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实践丨规范的矿山坑道原始地质编录方法
1准备工作
1.1技术准备
坑道地质编录人员应了解和熟悉矿区,特别是坑道附近的地层、岩石、矿产、构造以及岩性分层、矿层、岩矿石特征等和掌握坑道原始地质编录的有关规定、编录程序、方法、质量要求等。
1.2人员准备
坑道地质编录组一般2~3人。组长负责综合地质观察和投影工作,一名助手负责绘制坑道素描图,另一名助手负责文字记录。其余工作由组长协调。
1.3安全生产准备
对坑道地质编录人员进行安全教育,编录前必须带好安全帽和照明用具,对老硐应检查有无危险岩块及有毒气体存在。
2坑道地质编录方法和要求
2.1坑道地质编录方法
坑道地质编录一般在坑道掘进后,视掘进进度、顶壁稳固程度、地质构造复杂程度及矿区设计要求,在现场分段进行编录。
2.2坑道地质编录要求
2.2.1施工管理
a)坑道的掘进质量要求较高,为满足设计要求,掘进必须在测量密切配合下逐段地进行,一般情况下,定向坑道不允许偏离设计方向和改变设计坡度,沿脉坑道应沿矿脉总体方向掘进。
b)坑道掘进后应检查坑道是否符合设计要求,顶和壁是否平整,未达到要求应补作工作,达到设计要求后,方能进行地质编录。
c)编录前的坑壁应用水清洗干净。
2.2.2技术要求
a)比例尺。常用1∶50~1∶200。
b)坑道素描图。一般坑道素描图要求用压平法展开,当坑道形态规则时,采用规则形态绘制两壁一顶,见图1。坑道形态不规则时,按实际形态素描(顶、壁分开绘制)。若矿体形态简单、组份均匀、两壁变化不大时,也可只绘制一壁一顶,沿脉坑道应按设计要求以一定间距绘制掌子面素描图。
图1 压平法绘制坑道图
2.2.3素描图精度要求
按选用的比例尺,凡在图上厚度大于1mm、长度大于3mm的地质体或地质现象,均应划分并在图上表示,如遇特殊地质现象,应放大比例尺作素描(或照相)。
2.2.4素描图制作要求
a)坑道方向变化上在15o之内时,素描图绘制不作特殊要求,连续绘制,在导线起点处标明方位即可,见图2。
图2 坑道转弯小于15°连续绘图
b)坑道方向变化在15o以上时,要求分段编录,编录时在顶板上留出叉口,弯壁上留出空白(注意,导线始终为连续的),叉口开口在内弯角度较小一侧,叉口的夹角即方向改变的角度值,见图3。当坑道方向变化较多时,在坑道素描图的下方应画一个坑道平面位置图。
图3 坑道方向变化大于15°时不连续绘图
如在沉积岩中编录时,岩石成层性明显,坑道坡度改变后,坑道壁上的倾角线、顶板上的走向线在投影时,方向和角度都有变化,出现岩石花纹不连续,用直线在转向处分开,见图4。
图4 坑道坡度变化较大时坑壁不连续绘图
2.3基点、基线布设
2.3.1基点布设及定位要求
a)坑道基点要求沿坑道顶板中心线布设,基点又称中线桩。坑口的基点为坑道的起点。
b)坑口基点用GPS定位,坑道内各基点由地质人员用半仪器法测定。待地质编录完成后,坑口基点及坑道内主要矿层底板及拐弯大于15°的基点应经仪器精确定测提供X、Y、Z坐标数据。
c)基点编号从坑口开始,向坑道内按顺序依次编号,坑口基点编号为坑道编号+0点(例CM001-0),坑道内各点依次编1、2……号。
2.3.2基线布置
基线是由皮尺系在两个相邻(基点)中线桩上构成。布置基线时要求:
