坑探和钻探.doc

地质勘查新技术-探矿工程法日期：2010.07.15 资讯来源： 浏览人次：143 地质勘查新技术-探矿工程法 目前国内外对金属、非金属矿床勘查中大量采用的勘查技术手段仍然是钻探和坑探工程，一般称之为探矿工程。 探矿工程是一种主要的勘查技术手段，其最大的优点在于可以直接验证或观察矿体，特别是坑道工程，人员可以自由出入，对矿体进行直接的观察、取样、编录，而钻探可以通过岩心对矿体进行取样分析。无论坑探或钻探都是一种直接探矿方法，是其他各种方法所不能代替的，因此在矿床勘探阶段得到最广泛的应用。 探矿工程特别是坑道工程，不但在矿床勘探时应用，同时这些坑道工程在矿床开采阶段也可应用，这就要求在设计坑探工程时要考虑到开采时应用的可能性，从而大大降低工程费用。 钻探工程勘探深度大，施工速度快，消耗费用相对坑探工程要低得多，同时施工灵活，不但在地面可进行施工，同时在地下坑道中也可布置施工坑内钻，因此钻探工程成为矿床勘查最常规的不可缺少的技术手段。 应该看到，探矿工程还具有一些缺欠需要不断改进，如机械设备笨重，为复杂地形条件下施工带来困难，成本较高，施工速度较慢等。探矿工程一般分为坑探工程和钻探工程。 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： （一）探槽（TC） 是从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35m,探槽断面规格（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1311.66.06573风化厉害，较松散1311.45.87378风化不强烈，浮土微密1511.37.07387风化较轻，紧密结实1511.25.07884 探槽的布置应垂直矿体走向来布置。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，可平等主干探槽，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，黑覆盖层厚达5m时也可使用探槽。（二）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、矩形或圆形，断面面积为1.22.2m2.浅井的布置由于矿体规模产状不同，其布置型式也不同。当矿体产状增色陡时，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。 （三）平窿（PD） 从地表向矿体内部掘进的水平坑道（图3a）.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。 （四）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3b）.石门常用来联接竖井和沿脉，揭露含矿岩系和平行矿体等。 （五）沿脉（YM） 在矿体沿走向掘进的地下水平坑道（图3c），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。 （六）穿脉（CM） 垂直矿体走向并穿过矿体的地下水平坑道（图3d）.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。 （七）竖井（SJ） 是直通地表且深处和断面都较大的垂直向下掘进的坑道（图3e）.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圴可应用，采矿竖井有主井、副井及通风井之分。竖井庆布置在矿体的下盘，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12个就可以了。 （八）斜井（XJ） 是在地表有直接出口的倾斜坑道（图3f），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。 （九）暗井（AJ） 在地表没有直接出口的垂直或倾斜的坑道 （图3g）.断面一般为长方形，面积为1.52.5m2.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、贯通相邻中断水平坑道。 各水平坑道的断面积规格，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0.20.25m，人行道宽度为0.50.7m，水平坑道应有0.3%0.7%的坡度，弯道曲率半径应不小于矿车轴距710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，从中获取岩心、矿心借以了解深部地质构造及矿体的赋存变化 规律，其钻井深度，对固体矿产多为1001000m.钻探工程是主要的矿产勘查手段。 （一）浅钻 垂直钻进的浅型钻，其钻进深度多在100m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。 （二）岩心钻 是机械回转钻，备有一整