项目二 钻探原始地质编录 项目二 矿区坑道原始地质编录

项目二 矿区坑道原始地质编录

一、坑道工程概述
矿山生产勘探工程主要为露天生产勘探工程、地下开采生产勘探工程、钻探工程。其中地下开采勘探工程主要为坑道工程,坑道的布置和施工一般均在详查阶段以后,用以追索和圈定矿体,特别是矿体形态复杂、矿石组分极不均匀的矿床,目的是了解矿体埋藏条件和矿石质量。有时在矿产普查阶段也布置坑道,进行边探边采。
坑道工程主要通过水平、垂直,以及倾斜坑道工程三个方面讲述(图6-1)。

图6-1 坑道工程种类示意图

1—平硐;2—竖井;3—斜井;4—石门;5—沿脉;6—穿脉;7—暗井;8—天井;9—上山;10—下山;11—矿体
1.水平坑道工程
平硐 具有直接地面出口的大型水平坑道。
石门 无直接地面出口,垂直于矿体走向,主要是在围岩内向矿体方向掘进的水平坑道。
穿脉 无地面出口,垂直于矿体走向,主要在矿体内掘进的水平坑道。
沿脉 无地面出口,在矿体内沿矿体走向掘进的水平坑道。
石巷 无地面出口,平行矿体走向在矿体下盘围岩内掘进的水平坑道。
2.垂直坑道工程
竖井 具有直接地面出口的大型铅直坑道。
暗井 无直接地面出口,由上向下开凿的铅直坑道。
天井 无直接地面出口,由下向上开凿的铅直坑道。
3.倾斜坑道工程
斜井 具有直接地面出口的大型倾斜坑道。
上山 无直接地面出口,由上向下开凿的倾斜坑道。
下山 无直接地面出口,由下向上开凿的倾斜坑道。
二、坑道地质编录的准备工作
坑道原始地质编录,是对坑道的两壁一顶或一壁一顶进行综合的(地层、岩石、矿产、构造等)观察研究,对研究过程及所揭示的地质现象进行真实的、准确完善的素描和记录。老硐或生产坑道可以只编录一壁。
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。
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。
3.安全生产准备
对坑道地质编录人员进行安全教育,编录前必须戴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。
三、坑道地质编录方法和要求
(一)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。
(二)坑道地质编录要求
1.施工管理
1)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。
2)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,未达到设计要求应补做工作;只有达到设计要求后,方能进行地质编录。
3)编录前的坑壁应用水清洗干净。
2.技术要求
比例尺 常用1∶50~1∶200。
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(图6-2)。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、组分均匀、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。
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)。

图6-2 压平法绘制坑道图

4.素描图制作要求
1)坑道方向变化上在15°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(图6-3)。

图6-3 坑道转弯小于15°连续绘图

2)坑道方向变化在15°以上时,要求分段编录。编录时在顶板上留出岔口,弯壁上留出空白(注意:导线始终为连续的)。岔口开口在内弯角度较小一侧,岔口的夹角即方向改变的角度值(图6-4)。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。
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(图6-5)。

图6-4 坑道方向变化大于15°时不连续绘图


图6-5 坑道坡度变化较大时坑壁不连续绘图

(三)基点、基线布设
1.基点布设及定位要求
1)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。
2)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,应经仪器精确测定,提供X、Y、Z坐标数据。
3)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号、2号……
2.基线布置
基线由皮尺系在两个相邻基点(中线桩)上构成。布置基线时要求:
1)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。
2)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(图6-6)。

图6-6 坑道基点、基线设置示意图

(四)综合观察和分层
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.分层
(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)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。
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(图6-7)。

图6-7 实地标注矿体代号

(五)投影与作图
1.穿脉坑道投影与作图
(1)素描轮廓图
穿脉坑道轮廓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),如图6-8所示。

图6-8 坑道素描轮廓图

注:施工基本符合设计;顶宽1.2m,壁高1.8m。
(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6-9为例,F1与顶板左边线、右边线、基线交点分别为A、B、C。

图6-9 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到a的距离为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。
(3)坑道壁上地质界线的投影与作图
以F1断层界线投影和作图为例(图6-10)。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d点投影到右壁底上得D点,然后联结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。

图6-10 坑道壁上地质界线投影图

(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分为原则。
(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(图6-11)。
2.沿脉坑道投影与作图
(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)掌子面素描图

图6-11 坑道素描图上应表示的内容示意图

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),如图6-12所示。

图6-12 掌子面投影图


图6-13 不规则坑道投影图

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。
(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,绘制轮廓图。做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(图6-13),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。
(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分,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6-14,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6-14 坑道与掌子面位置图

