矿井地质学讲义 第六章矿井地质编录n

第六章矿井地质编录矿井地质编录分为原始地质编录与综合地质编录两类。原始地质编录是指全面收集和系统整理原始地质资料的工作。原始地质资料虽然比较零碎和分散，但它是认识总体地质情况的基础。综合地质编录是指编制各种综合地质资料的工作。包括编制反映地质条件总体情况、相互关系和变化规律的各种综合地质图件，以及各类地质说明书、地质报告、地质总结和地质预报等。综合地质资料是矿井技术管理不可缺少的技术基础资料。矿井地质为煤矿生产建设服务，其关键在于提供正确的地质资料。因此，收集、编制和提供各种地质资料是矿井地质日常工作的主要内容。第一节井巷地质编录井巷地质编录是指用文字和图表的形式，记录和描绘井下原始地质资料的工作。它是矿井地质的基础工作，也是矿井地质日常工作的主要内容之一。井巷地质编录的基本要求归纳为下列四点1经常及时及时收集、整理和填绘井巷原始地质资料，不失时机地掌握井下地质信息。2准确全面井巷原始地质资料要求真实可靠、齐全完整，客观反映井下地质情况。3系统统一统一地层划分标准，统一岩石命名原则和描述内容，统一图例、比例尺和图表格式，统一地质勘探工程和采掘工程的名称和编号，统一图幅和坐标，统一编录方法和要求。4重点突出影响煤矿生产建设的主要地质问题，有异常地质变化的地段和重要巷道是井巷地质编录的重点。总之，井巷地质编录要求做到内容完整、数据准确、形象真实、字迹清晰、表达确切、文图结合、简明扼要，如实反映地质现象。一、井田地质编录方式及其选定依据总结我国井巷地质编录的实践经验，概括起来不外乎观测点、剖面图、断面图、水平切面图、展开图和立体摄影等六种编录方式。观测点式编录，勿需连续测绘，仅在所需观测点上实测煤层和构造。剖面图式编录，是连续测绘井巷一壁地质剖面图。断面图式编录，是每隔适当距离，测绘巷道掘进头地质断面图。水平切面图式编录，是连续测绘巷顶水平切面地质图。开展图式编录，是连续测绘井巷多壁展开图。立体摄影编录，是拍摄立体象对，获取地质信息。井巷地质编录方式的选定依据有以下几个方面，1地质条件的复杂程度地质条件的复杂程度决定着原始编录的详细程度。地质条件愈复杂，原始编录愈详尽；地质条件愈简单，原始编录愈概略。针对不同地质条件选择原始编录方式，这样既能控制地质变化，又可节省原始编录时间。当地质条件简单时，可采用观测点式编录；当地质条件中等时，可采用剖面图式编录；当地质条件复杂时，可采用展开图式编录，或者把剖面图与断面图式编录结合起来。2煤层倾角煤层倾角陡缓决定着巷道中煤层的揭露方式。缓倾斜和倾斜的煤层在巷壁上显露得最完整，因此选择剖面图式编录最佳；急倾斜煤层在巷道掘进头和巷顶上揭示得最全面，因此采用断面图和巷顶水平切面图式编录为宜。3煤层厚度煤层厚露决定着巷道能否揭露煤层全厚。巷道能够揭露煤层全厚的薄煤层及部分中厚煤层，可直接编录巷壁剖面或掘进头断面；巷道不能揭露煤层全厚的厚煤层及部分中厚煤层，则应探清煤层全厚，并根据实测和探测资料编录沿巷道方向的垂直剖面图或巷顶水平切面图。4巷道与煤、岩层产状的关系根据巷道与煤、岩层产状的关系，巷道分为穿层和顺层巷道两类。巷道类型决定着原始地质编录的内容、要求和重点。一般情况下，穿层巷道开凿较早，揭露地质内容较广，编录要求较高，是原始编录的重点；顺层巷道则视地质条件，编录有详有略。综上所述，根据地质条件，合理选定井巷地质编录方式，对于提高原始编录质量，节省原始编录时间，都有重要意义。一穿层巷道地质编录穿层巷道包括竖井、暗井、平硐、石门和穿层斜并等。这些巷道无论是铅直、倾斜、水平的，均系穿层掘凿，是研究煤系、煤层及其顶底板的主要巷道。1竖井地质编录竖井一般开凿在井田中央，它是最先用大断面揭露煤系的井巷工程。竖井编录对于认识矿井地质特征，指导下一步井巷施工都具有重要意义。因此，竖井编录精度要求较高。竖井编录有三种方式，即展开图式、柱状剖面图式和水平切面图式，每种编录方式的适用条件和基本原理简述于下。井筒展开图西壁北壁东壁南壁N45WSS45EN图61井筒展开图1井筒开展因式编录圆形井筒应编录其内接正方柱面，并将四个柱面展开成平面图61。为此，在井口周围选定四个基准点，它们与井筒中心的这线方位分别为N45E、N45W、S45E、S45W。