a)有测量仪器测定基点时,基线(皮尺)长度与两基点测定的距离应相符。
b)编录人员自行测定基点时,皮尺(基线)不可拉得太紧、也不可放得太松,以避免造成较大的累计误差(皮尺应经常用钢尺校正)。基线应测量距离(m)、方向(度)、坡度(正或负)。
基线记录应分段进行,通常从坑口基点到坑道内第一个基点之间,作为第一段基线,首先编录,记录成0~1;往后依次为1~2,2~3,依次类推。
2.4综合观察和分层
2.4.1综合观察
对坑道两壁基岩应进行系统地敲打和观察,观察岩石中矿物组分、结构、构造及其变化,确定岩石名称;观察岩石的蚀变情况、蚀变矿物、蚀变程度、蚀变带范围以及矿化种类、强弱、与蚀变的关系、矿体厚度、矿石自然类型及工业品级(目测含量)等;观察断裂、裂隙分布位置、断层破碎带特征及宽度、断层性质、切割矿体程度等,目的是为详细划分不同的岩性层、掌握蚀变或矿(化)体赋存位置、成矿有利因素、矿体破坏情况等。
2.4.2分层
2.4.2.1无矿岩层的分层
按矿区填图单元,结合岩石组合、构造、蚀变等变化特征进行分层。标注分层的代号,编录中无论是文字记录还是作图,都要对厚度在图上大于1mm、长度大于3mm的不同岩性层进行划分。
2.4.2.2矿层的分层
对矿(化)层中不同的矿体、矿化类型、含矿岩石、矿石工业品级进行划分。在分层的基础上,对坑道两壁及顶板上基岩出露的各种岩性、矿体分界线(尤其要对含矿层中划分的不同矿体、不同类型、不同品级的矿石出露范围、断层、裂隙等界线,用油漆(或防水符号
笔)标注,使其醒目,便于作图投影时方便。
如某矿区Ⅰ号铜矿体内分别有1品级和2品级矿石段,用笔画出界线并选择矿体的适当位置,标注ⅠCu1及ⅠCu2。
2.5投影与作图
2.5.1穿脉坑道投影与作图
2.5.1.1素描轮廓图
穿脉坑道轮廊按设计规格和选择的比例尺绘制在坐标纸上(要求坑道施工与设计相差不大)。
2.5.1.2坑道顶板地质界线的投影与作图
以基线作水平标尺,钢卷尺作垂直标尺组成平面直角坐标。以图5为例,F1与顶板左边线、右边线、基线交点分别为A、B、C。
图5 坑道顶板地质界线投影图
A点坐标:投影人员用钢卷尺自A点垂直1~2基线,与基线交于a点,A~a距离为Aa,a至基点1的距离(皮尺读数)为1a,作图员按比例尺在基线上读取a位置往左边线读取Aa长度即可确定A点在图上的位置;同样原理,读取1b距离及Bb长度即可确定B点在图上的位置;
C点坐标:因C点在1~2基线上,它的水平坐标即是基点1至C点距离1c,而垂直坐标则为0m。
2.5.1.3坑道壁上地质界限的投影与作图
以F1断层界线投影和作图为例,见图6。
图6 坑道壁上地质界线投影图
F1与左顶界、右顶界、左壁底、右壁底的交点分别为A、B、C、D,各点垂直投影到基线1—2上的读数分别为a、b、c、d,作图员在轮廓图的基线上按比例尺读取a点位置并垂直基线投影到左顶界上即得A点,以同样方法将b点位置投影到右顶界上即得B点;基线上C点先垂直投影到左顶界,再垂直投影到左壁底得C点,同样方法将基线上a点投影到右壁底上得D点,然后连结CABD即成F1界线。坑道内在壁上及顶上采取的样品、标本及位置、测量的产状位置等用同样垂直投影方法展绘至素描图相应位置上。
2.5.1.4地质体上各投影点的选择