四、坑道文字记录
1.基点、基线记录
首先将基点的编号及已测定的坐标、基线编号、长度、方位角及坡度记录于表“槽、井、坑探工程基点基线记录表”中。
2.文字记录及要求
1)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“槽、井、坑探工程原始地质记录表”中记录分层界线位置、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。
2)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。
3)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。
4)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20°、坡度1°
0~6.7m: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25°∠30°(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21°∠59°(6.7m处矿层顶板)、标本B2(12m处矿石)。
基线1~2,长18.3m,方向22°、坡度-1°。
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19°∠60°(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述)。
基线2~3,……
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”。
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”。
五、编录资料整理
1.文字记录整理
1)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。
2)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。
3)记录表中的数字要求全部上墨。
2.素描图整理与成图
1)仔细检查素描图,查看是否有地质界线的错连或漏连现象等。
2)素描图上的各种数据(方向、产状、标本号、样品等)、分层界线、断层线等以及其他内容,经核对后上墨。
3)对编录的坑道素描图进行整饰,全图上墨。坑道素描图样式如图6-15所示。
上述工作完成后,编写坑道编录小结。
六、坑道原始地质编录应提交的资料
1)音像记录表。
2)坑道、钻孔施工概况表。
3)槽、井、坑探工程基点基线记录表。
4)槽、井、坑探工程原始地质记录表。
5)槽、井、坑探工程采样记录表、送样单。
6)标本登记表。
7)岩矿石标本。
8)鉴定及测试成果。
9)坑道素描图。
10)坑道编录小结。
七、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。
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。
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。

图6-15 坑道素描图样式

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。
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。
采样方法 老硐采样一般用拣块法或刻线法。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。
3.老硐调查、编录应提交的资料
1)槽、井、坑探工程原始地质记录表;
2)坑道素描图(或平面图、剖面图);
3)音像记录表;
4)标本登记表及送样单;
5)鉴定及测试成果。
八、附图表
坑道素描图如图6-15所示。

一、探矿工程原始地质编录概述
探矿工程包括探槽、浅井、坑道、钻探等地质工程。探矿工程原始地质编录是指对矿区天然露头和各种探矿工程(槽、井、坑、钻等)揭露的地质现象及矿体露头进行地质观察,并进行地质素描、文字记录、样品采集的工作过程。
探矿工程原始地质编录任务 该任务是将工程揭露出的各种地质现象,能够真实且尽可能正确、全面反映出来。
探矿工程原始地质编录重要性 探矿工程原始地质编录是整个探矿工作的基础,其质量优劣直接影响找矿效果和地质报告质量,如果原始地质资料编录基础不牢固,有时甚至可以得出错误结论。
二、探槽地质编录技术准备工作
探槽是为了揭露基岩而在地表施工的一种槽形工程,其深度一般不超过3m,底宽不小于0.6m。探槽主要用于观察地质现象和采取岩矿样品。
探槽原始地质编录的对象是经地质、施工管理及施工人员三方现场验收,施工质量符合要求并已达到地质目的的探槽(含样沟、剥土、采场以及其他的天然露头)。
1.探槽布置原则
适合浮土深度不超过3m的地表。
预查阶段 大致垂直于矿(化)体,矿致异常,稀疏布置,长度以控制矿(化)体及异常为准;
普查阶段 基本垂直于矿体走向,按控制333资源量的间距系统布置,必要时还应较深部工程间距加密一倍。
2.探槽施工管理
确保施工及编录人员安全,探槽垂深一般不超过3m;槽壁的倾角随其稳定性调整,槽底宽度一般不小于0.6m,槽底应揭露至基岩以下0.3m。
3.探槽编录壁及绘图方向确定
探槽素描一般只作一壁一底展开图。
(1)完工探槽
首先确定编录壁:当两壁上基岩露头的地质现象可对应吻合时,东西向或大致东西向的探槽选北壁,南北向或大致南北向探槽选东壁。若首选壁的基岩露头不理想时,可选择对应的另一壁。一般情况下以首选壁为主、对应壁为辅。
绘图方向确定:将编录壁置于绘图员前方,选择探槽左端起为“0”,自左往右逐段编录。
(2)施工探槽
当探槽两侧地形有明显高差时,选择地形高的一壁(高帮)作为首选编录壁,置于绘图员前方,以探槽施工起始端为“0”,依次逐段编录。如果起始端在绘图员左侧,则自左往右绘图,如果起始端在绘图员右侧,则自右往左绘图。
当探槽两侧地形无明显高差时,为作图方便,将起始端置于绘图员左侧,自左往右编录绘图,而绘图员前方一壁即作为首选编录壁。
三、编录工作
1.成立编录组
探槽编录组一般由2~3人组成。包括:组长、作图员、测手(可兼任)。
组长 一般由熟悉探槽编录工作的助理工程师以上技术人员担任。全面负责编录工作,主要承担地质观察、分层、布样和文字记录工作。组长应掌握有关规范、设计及工作细则,熟悉探槽周围地质情况。
作图员 一般由熟悉探槽编录绘图工作的技术人员担任。协助组长工作,主要负责素描图的编制,同时兼任组内合适的其他工作。
测手 一般由技术人员或熟练的地质工担任。主要负责编号、打桩、基线布置、测量各类数据、采集标本及各种拣块样。
2.基线位置选择
基线位置宜选择在基岩与浮土的分界线附近,但工程起、止两个端点应布在地表。当探槽过长或有拐弯时,应分段设置基点及基线,总的原则是使导线尽量与槽壁靠近(图3-1)。

