切面則在其“點(diǎn)、線、面、段、體”結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中起著承上啟下的關(guān)鍵與樞紐的作用??碧脚倜?,或稱(chēng)勘探斷面,就是為了正確地圈定礦體,了解的基本查明礦體不同部位的形態(tài)、產(chǎn)狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu),使勘探資料更好的為礦山設(shè)計(jì)所利用,通常在礦床勘探階段,將勘探工程沿一定的切面加密系統(tǒng)布置和加工,這些由勘探工程及其所揭露的地質(zhì)現(xiàn)象構(gòu)成的切面既勘探刨面,所獲得的反映勘探切面成果的基本圖件是勘探刨面圖,只要按一定系

43、統(tǒng)和規(guī)律設(shè)置勘探刨面。用一定的勘探刨面技術(shù)手段揭露與查明勘探刨面上必要的“點(diǎn)、線、”地質(zhì)構(gòu)造和礦化特征,就能獲得足夠精度的礦體勘探資料;然后,綜合都比研究各相領(lǐng)刨面資料,按其間的聯(lián)系與區(qū)別研究推斷地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn),就能達(dá)到在三度空間從整體上控制與基本探明礦體形態(tài)特征的目的。在礦床勘探實(shí)際工作中,人們根據(jù)礦床地質(zhì)構(gòu)造特征和勘探工程手段特點(diǎn)往往選擇一組平行或垂直的或水平的勘探刨面系統(tǒng)為基礎(chǔ)的總體工程布置方式。前者稱(chēng)為勘探線法,有時(shí)也采用兩種相交勘探線構(gòu)成勘探網(wǎng);后者稱(chēng)為水平勘探。生產(chǎn)勘探中還常利用坑、鉆工城將勘探線法與水平勘探結(jié)合起來(lái),構(gòu)成各試坑道或鉆孔組合的格架系統(tǒng)??碧骄W(wǎng)與各試工程格架系統(tǒng),其目的

44、是為了獲得多組較中卻的系統(tǒng)勘探刨面資料,更好地滿足礦山建設(shè)與生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要。 第三節(jié) 勘探工程總體布置形式礦床勘探的過(guò)程就是對(duì)礦體的追索和圈定的過(guò)程。而追索和圈定的最基本的方式就是編制礦床的勘探刨面。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)礦體各方向上的刨面才能正確客觀地反映礦體的形狀,產(chǎn)狀,厚度變化,有用和有害成分、礦石自然類(lèi)型和工業(yè)品級(jí)的分布,以及儲(chǔ)量計(jì)算所需的各種參數(shù)。所以,要想獲得礦體的完整概念,就要求用來(lái)揭露礦體的各種在一個(gè)刨面內(nèi),以便根據(jù)它們來(lái)編制刨面。一 勘探工程布置的原則為了多快好省地對(duì)礦體進(jìn)行勘探,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果表明,布置勘探工程,必須遵循以下原則;(1)各種勘探工程必須按一定的加密刨面系統(tǒng)布置,以使

45、各種工程相互聯(lián)系有利于制作系統(tǒng)的加密勘探刨面和所獲得的參數(shù),以便綜合對(duì)比的進(jìn)行地質(zhì)分析。(2)勘探刨面的方向應(yīng)該根據(jù)礦體屬性特征變化最大的方向來(lái)確定,而礦體屬性特征變化最大的方向往往與其厚度方向一致,所以勘探工程應(yīng)盡量垂直礦體走向或構(gòu)造線方面的布置。并保證沿厚度方向穿過(guò)整個(gè)礦體或含礦帶。只有這樣,才能反映礦體幾其他地質(zhì)體屬性特征的最大變化程度及變化性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)研究證明,當(dāng)勘探刨面間距一定,其方向與礦體走向夾角小于3045度時(shí),幾何誤差急劇增強(qiáng)。(3)如果用坑道勘探,則應(yīng)保持穿脈相對(duì)均勻,并穿透整個(gè)礦體或礦帶,若使用脈內(nèi)沿脈探礦,也必須保證等間距均勻揭露礦脈的全厚,而對(duì)較厚礦體往往需配合穿脈或坑脈

