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地质勘查新技术-工程揭露法

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:7647
    工程揭露法即通过探矿工程揭露松散覆盖的和地下深处的地质体(包括矿体)进行地质观察研究,从而取得地质矿产资料的方法。
 
    一、探矿工程种类
 
   (一)坑探工程
    在岩石或矿石中挖掘坑道以便勘查揭露矿体或者进行其他地质勘查工作,这些坑探工程以其使用的条件和作用可以分为如下主要类型:
    1、探槽(TC)
    它是在地表挖掘的一种槽形坑道(图1),其横断面为倒梯形,探槽深度一般不超过3~5m,探槽断面规格见表1,视浮土性质及探槽深度而定,以利于工作,保证施工安全。
 
 
表1  探槽断面规格参考表
覆盖层性质
深度(m)
底宽(m)
口宽(m)
边坡
风化十分强烈
1~3
1
1.6~6.0
65°~73°
风化厉害,较松散
1~3
1
1.4~5.8
73°~78°
风化不强烈,浮土微密
1~3
1
1.3~7.0
73°~87°
风化较轻,紧密结实
1~5
1
1.2~5.0
78°~84°
 
    探槽的布置应垂直矿体走向或矿体平均走向来布置。探槽有两种,即主干探槽和辅助探槽。主干探槽应布置在工作区主要的剖面上或有代表性的地段,以研究地层、岩性、矿化规律、揭露矿体等。而辅助探槽是在主干探槽之间加密的一系列短槽,用于揭露矿体或地质界线,可平行主干探槽,也可不平行。
    所有探槽适用于浮土厚不大于3m。当地下水面低时,覆盖层厚达5m时也可使用探槽。[next]
    2、浅井(QJ)
    它是由地表垂直向下掘进的一种深度和断面均较小的坑道工程。浅井深度一般不超过20m,断面形状可为正方形或圆形,断面面积为1.2~2.2m2。浅井的布置由于矿体规模产状不同,其布置形式也不同。当矿体产状较陡时,可在浅井下拉石门或穿脉,当矿体产状较缓时,浅井应布置在矿体上盘(图2)。
 
 
    浅井主要用于揭露松散层掩盖下的矿体,深度一般不超过20m。对某些矿床如风化矿床,浅井是主要的勘探手段,对于大体积取样的金刚石砂矿或水晶砂矿来说,只能用浅井来勘探。
    3、平窿(PD)
    从地表向矿体内部掘进的水平坑道(图3中的a)断面形状为梯形或拱形。主要用于揭露、追索矿体,也是人员出入、运输、通风、排水的通道。在地形条件有利时应优先使用平窿坑道。
 
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    4、石门(SM)
    在地表无直接出口与含矿岩系走向垂直的水平坑道(图3中的b).石门常用来连接竖井和沿脉,揭露含矿岩系和平行矿体等。
    5、沿脉(YM)
    在矿体中沿走向掘进的地下水平坑道(图3中的c),用以了解矿体沿走向的变化,在矿体之外的沿脉坑道,可供行人、运输、通风、排水之用。
    6、穿脉(CM)
    垂直矿体走向并穿过矿体的地下水平坑道(图3中的d).穿脉用以揭露矿体厚度、圈定矿体,了解矿石组分及品位,查明矿体与围岩的接触关系等。
    7、竖井(S1)
    是直通地表且深度和断面都较大的垂直向下掘进的坑道(图3中的e).竖井是人员出入、运输、通风、排水的主要坑道,竖井在矿床勘探和采矿时均可应用,采矿竖井有主井、副井及通风井之分。竖井应布置在矿体的下盘,以确保采矿时使用安全,即可减少矿量损失,保证其他地下坑道的稳固。竖井断面面积有4、4.5、5.5、6、6.5、7m2等。一般情况,设计竖井不宜过多,一个矿床设计1~2个就可以了。
    8、斜井(XJ)
    是在地表有直接出口的倾斜坑道(图3中的f).适用于勘探产状稳定且倾角小于45°的矿体。斜井与竖井相比,可减少石门长度,但斜井长度比竖井深度大。
    9、暗井(AJ)
    在地表没有直接出口的垂直或倾斜的坑道(图3中的g)。断面一般为长方形,面积为1.5m ×2.5m。垂直暗井又称天井,倾斜暗井又称上山或下山。暗井的作用为:在地下坑道中向上或向下勘探矿体,追索圈定被错断的矿体、贯通相邻的中断水平坑道。
    各水平坑道的断面规格:其形状一般为梯形或拱形,坑道净高不小于1.8m,矿车与坑道一侧的安全间隔为0.2~0.25m,人行道宽度为0.5~0.7m,水平坑道应有0.3%~0.7%的坡度,弯道曲率半径应为小于矿车轴距7~10倍。斜井断面形状有梯形和矩形,净高不低于1.6m.坑道工程特别是地下坑道工程,由于成本高,施工困难,因此多用于矿床勘探阶段,在使用时应考虑矿床开采时的需要。
   (二)钻探工程
    钻探工程是通过钻探机械向地下钻进钻孔,从中获取岩芯、矿芯借以了解深部地质构造及矿体的赋存变化规律,其钻进深度,对于固体矿产多为100-1000m。钻探工程是主要的矿产勘查手段。
    1.浅钻
    垂直钻进的浅型钻,其钻进深度多在loom之内,用以勘查埋深较浅的矿体。当涌水量大而无法用浅井勘探时,可采用浅钻。浅钻在矿点检查及物探化探异常的验证时经常使用。
    2.岩芯钻
    是机械回转钻,备有一整套的机械设备如钻塔、钻机、水泵、柴油机或电动机、钻杆及套管等。钻进深度300~1000m。用以勘查深度较大的矿体,可垂直钻进,也可倾斜钻进。在矿产勘查的不同阶段均可使用,但较多的是在详查及勘探阶段使用。在普查阶段也可布置少量的普查验证钻孔。
 
    二、探矿工程在矿产勘查中的应用
 
    探矿工程虽然是揭露被松散沉积物掩盖和地下深处的各种地质现象,取得地质矿产资料的基本手段,但由于其成本较高和施工复杂,所以只有当利用其他手段无法达到地质目的时才使用。因此选择和应用探矿工程时,要充分考虑地质与经济效果,将探矿工程布置在最需要的地方,以期用最少的工作量取得最多的地质矿产资料。
    在矿产勘查中,利用探矿工程主要解决的地质矿产问题是:揭露、追索和圈定矿体、矿化带,并进行采样;验证各种重要的物、化探异常;揭露实测地质剖面线上被松散沉积物掩盖的部位;揭露被松散沉积物掩盖的各种地质体及其相互接触关系。
 
 
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