图3-1 基线布设图

3.分层
应首先确定分层单元,分层单元视矿体复杂程度而定,一般同矿区填图单元一致,复杂矿体的分层单元应小于矿区填图单元。分层厚度及夹石剔除厚度,按工业指标或设计要求进行,不同矿(化)体层、不同矿石类型和工业品级、不同岩石类型和较大构造应分开。
4.探槽素描图绘制
素描图是通过测量槽壁及槽底上的各类地质编录要素(界线、产状、标本及样品位置等)与基线的相对位置,按比例缩小后描绘到坐标纸上的槽壁、槽底展开图。根据探槽长度和地质复杂程度,素描图比例尺一般为1∶50~1∶200,一个矿区素描比例尺原则上应一致。
(1)绘制素描图的基本要求
1)槽壁图一般绘于素描图的上方,槽底图绘于素描图的下方,槽底与槽壁之间应留1cm以上的间隔(以便标注产状、样号等),槽底按正投影绘成等宽的长方形,其宽度一般为1~1.5cm。当首选壁的某一段基岩未出露,而对应一段槽壁上有基岩出露时,可在槽底的下方补充绘制辅助壁素描图,但应注意辅助壁的绘制应符合展开图的绘图原则(底壁共用边绘于辅助壁上方,地形线绘于辅助壁下方,地质界线按倾向反绘等),如图3-2所示。

图3-2 槽壁、槽底位置示意图

2)作图时,应根据地质体的形态(如透镜状、波状、分枝状等)特征勾绘,保持素描图中地质体的形态与实际吻合。
3)一般按比例缩小后宽度大于1mm的地质体均应勾绘到素描图上。有特殊意义的小矿体或地质现象虽小于1mm,也应放大表示,其方法是从该点引出图外,作一幅放大素描图(图3-3)。

图3-3 特殊地质现象放大素描图

4)当地形坡度大,探槽延伸又较长时,如按坡度展开,则图画上探槽末端的槽壁与槽底分离太远,既费纸又不美观。此时应采用分段素描或槽底连续而槽壁分段错动素描为好。槽壁分段错动后,应使各分段之间的地质现象及槽壁轮廓严格地吻合(图3-4)。
(2)作图基本步骤
合理布图 首先根据探槽的长度、高差等计划好图名、比例尺、基线起点、槽壁、槽底、责任表及样品分析结果表在坐标纸上的相应位置,要求布局合理,整齐美观。使用矿区统一图例。

图3-4 槽底连续而槽壁分段素描

标绘基点基线 图上确定的第一条基线起点编号为0(基点位置画2mm直径的圆圈、圆心加点),以0点开始,用测出的坡度角在坐标纸上画出基线并按比例尺确定该基线在图上的长度,该基线的终点为基点,依此类推标,绘制其他基点基线。
槽壁素描 各导线起点读数均为0m,测手测量并报出各地质要素特征点相对于基线的坐标位置。设各点铅垂投影到基线上的位置为x米,即皮尺上的读数,该点距基线的铅垂距离为y米(分基线上或基线下,用标杆丈量出数据),作图员便可据此将各点位置投到图上,并分类联接成图。如图,地表点a垂直投在导线上的点为a′,a′在皮尺(导线)上的读数为5.5m。a点距导线的垂距a—a′为1.9m(读成基上1.9m),则a点的坐标x=5.5m,坐标y=基上1.9m,据此即可在图上确定出a点位置,再依次确定出地表b点的位置。这样依次连接0、a、b点即成地形线(地表线)。将c、d、e点相连为基岩线;将f、g、j点相连为槽底线;将k、i点相连为矿体顶界;将n、m点相连为矿体底界(图3-5)。