46、內(nèi)鉆探礦,以保證礦體的完整性;還應(yīng)使坑道工程盡可能為將來(lái)開(kāi)采時(shí)所利用。(4)在曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)程勘探工作的礦區(qū)內(nèi),布置勘探工程時(shí),要充分利用原有的工程??傊?,勘探工程布置應(yīng)力求貫穿以最少的工程量、最少的投資和最段的時(shí)間,獲取全面、完整、系統(tǒng)、準(zhǔn)確和數(shù)量盡可能的地質(zhì)資料信息和成果的地質(zhì)勘探工作原則。前面所介紹的各種勘探工程系統(tǒng)與各種勘探刨面相適應(yīng),而勘探刨面的具體布置又取決于礦體形狀。所以,在勘探工程總體布置之前,必須對(duì)礦體形態(tài)的基本類(lèi)型有一個(gè)全面的分析。 一 礦體基本形態(tài)類(lèi)型與勘探刨面自然界的礦體形態(tài)是變化多端的,但根據(jù)其幾何形態(tài)標(biāo)志,可以劃分三個(gè)基本類(lèi)型;(一)一個(gè)方向短,兩個(gè)方向長(zhǎng)的礦體,這一類(lèi)

47、礦體包括水平的、緩傾斜的、以及陡傾斜的薄層狀、似層狀、脈狀及扁豆?fàn)畹V體等。這種礦體在自然界出現(xiàn)的較多。這種形態(tài)的礦體,變化最大的方向是厚度方向,因此,在多數(shù)情況下勘探刨面布置在垂直礦體走向的方向上。圖821水平層狀礦床的勘探刨面。 圖821近水平層狀礦床的勘探刨面 (未做)(二)一個(gè)方向長(zhǎng),兩個(gè)方向短的礦床,這一類(lèi)礦體主要是向深部延伸較大的筒狀礦體或產(chǎn)狀陡厚較大的層狀礦體等。這種最重要的方法是通過(guò)水平斷面來(lái)反映礦體的地質(zhì)特征(圖822)。也即用水平斷面在不同的標(biāo)高截?cái)嗟V體,然后綜合各水平斷面中的礦體特征,得出礦體的完整概念。(三)無(wú)走向的等軸狀礦體,這類(lèi)礦體包括那些體積巨大的,沒(méi)有明顯走向及傾

48、向的塊狀礦體,如各種斑巖型銅、鉬礦床等。這種礦床形狀在三度空間的變化可視為均質(zhì)狀態(tài),因此勘探刨面的方向是影響不大的,但從技術(shù)施工和研究角度出發(fā),一般均應(yīng)用兩組互相垂直的勘探刨面(圖823)。圖822簡(jiǎn)狀礦體的勘探刨面 圖823塊狀礦體的勘探刨面 (未做) (未做) 二 礦體形態(tài)的基本類(lèi)型和勘探工程布置方法自然界的礦體形態(tài)變化多端,根據(jù)礦體幾何形態(tài)標(biāo)志,可以劃分為三個(gè)基本類(lèi)型。類(lèi)型幾何形態(tài)標(biāo)志勘探工程布置方法圖示1一個(gè)方向短,兩個(gè)方向長(zhǎng)的礦體。變化最大的是厚度方向。 厚度方向短 走向傾向方向長(zhǎng)大多數(shù)情況下,勘探刨面上礦體走向,如水平的傾斜的,陡斜的、層狀、似層狀、脈狀、扁豆?fàn)畹V體。2一個(gè)方向長(zhǎng),

