矿井地质4A_柱状与剖面

第四章矿井地质制图 一 矿井地质柱状图二 矿井地质剖面图三 煤层底板等高线图四 水平切面地质图五 煤层立面投影图六 其他图件 矿井地质图件是在煤矿生产建设过程中 根据煤田地质勘探 井巷地质编录和矿井地质勘探所获得的大量原始地质资料 在分析筛选 综合整理的基础上编制而成 矿井综合地质图件一般分为日常生产用图和专题研究用图两类 不同矿区和矿井应根据各自的地质特征和生产需要 编制一套种类齐全 比例尺配套的矿井综合地质图件 一般矿区和矿井应具备的日常生产用图有 地形地质图或基岩地形地质图 煤系综合柱状图 煤岩层对比图 地质剖面图 开采水平切面地质图 煤层底板 或顶板 等高线图 煤层立面投影图 储量计算图等 其中 地质剖面图 煤层底板等高线图 急倾斜煤层为立面投影图 和开采水平切面地质图在煤矿生产中应用最广 作用最大 合称为矿井地质三大基本图件 不同矿区和矿井还应根据存在的主要地质问题 有针对性地选编一些专题研究用图 如煤层等厚线图 煤层冲刷带分布图 煤层顶板岩性和裂隙分布图 构造纲要图 主要断层面等高线图 岩浆侵入体分布图 岩溶陷落柱分布图 地温等值线图 瓦斯地质图 工程地质图等 矿井地质制图贯穿于煤矿生产建设的各个阶段 矿井综合地质图件应在连续使用的过程中不断补充 经常修改和阶段重编 一 矿井地质柱状图二 矿井地质剖面图三 煤层底板等高线图四 水平切面地质图五 煤层立面投影图六 其他图件 一 矿井地质柱状图 地质柱状图是反映垂向系列沉积特征的图件 按照研究区所有出露地层的新老叠置关系 恢复成水平状态后所切出的一个具有代表性的岩性柱 图中标明各地层单位或层位的厚度 时代 岩性组合 矿层分布 接触关系等 是矿区必备的综合性图件之一 矿井地层综合柱状图 是矿区范围内沉积岩层的总结资料 对了解矿区沉积发展史 煤系及其上覆 下伏各地层单位的岩性组合和沉积相组合 了解煤系的含煤性等都具有重要意义 矿井煤系地层综合柱状图是井田范围内煤系地层的总结材料 主要反映含煤岩系中各岩层的层位 岩石类型及厚度 煤层的层位 层数 厚度 结构 煤层顶底板岩性及煤层间距 以及含水层 标志层等情况 是反映矿区煤系地层沉积特征的综合图件 矿井煤系地层综合柱状图 1 作用 1 了解井田含煤岩系时代 煤层层数 编号和名称 各煤层厚度 间距 夹矸情况 煤层分叉与尖灭 顶底板岩性 含水层 标志层等情况 2 掌握含煤岩系的层序 用于生产期间的构造判断 3 判别岩层强度和级别 用于岩巷掘进参考 4 对煤层顶底板分类 为综采设备选型 顶板管理 地表移动预计等提供依据 2 编制要点 1 系统收集踏勘 勘探 建井 生产等阶段的地层资料 侵入煤系的岩浆岩的岩性 侵入层位等 2 确定比例尺 3 换算煤岩层的真厚度 4 进行煤岩层对比 将相同煤层 标志层进行汇总 5 自上而下划分含煤岩系层段 岩性岩相类似 6 统计煤层 层段 的厚度 极值与均值 7 简要描述岩性 化石一律用拉丁文 8 厚度大的岩层柱状可酌情隔断缩减 煤层不论厚薄一律画出 厚度太薄可适当夸大 标注数字 9 岩性岩相变化大的矿井 可分块段绘制柱状 制图P19图3 1 综合地质柱状图 煤岩层对比图 1 作用 1 反映煤层 标志层 含水层等的层位 岩性 厚度 结构 以及岩相等的空间关系和变化规律 2 有助于对构造的判断 指导矿井设计 3 设计部门用于检查地质剖面图 煤层底板等高线图等综合性图件的依据 2 编制要点 1 系统收集资料 2 确定对比层段 一般对比含煤段地层及含标志层的层段 3 分析和确定标志层 4 选择对比基准线 水平线 一般以煤系中部最稳定的可采煤层或标志层为基准 以其层顶或底界为基准线 5 沿煤层走向或倾向或勘探线 由浅到深 从左到右 将各部位的钻孔 或石门 柱状进行等间距排列 6 标注钻孔编号 