图3-5 槽壁投影素描示意图

槽底素描 测手将槽底上的各编录要素点先按地质走向投到槽底与槽壁交界处,然后再垂直投到基线上,报出该点在基线上的一个读数点(x坐标),作图员即可将该点自基线上投影到槽底图上将地质体、样品等绘出(因槽底为平面图,故无y坐标点)。破碎带控制点a、b及样槽控制点c、d、e、f各点在基线上的投影点分别为a′、b′、c′、d′及f′,据其在导线上的读数,在图上反投影到槽底上,然后根据走向素描成图(图3-6)。

图3-6 槽底投影素描示意图

标注产状、标本、样品位置 测量产状、标本、样品的位置并用符号标注在图上(方法同上)。
四、无槽壁的天然或人工露头编录绘图要求
1)相当于槽壁的位置绘地形地质剖面图(非素描图);
2)无论方向变化多大,均连续绘图;
3)样品位置绘于剖面图地表线的下方;
4)相当于槽底的位置无槽底素描图,只绘水平标尺、岩矿石自然类型(代号)、矿石工业类型品级(代号)、含矿层或地层(代号)。
五、探槽素描图拐弯处理
1.探槽方向变化的方位差小于15°
在拐点处设基点,槽壁及槽底均连续绘制。
2.探槽方向变化的方位差不小于15°
基线、编录壁、底壁共用边均应连续绘制;槽底及另一非共用边不连续绘制。采用裂开法(方向增大时)或裁剪法(方向减小时)绘图。
裂开法 方向增大时,采用裂开法绘制槽底素描图(图3-7)。前一导线的槽底素描图已经完成,不受后一导线方向变化的影响;槽底与编录壁的共用边应连续绘制。方向增大一段的槽底自共用边起向非共用边一侧裂开,裂开的角度同导线方位差。裂开的槽底上如果有地质界线,则应断开绘制(地质界线的走向应按导线方位差减小)。

图3-7 探槽方向变大时槽底素描示意图

探槽方向变大时,前段槽底正常绘制,不受后段方向变化影响;壁底共用边连续;后段槽底裂开,裂开的角度与方向变化角一致,裂开部分的界线错开
裁剪法 方向减小时采用裁剪法绘制槽底素描图(图3-8)。前一导线的槽底素描图已经完成,不受后一导线方向变化的影响;槽底与编录壁的共用边应连续绘制;方向减小一段的槽底自共用边起向非共用边一侧剪去一块三角形槽底(剪去的角度同方向减小的角度),然后将槽底拼接;拼接的槽底上如果有地质界线,则应断开绘制(地质界线的走向应按导线方位差增大)。
由于上述原因,探槽编录时,槽底的总长度应是各导线水平长度之和(有可能为不同方向的折线长度之和)。
六、探槽取样
探槽施工的主要目的是揭露控制矿体,因此,对探槽中揭露出的矿体应采集化分刻槽样进行系统控制。
1.布样原则
同一矿石类型、品级(含直接顶、底)的样品应首尾相接,连续布置。以保证不遗漏矿体。样槽应尽量垂直于矿层走向布置,同一个样品,不可跨层布设。
2.样品长度
样长取决于矿体厚度、矿体最低可采厚度,以及夹石剔除厚度,当矿体厚度不大或矿石类型复杂或矿化不均匀时,样槽不宜过长,一般不应大于可采厚度或夹石剔除厚度。
3.布样方法
槽底比较平整时,可在靠近编录壁的槽底或靠近槽底的编录壁基岩中布样;槽底不平整时:在靠近槽底的编录壁基岩中布样。

图3-8 探槽方向变小时槽底素描示意图

探槽方向变小时,前段槽底正常绘制,不受后段方向变化影响;壁底共用边连续;后段槽底裁剪后,与前段槽底拼接,拼接部分的界线错开
4.样品编号原则
探槽中 实地可只标注本类样品代号及顺序号,如化分样可编号为H1,H2,H3,H4……
素描图上 图上在样沟旁可只标注本类样品顺序号,如上述化分样的1,2,3,4……
样品签上 样品签上已有矿区、工程名称,故样号可只写代号及顺序号,如化分样的H1,H2,H3,H4……
样品袋上 由于样品大部分送到外地加工测试,故样品袋上的样号必须写全。
七、探槽原始地质编录应提交的资料
1)音像记录表。
2)槽、井、坑探工程基点基线记录表。
3)槽、井、坑探工程原始地质记录表。
4)槽、井、坑探工程采样记录表及送样单。
5)标本登记表。
6)岩矿石标本。
7)鉴定及测试成果。
8)探槽素描图。
八、探槽编录成果图
探槽编录成果图可参照图3-9给出的参考样式。

图3-9 探槽编;录成果图(参考样式)