在选择投影点时,要求能基本控制地质体的大致形态,在连图时,还应参照实际地质体界线形态勾绘。呈直线形态的界线,应在直线的上端和下端各选一个点投影,然后连接两点即可。呈弧形线的界线,投影点选择至少三点,上下各一点,中间弧顶一点即可。波浪线界线,投影点可全部选择在波峰顶上或选择在波谷底处,再用钢卷尺测出波峰至波谷距离,并参照实际形态勾绘。断层破碎带或地质透镜体,投影点的选择,要以能控制住破碎带宽度、断层面形态和透镜体的尖灭端或膨大部份为原则。
2.5.1.5坑道素描图的内容(编录用图)
坑道素描图应绘于方格厘米图纸上,内容有:顶板基点位置及编号(或坑道素描图成图后,只保留坑口基点)、基线方位、水平比例尺、图例、各地质体分层界线、断层线及编号、矿层(体)界线及矿体号、岩矿石标本采集位置及编号、测量各种产状位置及数据,刻槽样沟位置及编号,见图7。
图7 坑道素描图上应表示的内容示意图
2.5.2沿脉坑道投影与作图
2.5.2.1沿脉坑道顶和壁的投影和作图
沿脉坑道顶和壁的投影和作图方法与穿脉坑道同。
2.5.2.2掌子面素描图
沿脉坑道在施工过程中,要求按一定的间距作掌子面(坑道横截面)素描图。掌子面素描图和坑道素描图的壁、顶规格应完全吻合,比例尺也应相同。掌子面素描图的投影和作图方法基本上与顶、壁的投影和作图方法一致,只是基点布设在顶板中线上,以中线距离为准,基线布设是一端系在基点上、另一端自然下垂(铅垂)见图8。
O为顶板中线上一点(基点)、B、C为矿体顶板界线与两壁的交点。B点坐标:水平坐标是BD长、垂直坐标是OD长。C点坐标:水平坐标是CF长、垂直坐标是OF长。
2.5.2.3掌子面理想轮廓图
坑道标准形态应是顶板基本为一水平面,两壁斜度一致且壁面平直,坑道横切面形状为等腰梯形。但在实际施工中,往往部分地段的顶呈弧形或壁凹凸不平,所以在投影作图时,应将坑道视为一理想规则形态,绘制轮廊图,作法是将需投影的各类界线或地质现象按产状自然延长或缩短,使其落在理想的规则图形中,再投影和作图。如图9,实线表示实际施工坑道的形态,虚线构成的规则梯形表示理想的投影作图图形。N为实际顶板基点、N′为理想基点(作图基点),投影矿体顶界AB时,不能投影A点和B点,应该投影A′点和B′点。
图8 掌子面投影图
图9 不规则坑道投影图
2.5.2.4掌子面素描图的放置
掌子面素描图是坑道素描图的附属部份,它与坑道素描图的关系应明显表现出来。一般的摆放形式如图10,图中坑道图顶板的0、1点是基点,A点是表示掌子面投影的基点位置,掌子面图顶界中心的A点应与坑道顶板上的A点重合,其顶和壁的轮廓要与坑顶和壁的素描图吻合。
图10 坑道与掌子面位置图
3坑道文字记录
3.1基点、基线记录
首先将基点的编号及已定测的坐标、基线编号、长度、方位角及坡度记录于相应的表格中。
3.2文字记录及要求
a)以分层为单元,按编录基线顺序,从坑口向内,一段基线接一段基线地依次在记录分层界线位置、断层线位置、标本及样品采集位置、产状测量位置在基线上的读数。
b)岩性描述与矿层(体)描述应分层进行,如一条基线包涵了两种岩性层时,应分段进行描述;如果几条基线只控制了一种岩性层时,则将几条基线距离合并作一次性描述。
c)槽、井、坑探工程基点基线记录表中的“地质描述”一栏,主要记录岩石特征(颜色、风化特征、成分,结构构造等)、岩性、穿插关系、厚度、地质体及地质构造特征蚀变及矿化等。
d)记录的基线坡度、分层位置(距离)、断层位置、矿体顶底界线位置、测量产状、采集标本等位置和数据都要求与素描图完全一致。
