深部礦床地質勘查研究
時間:2022-06-14 10:36:24
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摘要:勘查模式向N+方向發展,傳統的單一模式難以滿足當前深部礦床地質勘查的實際要求。數字式全景鉆孔攝像技術的發展及引入,從巖體結構、節理裂隙發育、構造特征等方面直觀、立體式、全方位、量化式的提供了評價依據,大大提高了勘查技術的應用效果。
關鍵詞:深部礦床;地質勘查;攝像技術;推
廣隨著礦山開采向“深地”空間發展,大型復雜巖土結構的精細化數據分析對礦山開采起到至關重要作用。傳統的單一礦床地質勘查工藝已經很難滿足解決巖土工程中現存的有關問題;在實際的礦床地質勘查過程中根據施工需要選擇高效的N+模式勘查方法是行之有效的,一種快速、準確、先進的綜合勘查技術往往可以經濟而有效地解決實際礦山地質問題。
1數字式全景鉆孔攝像技術工作原理
在鉆孔完成后,全景攝像探頭進入水清、砂凈、無泥漿護壁鉆孔中,通過外控系統使攝像光源照明孔壁上的攝像區域;孔壁圖像經錐面反射鏡變換后形成全景圖像,全景圖像與羅盤方位圖像一并進入攝像機;攝像機將攝取的圖像經專用電纜線傳輸至位于地面的視頻分配器中,一路進入錄像機,記錄探測的全過程;另一路進入計算機內的捕獲卡中進行數字化。位于絞車上的測量輪實施測量探頭所處的位置深度,并通過接口板將深度位置傳輸至于計算機內的專用端口中;由深度值控制捕獲卡的捕獲方式,在連續捕獲方式下,全景像被快速地還原成平面展開圖,并實時顯現出來,用于現場監測;在靜止捕獲方式下,全景圖像被快速的存儲起來,用于現場快速分析和室內的統計分析;下降探頭直至整個探測結束。
2數字式全景鉆孔攝像技術優勢
傳統的礦床地質勘查受巖土特性、構造、水文等條件的影響,勘查精度很難得到保證,尤其在對巖土層結構評價方面存在如下缺陷:巖芯采取率低、巖芯原位信息不準、缺失等。數字式全景鉆孔攝像技術的應用在彌補傳統勘查工藝不足的同時,又能全方位、多角度提供對礦層結構特性的解釋,并為礦山開采施工設計提供直觀的數據、圖像支持。在地質鉆孔探測過程中,可以完成以下任務:①確定地質鉆孔內巖性、礦石強度及礦層厚度的變化;②準確測定鉆孔內的斷層、裂隙和地層界面形態;③精細劃分鉆孔內地層層序及接觸關系;④隱伏構造層面和裂隙破碎帶位置寬度及空間展布方向定位測量;⑤滑坡及塌陷等礦山地質災害調查、鉆孔的應用測試;⑥探測鉆孔通過的巖溶及地下洞穴的位置、形態特征。數字式全景鉆孔攝像技術與常規鉆孔勘查方法對比結果(表1)可以看出,以數字式全景鉆孔攝像技術為核心的鉆孔勘查技術較常規方法具有明顯優勢。
3成果應用分析
本次成果應用依托礦山開采項目,在傳統巖土勘查工藝中通過引入數字式全景鉆孔攝像技術對索塔錨固區進行全方位探測,以了解鉆孔巖體節理裂隙、構造跡象、主要礦層結構面以及斷裂破碎帶等,并對其進行分析和統計。3.1傳統地質勘查工藝。傳統地質勘查工藝主要依據鉆井施工,配合巖芯管取芯及原位測試工作來查明一定深部礦層的地質類別、結構及特性等。在國內,不同行業對其勘查的要求也各有不同,在一定程度上很難做到統一。通過對比巖土、水運、公路、采礦等規范及相關技術標準,結合各個行業勘查過程中存在的問題不難看出,影響礦床地質勘查的主要因素有:設備機具的選擇、礦層結構的復雜性、人員技術水平的高低等。由于諸多影響因素的存在,傳統的礦山地質勘查結果對于評價巖土特性勢必不能做到全面、準確,尤其在巖體完整性、節理裂隙發育、構造特征、巖體成份及結構、力學性質等方面。3.2數字式全景鉆孔攝像技術的應用。傳統勘查工藝在施工過程中,很大程度的完成了巖芯的采取、礦物特性的劃分、原位測試、采取率的統計、RQD值統計等(圖1),其精度評價方面還存在一定差異。利用數字式全景鉆孔攝像技術對CMZ-4鉆孔進行探測,探測結果見圖1、圖2。根據現場CMZ-4鉆孔探測結果及采集到的數據分析,數字式全景鉆孔攝像技術更能直觀、立體式、全方位、量化式展現探測礦區地質層結構。數據的現場采集及分析為巖土層結構穩定性評價等提供了直接依據。
4結論
在分析論述數字式全景鉆孔攝像技術工作原理、技術優勢、對比傳統勘查手段等條件下,通過實際應用,進一步證實了數字式全景鉆孔攝像技術作為勘查技術N+模式的一種手段的重要性。新的勘查技術、勘查方法的廣泛應用為提高礦山地質勘查質量提供了可靠的技術手段及質量保障。
參考文獻:
[1]王川嬰等;數字式全景鉆孔攝像系統研究[J];巖土力學與工程學報;2002年03期.
作者:梅志華 單位:山東省第三地質礦產勘查院
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