一、钻探地质编录的准备工作

1.技术准备

编录人员应熟悉矿区的基本地质特征,包括地层及分布状况、岩性组合特征、矿产种类及矿层(体)赋存状态、褶皱、断裂、矿带分布及特征、矿区岩矿层划分单元等,了解和熟练掌握原始编录的有关规定、程序、要求、方法等;并且,了解钻孔施工设计。

一般一台钻机安排一名编录人员。

2.编写钻孔设计书

编录人员应会同探矿人员,在矿区钻孔位置确定后,编写《钻孔设计书》。《钻孔设计书》应包括以下主要内容:

1)钻孔编号、设计孔深、钻孔方位(斜孔)、钻孔倾角;

2)岩矿层分层起止井深(由上至下);

3)岩矿层分层柱状图、分层岩石名称、断层、破碎带井深;

4)各分层岩心、矿心、矿层顶底板岩心等的采取率要求(以矿区设计为准);

5)孔深校正及要求(一般直孔每100m 校正一次,斜孔50m 校正一次,误差±1‰);

6)钻孔结构及钻进方法等。

二、方法与要求

钻孔原始地质编录是对钻探取得的岩矿心(包括岩屑、岩粉)进行观察,并对观察过程及所揭示的地质现象进行真实、准确的记录。

钻孔开工后,地质编录人员在钻探现场的编录工作是:根据钻探班报表检查孔深、进尺和岩心。检查岩心的工作主要包括:①岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内;②岩心编号是否正确及岩心长度丈量是否准确;③核对岩心隔板上的数据。

1.岩(矿)心采取率计算

岩、矿心采取率是单位进尺的岩、矿心长度的百分数,即

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根据取心孔段的不同情况分为回次采取率和分层采取率。

(1)回次岩心采取率(k)计算

当无残留岩心时,

当有残留岩心时,

式中:m为回次岩心长度;M为回次进尺;S1为上回次残留岩心进尺;S2为本回次残留岩心进尺。

(2)分层岩心采取率计算

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分层岩心长度由统计各回次同一岩性的岩心长获得。分层进尺则是该分层底与顶的孔深之差。

2.换层深度计算

当无残留岩心时,换层深度:

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当有残留岩心时,换层深度:

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3.轴心夹角测量

轴心夹角是岩心轴与各种面(层面、断裂面、节理面、片理面等)的夹角。测量轴心夹角,是钻探编录的一项重要工作。测量到的轴心夹角是局部产状,对研究矿体构造很有用。测量轴心夹角有如下方法。

(1)测量法

测量法是采用量角器或测斜仪测量轴心夹角的。有些单位制作了岩心量角器,用岩心量角器测量较准确、方便。所谓岩心量角器如图5-1所示,绘在透明薄膜上。量轴心夹角时,将其包裹在岩心上,并使其下(上)端线重合成一直线,便能量得轴心夹角。

图5-1 岩心量角器及其操作示意图

(2)计算法

岩心是圆柱体,任意倾角的平面与其交切,得到的切面为椭圆。椭圆的长、短轴分别为d1和d2。轴心夹角是椭圆长轴d1与岩心轴的夹角α(图5-2),有

图5-2 计算法示意图

sinα=d/d1

由于岩心直径长度d等于椭圆短轴长度d2,于是得

sinα=d2/d1

α=arcsin(d2/d1)(0<α<π)

4.填写钻孔野外记录表

钻孔野外记录表是最原始的钻孔编录资料。主要内容包括:各钻进回次的进尺及其岩矿心采取率、换层孔深、按分层记录的岩性及其采集标本的编号、岩石硬度等级、简易水文地质观测,主要有钻孔水位及耗水量的记录和钻进中发现的孔内情况,如泛水、漏水、掉块等的记录。

5.修改钻孔预想柱状图

修改钻孔预想柱状图是随钻探进行获得了新地质资料而修改钻孔地质设计的工作。地质编录人员应及时修改以便于更好地指导钻探施工。

6.检查孔深验证、孔斜测量、简易水文观测

按设计要求检查孔深验证、孔斜测量、简易水文观测等工作。

丈量钻具验证孔深的工作,应按一定深度及时进行,特别是在见到矿体和重要标志层和下套管前后。孔深允许误差为千分之一,误差小于此数可直接修正记录孔深;大于此数则应进行合理平差。

地质编录人员要注意检查钻孔施工是否根据设计要求及时地进行孔斜测量以及测量结果是否符合设计要求。如果孔斜超过了设计要求应及时采取纠斜的措施并在以后的施工中采取防斜措施。

简易水文观测的目的是获取划分含水层和相对隔水层的位置、厚度等资料,并初步了解含水层的水位。在钻孔地质设计中规定要进行简易水文观测的钻孔不能用泥浆钻进。钻探地质编录人员的主要任务是看钻探原始班报表中是否对简易水文观测的内容作全面、认真的填写;特别是所记录的静止水位是否真的是在水位静止时所做的记录。