或井巷名称 煤层名称和厚度 7 对比图一侧绘出该区综合柱状图 8 根据煤岩层厚度 特征 间距 岩性岩相 古生物及测井曲线等标志的对比 确定连线层位 煤岩层对比图 制图P24图3 4 二 矿井地质剖面图 生产矿井一般是沿勘探线或主要巷道轴线方向编绘地质剖面图 用以反映煤层的构造形态及其与井巷工程的关系 它是分析地质构造 编制其它综合地质图件 进行采掘设计 确定煤柱留设和布置矿井地质勘探的基础资料 矿井地质剖面图的主要内容包括 剖面切过的地形 地物 钻孔 井巷和采空区 剖面与煤层 标志层 含水层 地层分界面 断层 岩浆侵入体和岩溶陷落柱的交迹 剖面上的井田边界线 采区边界线 保安煤柱界线和各开采水平标高线等 图6 29 教材P189图6 29 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图 1 确定剖面的位置和方向在确定剖面的位置和方向时 应遵循以下原则 1 矿井地质剖面图应与原勘探线剖面尽量保持一致 这是为了充分利用原有勘探工程资料 保持矿井地质与资源勘探的连续性和继承性 2 矿井地质剖面应与拟定的主要石门或上 下山位置基本保持一致 优点 一方面 在石门或上 下山设计与施工之前 便于沿拟定的剖面方向有针对性地布置补充勘探工程 查明巷道轴线上的地质情况 指导巷道的设计与施工 另一方面 在石门或上 下山施工之后 可以利用巷道资料修改和补充矿井地质剖面图 提高剖面精度 矿井地质剖面图 一 编制剖面图的一般方法和步骤 3 矿井地质剖面应尽可能与主要构造线垂直 这是因为垂直构造线的剖面能较真实地反映构造形态 当然 为了生产上的特殊需要 也可编绘沿煤层走向 伪倾向或褶皱枢纽方向的剖面 剖面位置和方向一经确定 要精确求出剖面线两端点的坐标 以便将剖面线随时投绘到各种比例尺的平面图上 矿井地质剖面图 2 确定剖面图的比例尺矿井地质剖面图的比例尺取决于生产的需要和地质条件的复杂程度 一般应大于或等于与之配套的平面图的比例尺 全井田的地质剖面图通常采用比例尺为1 2000 构造简单 煤层稳定时 可采用1 5000 构造复杂 煤层不稳定时 可采用1 1000 矿井地质剖面图 3 收集 整理编图资料在编绘剖面图时 应全面收集 剖面线上及其邻近的钻孔柱状图 剖面切过的井巷实测剖面图 地形地质图 各煤层底板等高线图 采掘工程平面图 开采水平切面地质图 以及钻孔 煤层 构造 水文地质等台帐 为了便于使用上述编图资料 应按剖面分别汇总 整理成实际资料一览表 对影响编图质量的一切实际资料 如钻孔和巷道的见煤位置和标高 剖面线的位置和方向等 要进行仔细校核 矿井地质剖面图 4 设计图面和绘制高程网在正式绘图之前 应根据图的比例尺 剖面的长度 剖面最高点与最低点的高差 选裁图纸 设计图面 绘制高程图 高程网是控制剖面高程的一组等间距水平线 其间距的大小取决于图的比例尺 同一矿区或矿井 地质剖面图的高程网要求基本统一 由于高程网对剖面图的高程起控制作用 因此绘制精度要求较高 矿井地质剖面图 5 投绘平面与剖面的对应线为了解决平 剖面图的对应关系 一般矿区采用经纬线控制平 剖面图投绘资料的方向和距离 为此 将平面图上经纬线与剖面线的交点投绘到剖面图中 并过该点绘垂直于剖面高程网的铅直线 这时 平面图上的经纬线和剖面图上相应的铅直线 两者即为对应线 矿井地质剖面图 6 绘地形剖面根据大于或等于剖面图比例尺的地形图 沿剖面线方向绘制地形剖面 为便于开采设计和煤柱留设 工业广场和重要地物应投绘在地形剖面上 剖面线上的钻孔要以实测孔口标高为准 矿井地质剖面图 7 投绘钻孔柱状剖面线上的钻孔 可直接根据平面图上钻孔中心至对应线的平距来确定其地剖面图上的位置 对于不在剖面线上 但又邻近剖面线的钻孔 距剖面线垂距小于15m 