49、兩個(gè)方向短的礦體。如簡(jiǎn)狀礦體 延伸長(zhǎng) 走向、傾向方向短用水平斷面在不同標(biāo)高截?cái)嗟V體。3三向延長(zhǎng)的等軸狀礦體,如班巖型銅、鉬礦床等。采用兩組互相垂直勘探刨面。 三 勘探工程總體布置形態(tài)(1)勘探線勘探線是垂直于礦體總體走向的鉛垂勘探刨面的交線??碧焦こ滩贾迷谝唤M地表相互平行的勘探線所在鉛垂刨面內(nèi)的一種總布置方式,稱(chēng)之為勘探線法??碧骄€的布置幾乎總是垂直于礦層、含礦帶,或者主要礦體的走向,以保證各勘探工程沿厚度方向揭穿礦體或含礦帶,且各條勘探線應(yīng)竟量相互平行。以便各勘探線刨面的資料進(jìn)行對(duì)比,減少誤差,也便于正確計(jì)算儲(chǔ)量。當(dāng)?shù)V層或含礦帶走向有強(qiáng)烈變化時(shí),勘探線的方向也須作相應(yīng)的改變。一般可先作基線代

50、表其總體走向。然后垂直基線布置勘探線。(圖410)各勘探線之間往往是平行的等距的,勘探線刨面上各工程揭穿礦體點(diǎn)之間的距離也往往是等距的。故應(yīng)盡量使勘探工程從地下按一定間距沿勘探線布置,以便獲得系統(tǒng)且均勻控制的地質(zhì)勘探刨面資料??碧骄€是勘探布置的一種最基本的形式。尤其適用于呈兩個(gè)方向延伸,產(chǎn)狀較陡的層狀、似層狀、透鏡狀等礦體。它一般不受地形及工程種類(lèi)的影響,各線上工程的位置可根據(jù)地質(zhì)和地形情況靈活布置,因此應(yīng)用最為廣泛。 圖410 勘探線布置示意圖 (未做)一組勘探工程從地表到地下按一定間距布置在與礦體走向基本垂直的鉛垂勘探刨面內(nèi),并在不同深度揭露或追索礦體(圖824)。這種勘探工程的總體布置形

51、式,稱(chēng)勘探線。在勘探刨面上可以是同一類(lèi)勘探工程,如全部為鉆孔,或全部為坑道(圖816);而在多數(shù)刨面上可以是各種勘探工程手段的綜合應(yīng)用(圖825)。但是,不論勘探工程手段是單一或是多種的,都必須保證各種工程在同一勘探刨面之內(nèi)。圖824 用勘探線勘探礦脈立體示意圖。 (未做)圖825 矽卡巖白鎢礦的勘探線刨面圖。 (未做)勘探線一般適用于兩個(gè)方向延長(zhǎng),產(chǎn)狀中等至較陡的層狀,似層狀、透鏡狀及脈狀的礦體??碧骄€的布置,使用線的延長(zhǎng)方向與礦體向或平均走向相垂直,也就是勘探線沿礦體傾斜方向布置,保證勘探線的工程沿厚度方向揭穿礦體。一般情況下,對(duì)于礦體或含礦帶的勘探線應(yīng)相互平行,便于勘探資料的整理。便于儲(chǔ)

52、量計(jì)算。當(dāng)一個(gè)礦體的規(guī)模很大,礦體或含礦帶受構(gòu)造影響在不同地段的產(chǎn)狀變化較大,則應(yīng)按具體情況劃分若干地段,并用不同方向的各組平行勘探線對(duì)各部分進(jìn)行布置。決定對(duì)一個(gè)礦體或含礦帶采用勘探線進(jìn)行勘探時(shí),則最先的幾排勘探線應(yīng)布置在礦體或礦化帶的中部,經(jīng)全面詳細(xì)的地表地質(zhì)研究之后,并已確定為最有遠(yuǎn)景的地段,然后再逐漸向外擴(kuò)展勘探線。(二)勘探網(wǎng)勘探工程布置在兩組不同方向勘探線的交點(diǎn)上,構(gòu)成網(wǎng)狀的工程總體布置方式,稱(chēng)勘探網(wǎng)。其特點(diǎn)是可以依據(jù)工程的資料,編制二至四組不同方向的勘探刨面,以便從各個(gè)方向了解礦體的特征勘探線??碧骄W(wǎng)布置工程的方式,一般用于礦區(qū)地形起伏不大,無(wú)明顯走向和傾向的等向延長(zhǎng)的礦體,產(chǎn)狀呈