7.封孔、立标

钻孔结钻后,根据各个矿区的具体情况,有的需要封孔。封孔前应提交封孔设计,明确封孔的孔段及其技术要求。封孔的质量要抽查。

施工结束后,在孔口的位置立标,标明钻孔的孔号及施工日期和单位。标志可以用混凝土或石材制作。

8.终孔验收和小结

对完工钻孔必须进行终孔验收。验收工作由施工单位、地质单位的技术人员和有关领导一起进行。同时还应作地质小结。其内容主要有:钻孔设计的目的和施工结果、钻孔质量评述、主要地质成果和对地质矿产的新认识、经验教训等。

三、钻孔地质编录步骤

钻孔编录工作,应随钻孔施工进度在钻探施工现场及时进行,在预计见矿井段,编录人员要跟踪指导,确保钻探质量。

(一)检查钻孔施工记录

在编录前,编录人员应详细检查钻探班报表,包括“孔深校正及弯曲度测量记录表”和“钻孔简易水文观测记录表”中记录的回次进尺、井深、有关水文观测数据等是否齐全、准确。

(二)检查整理岩矿心

在施工现场,将岩心箱依井深顺序排列。仔细检查岩心长度及编号是否正确,岩矿心摆放有无拉长现象,发现岩矿心顺序有颠倒的,应予以调整,发现破碎的岩矿心有人为拉长现象时,应恢复到正常长度后重新丈量,并通知机场当班记录员更正班报表。

(三)检查岩矿心样品签

确保岩矿心样品签的孔深、进尺、岩心长度、回次号等数据准确无误。

(四)岩矿心编号

将大于10cm的岩心及大于5cm的矿心编号,用红油漆(或防水符号笔)写在岩心或矿心上。岩心编号用代分数表示:分数前面的整数代表回次号,分母为本回次中有编号的岩心总块数,分子为本回次中第几块编号的岩心。

例:某孔中第5回次,有7块编号的岩心,其中第3块编号为

(五)岩矿心拍照

在检查、整理岩矿心后,应将每箱岩矿心依次用数码相机拍照存档。

(六)岩心编录步骤

1.分层丈量各回次不同岩性的岩心长度

尽可能对全孔或较长井段的岩矿心进行综合观察分析,按矿区厘定的分层标准进行岩矿心分层。例如:某钙芒硝矿区ZK402孔中,按不同的岩性、矿石类型划分出:第四系冲洪积层、紫红色泥质白云岩、紫红色白云质粉砂岩、中-细晶钙芒硝矿石、紫红色构造角砾岩、粗晶钙芒硝矿石、紫红色粉砂质黏土岩、紫红色白云质泥岩8种岩性的17个分层。

在第一分层结束后放入一个分层标签(见《固体矿产勘查原始地质编录规定》附录A14)或分层隔板,如遇分层界线刚好在某一段完整的岩心中时,则用钉锤或劈样机自分层处将岩心劈开后放入分层标签(图5-3)。

2.计算回次岩心采取率、换层深度、分层岩心采取率

(1)回次采取率计算

1)当同一岩性段内,连续五个回次的总进尺大于或等于该岩性段岩心总长度时,要计算五个回次平均采取率(“进尺”为本回次止孔深减上一回次止孔深,如本回次止孔深89.63m,上回次止孔深为85.24m,则本回次进尺为89.63-85.24=4.39m)。

图5-3 完整岩心分层示意图

2)水文地质、工程地质以及矿层(包括含矿层、矿化蚀变带)及其顶板3~5m要求计算回次采取率,方法如下:

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(2)换层孔深计算

从一个分层变换为下一个分层时称为“换层”,换层时所处钻孔深度称为换层孔深。根据换层所处位置不同,分为回次内换层、回次间换层及空回次换层三种情况计算换层孔深。

1)某回次内换层时

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如图5-4所示,

图5-4 5回次内换层孔深计算示意图

2)2回次间换层时

换层孔深=上回次止孔深,如图55所示,在5回次、6回次之间换层5回次无残留岩心时,换层孔深=5回次终止孔深=25m。第5回次有残留岩心时,换层孔深=5回次终止孔深-5回次残留岩心长=25-0.2=24.8m。