例如:某坑道素描图与文字记录为:基线0~1,长15.6m,方向20o、坡度1o0~6.7m:紫红色中厚层状长石石英砂岩(继续作岩石特征描述和补充描述)。产状25o∠30o(3m处),标本B1(4.2m处)。
6.7~15.6m:紫红色致密块状赤铁矿……(继续矿石特征描述和补充描述)。产状21o∠59o(6.7m处矿层顶板)、标本B2(12m处矿石)。
基线1~2,长18.3m,方向22o、坡度-1o。0~5.2m:紫红色致密块状赤铁矿……(继续矿石特征描述或者注明“特征同上”字样)。产状19o∠60o(9.5m处矿层顶界)。
5.2~18.3m:灰色厚层状石灰岩……(继续岩石特征描述和补充描术)。基线2~3,……
3.3坑道采样记录
坑道顶、壁采集的标本、样品应填写“槽、井、坑探工程采样记录表”。
3.4坑道施工概况记录
坑道施工并编录后,应填写“坑道、钻孔概况表”格式及内容。
4编录资料整理
4.1文字记录整理
a)检查记录表填写的内容是否齐全,描述的地质内容是否全面、准确、专业用语使用
恰当否、有无错漏字等。
b)核对文字记录与素描图上内容是否吻合,若出现文、图不一致的情况时,必须及时到现场核实后处理。
c)记录表中的数字要求全部上墨。
4.2素描图整理与成图
a)仔细检查素描图,查看有否地质界线的错连或漏连现象等。
b)素描图上的各种数据(方向、产状、标本号、样品等)、分层界线、断层线等以及其它内容,经核对后,上墨。
c)对编录的坑道素描图进行整饰,全图上墨。
4.3编写坑道编录小结
5坑道原始地质编录应提交的资料
a)音像记录表
b)坑道、钻孔施工概况表
c)槽、井、坑探工程基点基线记录表
d)槽、井、坑探工程原始地质记录表
e)槽、井、坑探工程采样记录表、送样单
f)标本登记表
g)岩矿石标本
h)鉴定及测试成果
i)坑道素描图
j)坑道编录小结
6老硐地质编录
老硐指已废弃又无地质记录及开采记录的旧坑道。老硐地质编录应根据地质勘查需要,有选择、有重点的进行。
6.1老硐勘察
编录前,应对选择编录的老硐进行勘察,查看是否有暗井、坍塌、冒顶、有毒气体;是否有野兽、毒蛇等,若有问题应及时撤离,确保编录人员安全。做法是:硐口专人留守,两人以上人员进入老硐,并相互保持一定间隔,遇到岔硐口时,设置出口方向路标,严禁单人进入老硐。
6.2老硐地质编录
应根据实际情况,因地制宜地进行老硐地质编录。
a)编录方法。可综合运用实测剖面及探槽、浅井、坑道的编录方法,绘制老硐平面图、剖面图。编录中,仍可布设基点、基线,基点、基线设在硐顶、硐壁均可。
b)编录要求。对有地质意义或有代表性的老硐,要进行专门测量,除掌子面外,要按一定间距和在老硐膨大(闹堂)、狭缩和转折部位详细观察、记录和采样。
c)采样方法。老硐采样一般用捡块法或刻线法。采样时,需注意查看原来矿体富集部位,布样时,要仔细分析主矿体延伸方向,以免将硐壁上残留的零星矿层或次要矿层作为采样或描述对象。
6.3老硐调查、编录应提交的资料
a)槽、井、坑探工程原始地质记录表
b)坑道素描图(或平面图、剖面图)
c)音像记录表
d)标本登记表及送样单
e)鉴定及测试成果
来自:雪域地勘交流,内容来自编录规程
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