53、水平或緩斜的層狀、似層狀以及無(wú)明顯邊界的大型網(wǎng)脈狀礦體??碧骄W(wǎng)與勘探線的區(qū)別在于各種勘探工程必須是垂直的,勘探手段也只限于鉆探工程和淺井,并嚴(yán)格要求勘探工程布置的網(wǎng)格交點(diǎn)上,使各種工程在不同方向上互相聯(lián)系。而勘探線不受這種限制,且有較大的靈活性,在勘探線刨面上可以應(yīng)用各種勘探工程??碧骄W(wǎng)有以下幾種網(wǎng)形;正方形網(wǎng)、長(zhǎng)方形網(wǎng)、菱形網(wǎng)及三角形網(wǎng)。一般正方形和長(zhǎng)方形網(wǎng)在實(shí)際工作中最長(zhǎng)用,后兩者用較少,盡管有人證明三角形網(wǎng)可節(jié)省工程,但應(yīng)用者無(wú)幾。下面分別介紹各種網(wǎng)形(圖826) 圖826 勘探網(wǎng)的基本類(lèi)型 (未做)1 正方形網(wǎng)由兩組相互垂直的勘探線組成相等的正方形網(wǎng),在網(wǎng)格交點(diǎn)上布置垂直的鉆孔或淺井。

54、正方形網(wǎng)用于在平面上近于等向,而礦體又無(wú)明顯邊界礦體,如斑沿型礦床、產(chǎn)狀平緩或近于水平的沉積礦床、似層狀內(nèi)生礦床及風(fēng)化殼的礦床,如斑巖型礦床、產(chǎn)狀平緩或近于水平的沉積礦床、似層狀內(nèi)生礦床及風(fēng)化殼型礦床等。這些礦床無(wú)論體形態(tài)、厚度、礦石品位!變化也在各種方面無(wú)名差別正方形網(wǎng)的特點(diǎn)在于能夠用以編制幾組精度較高的刨面,一般兩組刨面;同時(shí)還可以編制沿對(duì)角線方向的精度捎底的輔助刨面。正方形網(wǎng)的第一線應(yīng)通過(guò)礦體中部的某一基線的中點(diǎn),然后沿兩個(gè)垂直方向按相等距離從中部向四周擴(kuò)展,以構(gòu)成正方形網(wǎng)去追趕索和圈定礦體。2 .長(zhǎng)方形網(wǎng)長(zhǎng)方形網(wǎng)是正方形網(wǎng)的變形??碧诫U(xiǎn)工程布置在兩組互相垂直但邊長(zhǎng)不等的勘探線交點(diǎn)上組成沿一個(gè)方向勘探工程較密而另一方向上工程較稀的長(zhǎng)方形網(wǎng)。矩形勘探網(wǎng)適用于平面上沿一個(gè)方向延伸較長(zhǎng)、另一方向延伸較短的產(chǎn)狀平緩的層狀、似層狀礦體;或礦體某些特征標(biāo)志沿一個(gè)方面變化大、沿另人個(gè)方面變化較小的礦體。矩形勘探網(wǎng)的短邊(即工程較密)的方向,應(yīng)是礦體某些特征標(biāo)志變化較大的方向。(3)菱形勘探網(wǎng) 將矩形勘探網(wǎng)各線之勘探工程相互錯(cuò)開(kāi)工程間距的二分之一,則構(gòu)成菱形網(wǎng),也就是勘探工程布置在兩組斜交勘探線所組成的菱形網(wǎng)格的交點(diǎn)上。其特點(diǎn)在于沿礦體長(zhǎng)軸

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