3)空回次换层时

换层孔深=上回次终止孔深+空回次进尺的1/2

图5-5 两个回次间换层孔深计算示意图

也可根据上下层岩石的相对硬度、破碎情况确定合适比例(图5-6)。

图5-6 空回次中换层孔深计算示意图

(3)分层岩心采取率计算

分层厚度=本分层底板的换层井深-前一分层底板的换层井深

如图5-7中7层厚度=135.43-128=7.43m。

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图5-7中7层采取率

图5-7 分层采取率计算图

分层计算结束后,将有关数据填入“钻孔原始地质记录表”的有关栏目中,同时将换层孔深填入“岩矿心分层标签”。

3.填表

(1)将钻井岩心获取的原始数据填入表中

由浅入深,依次将每一个回次的编号、起止孔深、岩心长度、残留岩心、进尺、采取率等记录于“钻孔回次记录表”的相应栏目内。其中,“止孔深”应为经过校正的孔深;“岩心长”应为经过编录人员检查、整理并认可的实际岩心长度。

(2)记录分层数据

按《固体矿产勘查原始地质编录规定》附录A11“钻孔原始地质记录表”的要求填写分层数据。

分层数据:对应于表中左侧的回次位置填写。如在第2回次中分层,则对应于2回次横格中填写序号,为本分层的顺序编号。

回次岩心长:为本分层所处回次内属该分层的岩心长度。如图5-8中第2分层底界在第7回次的

岩心之间,岩心长为1.3+1.2=2.5m。在一块岩心内部分层也应如此处理。

图5-8 回次岩心计算图

4.残留岩心的处理

残留岩心的长度一般以施工人员测量为准,当未进行残留岩心测量或残留岩心测量不准,使其岩心长度大于进尺时,残留岩心可按下面办法由编录人员进行处理(图5-9)。

图5-9 残留岩心处理图

1)在岩心完整时,以本回次岩心采取率为100%计,将超出部分推到上回次计算,如继续超出可继续上推,最多只能上推三个回次。

例:第9回次进尺4m,岩心长4.9m,大于该回次进尺0.9m的岩心作为残留向上推到第8回次(第9回次采取率现为100%)。

第8回次原进尺4.5m,岩心长4.2m,现加上第9回次上推的0.9m残留岩心,则岩心长为4.2+0.9=5.1m,超过进尺0.6m继续上推至第7回次,则第8回次采取率现为100%(该回次原采取率93%应更正为100%)。

第7回次原进尺4m,岩心长2.9m,采取率73%,现加第8回次上推的0.6m残留岩心,则岩心长为2.9+0.6=3.5m,采取率为88%,岩心长度小于进尺,无残留上推,至此,第9回次残留岩心处理完毕(第7回次原采取率73%,应更正为88%)。如残留岩心处理中,上推三个回次后继续超出,应寻找原因,再作处理。

2)如岩心破碎为砂状、粉状和不在同一岩性中钻进而用反循环采心工具采取的岩心,一般不准上推。

5.测量标志面与岩心轴夹角

岩心轴夹角是了解地层、矿层(体)、岩(矿)脉,地质构造的倾角,编制地质剖面图、计算地层和矿层(体)厚度的基础数据。通常用量角器法测量,步骤如下:

1)首先找出要测量的标志面在岩心上的总体方向,找出标志面在岩心上的最高与最低点。(可用红、蓝铅笔画一条线),如图5-10中AB;

2)将岩心柱面(图中CD)紧靠岩心隔板;

3)将量角器的零度边(图中ab)与标志面(AB)平行,同时将量角器的0点与标志面(AB)同岩心柱面(CD)的交点(0)重合;读出岩心柱面在量角器上的读数(70°)即为轴角(图5-10)。

图5-10 测量轴夹角示意图

6.分层地质描述

分层地质描述应在仔细观察岩矿心的基础上进行。主要观察岩矿心中的矿层(矿化层)及顶底板,矿化蚀变带、构造部位及分层界线等,并将观察到的地质现象、测量的数据等记录于“钻孔原始地质记录表”中。

(1)岩矿石定名

地质描述前,首先应给岩矿石定名。定名一般以一个分层为单位,名称应能反映出岩矿石的颜色、构造、结构、矿物成分及矿化等基本特征。定名时,要根据分层中岩矿石种类、主次及分布特点定名,有以下几种情况:

1)分层岩性基本上只有一种,可单一定名。

例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠密浸染状钒钛磁铁矿。

2)分层中出现两种以上岩石呈互层状产出,可复合定名。

例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠密浸染状钒钛磁铁矿与灰色中细粒流状辉长岩型稀疏浸染状钒钛磁铁矿互层。

3)分层中出现次要岩石夹层,复合定名。

例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠密浸染状钒钛磁铁矿夹(也可为“间夹”“偶夹”)灰色中细粒流状辉长岩型稀疏浸染状钒钛磁铁矿。

(2)观察及描述的主要内容

岩石特征 岩石颜色(原生及风化颜色)、构造(层状、片状、板状、流纹状、流状、条带状)、结构、矿物成分、风化特征(氧化带、混合带和原生带)及其他物理性质(光泽、断口、硬度、相对密度)等。