在该四点上设置井简边垂线，即内接正方柱的四条按线，用来测定地质界面深度，绘出地质界面与内接正方柱面的交迹。井筒展开图式编录适用于地质条件复杂、岩层产状平缓的地区。2井筒柱状剖面图式编录在垂直地层走向的井筒直径两端，设置基准点和井筒边垂线，以此丈量地质界面深度，绘出井筒柱状剖面图图63。柱状剖面图式编录适用于地质条件简单或中等、岩层产状平缓的地区。它是竖井最常采用的编录方式。3井底水平切面图式编录每隔一定深度编录井底水平切面图，并根据各水平切面图编绘井筒柱状剖面图图63。为了便于对照各水平切面图的方位，水平切面图上应准确标定指北线和剖面线位置。井底水平切面图式编录适用于岩层产状较陡的地区。岩层走向线井筒剖面线N图62井筒柱状图剖面方向N60井筒水平切面剖面方向N50井筒水平切面5060井筒剖面图63井筒水平切面图2石门地质编录石门一般位于井田或采区中央。石门编录资料是分析构造、对比煤层、采区设计和巷道施工的主要依据。因此，全部石门都要细致地进行编录。石门编录有两种方式，即展开图式和一壁剖面图式。1石门展开图式编录在构造非常复杂、煤层极不稳定、岩浆侵入煤层等条件下，巷道两壁地质现象很不一致，为了反映地质现象的真实面貌，需要编录巷道展开图。巷道展开图的层开方式可归纳为以下四种1两壁一顶展开图。巷顶下落，两壁向外展开成平面，所绘地质现象相当于从巷道外侧观察的结果图64。壁顶壁FDCBAAA图64两壁一顶展开图2两壁一底展开图。巷底保持不动，两壁向外展开成平面图65。3掘进头两壁展开图。巷道掘进头保持本动，两壁水平展开成平面图66。4掘进头两壁一底展开图。巷底保持不动，两壁和掘进头向外展开成平面图67壁底壁9号10号NE45ABDC图65两壁一底展开图壁掘进头壁CD图66掘进头两壁展开图掘进头壁壁底BADC图67掘进头两壁一底展开图当巷道转弯时，在转折处展开图一壁拉开一个角度，另一壁重叠一个角度。拉开与重叠角度等于巷道转弯夹角的补角图68。当巷道起伏时，顶底采用水平投影，巷顶底与两壁拉开一个角度，拉开角度等于巷道的坡角图69。帮顶帮图68巷道转弯展开图的表示方法拉开或重叠的角度；巷道转弯处的夹角；180帮底帮图69巷道起伏展开图表示方法拉开的角度等于巷道坡角2石门一壁剖面图式编录一壁剖面图是石门编录的基本方式，即测绘巷道一壁的地质素描图。当巷道个别地段地质条件特别复杂时，也可以一壁剖面图为主，辅以局部展开图。三顺层巷道地质编录顺层巷道包括顺层斜井、运输大巷、总回风巷、上下山，以及沿煤层开掘的所有准备和回采巷道。这类巷道不论是顺煤层或岩层定向掘进的水平巷道，或是沿倾斜、伪倾斜掘进的倾斜巷道，都是顺着同一层位开凿的，是研究煤层及其顶底板的主要巷道。1平巷地质编录煤层平巷在矿井中数量最多。煤层平巷地质编录能够取得煤层厚度、产状、底板岩性及其变化资料，查明各种倾向或斜向断层，了解煤层中岩浆侵入体和岩溶陷落柱的分布，预测回采工作面内可能出现的地质情况，是编制采掘设计的重要地质资料。根据地质条件不同，煤层平巷可分别采用观测点、剖面图、断面图、水平切面图等编录方式。1平巷观测点式编录适用于构造简单、煤层稳定的地区。编录时勿需连续测绘巷壁剖面，仪在某些点上观测煤层厚度、产状、结构及顶底板岩性，在遇构造的地点，观测构造的性质、产状和规模，并将上述观测资料按位置准确地填绘在煤层采掘工程平面图上图610。250石门052315062310206213059342306204180326172031920521石门N8E1N5E19N7E5N图610观测点式编录2平巷一壁剖面图式编录是缓倾斜煤层、倾斜煤层平巷编录的基本形式。在巷道能够揭露煤层全厚的条件下，通过巷壁连续观测，绘制巷道一壁剖面图；在巷道不能揭露煤层全厚的条件下，应根据煤层的稳定程度，布置钻孔探测煤层全厚，绘制沿巷道方向的垂直剖面图图611。1048563M煤厚0287轴向137NE509图611巷道垂直剖面图分层回采的顶区和底区巷道，煤层结构复杂的中区巷道需编录一壁剖面图，煤层结构简单的中区巷道只需实测构造点。3）平巷断面图式编录对于平巷能够揭露煤层全厚的急倾斜煤层，其编录的基本方式是测绘巷道横断面图。首先根据煤层稳定程度和实际揭露情况，合理确定编录间距，然后每隔一定距离观测巷道掘进头的断面，包括确定断面位置，观察断面地质情况，测绘断面地质因素等，并将观测结果标注在煤层采掘工程平面图上（图612）。