为了增加编图资料 可按两种方法投绘 一种是垂直投绘法 在平面图上 过钻孔中心点向剖面线作垂线 其垂足就是所投绘的钻孔位置 另一种是走向投绘法 在平面图上 根据钻孔附近的煤 岩层产状 过钻孔中心点作平行煤 岩层走向的直线 该线与剖面线的交点 即为被投绘的钻孔位置 矿井地质剖面图 由于垂直投绘法对岩层标高歪曲较大 因此在有准确岩层产状的情况下 一般均应采用走向投绘法 经投绘的钻孔 其孔口标高常与地形剖面不一致 应按实际孔口标高用虚线表示在剖面图上 以便与剖面线上钻孔相区别 矿井地质剖面图 8 投绘巷道剖面剖面线所切过的井巷工程 应按它在剖面线上的位置和标高投绘到剖面图上 当剖面切过的巷道部位未注明标高时 可根据附近测点标高进行内插估算 或从巷道实测剖面图上量出 剖面图原则上只绘剖面切过的巷道 如果因生产和设计需要 也可把剖面线附近的巷道投影在剖面图上 一般采用垂直投影方法 具体作法是 首先将平面图上待投巷道中的各个测点向剖面线作垂线 求得与剖面线的交点 然后 把这些交点按其位置和标高投绘到剖面图上 用虚线连接起来 便是该巷道在剖面图上的投影 如图6 30中的二上山 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图 教材P191图6 30 根据实际材料作剖面图 9 投绘煤层和构造点剖面线实切的煤层和构造点 可按它的位置 标高 倾向和倾角 真倾角或伪倾角 直接填绘在剖面图上 当需要利用剖面线附近的构造和煤 岩层资料时 可采用走向延展法和辅助剖面法投绘 走向延展法是将平面图上的煤层和断层按其走向延长 求出走向延长线与剖面线的交点 并把交点位置和标高投绘到剖面图中 如图6 30 辅助剖面法是通过绘制与剖面线方向相交的辅助剖面图 从图上求剖面图与辅助剖面线的交点处的煤层底板标高 并把交点投绘到剖面图中 如图6 30 矿井地质剖面图 10 对比与连接深入分析 仔细对比 合理的连接 11 审核与清绘经审核后的图件方可清绘 上色 矿井地质剖面图 编制剖面图的一般步骤 1 确定剖面的位置和方向2 确定剖面图的比例尺3 收集 整理编图资料4 设计图面和绘制高程网5 投绘平面与剖面的对应线6 绘地形剖面7 投绘钻孔柱状8 投绘巷道剖面9 投绘煤层和构造点10 对比与连接11 审核与清绘 矿井地质剖面图 充分利用地表露头 钻孔合巷道编录资料 并要联系邻近剖面 注意平面上的构造展布规律合特点 进行构造分析 特别是进行断层的推断时 可从以下7个方面来考虑 1 掌握沉积层序进行煤层对比根据综合柱状图了解研究区的沉积发展史 了解沉积顺序 煤岩层的层位 特征 特别是要通过对比找出标志层 利用标志层对钻孔 巷道揭露的煤层进行定名和标绘 矿井地质剖面图 二 编制剖面图时的构造分析与推断 2 分析确定钻孔 巷道中见断层的位置在钻孔 巷道中遇到断层时 一般可见有断层迹象 断层面附近一般有断层泥 断层角砾岩 断层破碎带 煤岩层产状明显变化 裂隙发育或裂隙条数和组数明显增多 钻孔记录中出现冲洗液漏失现象等 这些都是判断断层面位置的依据 矿井地质剖面图 3 根据地层的重复或缺失一般钻孔通过逆断层时地层 或煤层 重复 通过正断层时地层缺失 在巷道中表现也是如此 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图 4 根据层间距的变化当一个矿区或井田内地层产状基本稳定的条件下 层间距可作为一个对比标志 在较大断层通过的位置 层间距均有明显的变化 逆断层的层间距一般比正常加大 正断层则减小 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图 5 根据见煤标高的突变推测断层在褶皱简单的地区 煤层产状一般有明显