蚀变特征 蚀变岩石类型、蚀变带内蚀变矿物的变化、蚀变带与矿化或矿体的相互位置、空间关系等。

矿化特征 矿化的种类、矿石特征、矿层、矿层与顶底板接触关系、产状(测量矿层顶底板界面轴夹角,测量矿石原生构造的轴夹角等)等。

次生构造 断裂、褶皱、节理、劈理、破碎带的特征、类型、产状及后沉积作用构造,如结核、瘤块,裂隙充填形成的岩墙等。

古生物及遗迹化石 观察和收集古生物、古生物遗迹化石产出层位、化石种类及分布特征等。在观察岩心时,对一些有特殊意义的地质现象要做大比例尺素描图或照相、录像。

四、钻孔资料整理

1.文、图、实物资料整理

①对野外记录的数据、素描图上墨。②检查文字记录中,是否有错字、漏字,专业用语是否准确,修正其错误。③核实各种数据,计算、整理样品、标本,包括编号、登记、包装、填写送样单等。

2.编制钻孔柱状图

在资料整理的同时,根据编录的地质资料,包括岩性、分层、断层、矿化、蚀变、轴夹角、钻孔方位及倾角等,按比例尺绘制钻孔柱状图。

钻孔柱状图采用矿区统一图例。

比例尺各矿种要求不一,一般采用1∶100~1∶500。

若钻孔中某一岩性段过大时,可以采用压缩法绘图。即这一段的岩性花纹可不按实际孔深或厚度绘制,在岩性花纹中用两条断开线表示缩减,两条线之间为4cm。

钻孔柱状图按图5-11所示图式及内容制作。

文、图、实物资料整理完毕,编制钻孔柱状图之后,编制原始地质编录小结。

五、钻孔原始地质编录应提交的资料

1)音像记录表;

2)坑道、钻孔概况表;

3)孔深校正及弯曲度测量记录表;

4)钻孔原始地质记录表;

图5-11 压缩钻孔柱状图绘图法

5)钻孔采样登记表;

6)标本登记表;

7)鉴定及测试成果;

8)钻孔柱状图;

9)岩矿心音像记录载体;

10)钻孔原始地质编录小结;

11)钻孔质量验收报告;

12)孔位坐标定测成果。



项目二 钻探原始地质编录
钻孔原始地质编录是对钻探取得的岩矿心(包括岩屑、岩粉)进行观察,并对观察过程及所揭示的地质现象进行真实、准确的记录。 钻孔开工后,地质编录人员在钻探现场的编录工作是:根据钻探班报表检查孔深、进尺和岩心。检查岩心的工作主要包括:①岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内;②岩心编号是否正确及岩心长度丈量...

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钻探地质编录的步骤是什么
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编录方法
【钻探原始地质编录】是对钻探取得的岩矿心进行观察,并对观察过程及揭示的地质现象进行真实、准确的记录,地质编录过程应随钻孔施工进度在钻探施工现场及时进行,在预计见矿的位置,编录人要及时跟踪指导,确保钻探质量。在编录前,编录人员应详细检查回次进尺、孔深校正、弯曲度测量、简易水文观察等原始数据...

钻探地质编录的技术要求
(1)应遵循原始地质编录的基本原则。(2)钻孔编录应按日进行。每天须到机台现场检查矿、岩心排放、编号及复核矿(岩)心卡的内容、进行矿、岩心地质观察,鉴定及描述并记入钻孔地质记录表。(3)重要地质现象,可做1:1~1:10的大比例尺素描图。并采集标本,标本须统一编号,记录采集位置并记入标本...

项目二 矿区地质填图准备工作
二、地质填图工作程序 收集研究资料→野外踏勘→区域对比、测制剖面,确定填图单元→布置路线→路线地质调查→野外手图绘制→实际材料图绘制→地质图绘制。 三、技术准备工作 1.原始地质编录的基本内容 现场编录 指在野外现场,编录人员用适当的信息记录手段,对保留下来的宏观和微观地质现象的记录。 整理 指在室内,编录...

钻探地质编录的介绍
钻探地质编录(geological documentation of drill hole)是地质勘探中一项重要的原始地质编录,为取得钻孔的原始地质资料而进行的工作。是原始地质编录的一种。不同的钻进方法和钻进目的,其研究的对象和内容也不同。

岩心钻探原始地质编录的主要内容有哪些
钻探工程编录,应较详细描述岩石组合特征、岩(矿)石名称、矿化蚀变特征、各种地质体产状及形态变化、以及接触关系、断层构造及简易水文地质。

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