巷顶水平切面图NO1NO1一帮剖面图NO2NO3NO4NO4NO3NO220357163112223300510057101500705921960740380504582图612巷道断面图黑色粉砂岩，含黄铁矿结核；煤层上部为半亮型，受挤压而破碎，下部暗淡型，完整坚硬；灰白色细粒砂岩，由下而上变细，煤层直接底为20CM左右的粘土岩，含植物根化石4巷顶水平切面图式编录对于平巷不能揭露煤层全厚的急倾斜煤层，应根据煤门和钻孔资料编绘巷顶水平切面图图6L3。,5号孔煤门4850运料眼上下人眼放煤眼095断面8472460187断面图613巷道水平切面图岩石平巷与煤层平巷编录方式相同，一般采用一壁剖面图式或断面图式编录。编录重点是及时发现构造变动和岩性变化，查明构造的性质及规模。要特别注意掘进方向与岩层走向的关系，以及与邻近煤层、含水层的相对间距，保证巷道开掘的预定层位和方向。2倾斜巷道地质编录倾斜煤巷在矿井中的数量仅次于煤层平巷。倾斜煤巷地质编录能够取得煤层厚度、结构、产状、顶底板岩性及其变化资料，查明各种走向或斜断层，了解煤层中岩浆侵入体和岩溶陷落柱的分布，预测采掘过程中可能出现的地质情况，它是编制采掘设计的主要地质资料。1斜巷观测点式编录适用条件和编录要求均与平巷相同，只是在平面图上标定观测点位置时，需要根据巷道坡角将斜距换算为平距。2斜巷剖面图式编录对于缓倾斜和倾斜的煤层，当巷道能够揭露煤层全厚时，要求编录巷道一壁剖面图，当巷道不能揭露煤层全厚时，应根据巷壁揭露资料和探煤钻孔资料，编绘沿巷道方向的垂直剖面图。对于急倾斜煤层，当巷道能够揭露煤层全厚时，要求编录包括上、下顺槽及联络眼在内的局部地质剖面图614，当巷道不能揭露煤层全厚时，要求编录包括上、下顺槽、联络眼、煤门及探煤钻孔在内的局部地质剖面图。三回采工作面地质编录回采工作面地质编录的基本任务是查明采面内的地质变化及其发展趋势，指导回采工作的正常进行，测量煤田、采高和浮煤厚度，计算工作面损失率，监督煤炭资源的充分回采；探测厚煤层的剩余厚度，为厚煤层的合理分层提供依据。随着工作面的逐步推移，矿井地质人员要不断地观测工作面出现的地质构造，煤层厚度、结构及其变化，顶板岩性、结构、产状及裂隙情况，以及其它影响回采的地质因素。38463870370619M858717M3635图614急倾斜薄煤层局部剖面图回采工作面地质编录的方式有观测点和剖面图式两种。1采面观测点式编录对于地质条件简单的一次采全厚的工作面，只需要隔一段时间检查一次工作面，在工作面上均匀布置几个观测点，测量煤厚、采高、浮煤厚、丢顶底煤厚和产状，并将观测结果填绘在回采工作面平面图上。2采面剖面图式编录对于地质条件比较复杂的一次采全厚工作面，除了增加工作面的检查次数外，在通地质变化时，还应编录沿工作面壁的剖面图图615，对于煤厚较大，且有一定变化的分层回采工作面，要系统进行探煤厚的工作，并及时编绘出探线剖面图和剩余煤厚等值线图。L12机巷测点采空区风巷2LHFA2A1，A1L1L2A剖面剖面图615回采工作面编录示意图二、井巷地质编录的步骤与方法现以巷道一壁剖面图为例，概述井巷地质编录的一般步骤和方法。一熟悉巷道预想地质剖面或邻近勘探线剖面图下井编录前，要熟悉巷道预想地质剖面、邻近巷道的分布及其地质情况，做到心中有数。二确定编录壁及编录高度与勘探线一致的巷道，编录壁应与勘探线剖面图对应，统一看图方向，以便利用巷道编录资料修改、补充勘探线剖面图。平巷一般编录煤、岩层倾斜的上壁。采准巷道编录紧靠它所服务的采区和回采工作面的一壁。巷道编录高度一般是上到棚牙口，下至轨道面，拱形或大断面巷道编录高度由各矿具体规定。三对编录巷道进行全面概括观察到达编录巷道，不要急于描述和绘图。应先对编录巷道全面巡视一遍，了解测量点位置，查明巷道揭露的地质现象。观察不仅限于编录的那一壁，而应全面地观察两壁及巷顶。四标定编录起点位置利用测量点或已知巷道标定编录起点位置，丈量并记录起点距测量观点或已知巷道的距离和方向。五在编录巷壁上挂观测基线观测基线是编录过程中在井壁上挂的一条基准线，用它来控制巷道起伏、地质界线的位置和形态，是编录巷道剖面图的基础。为此，基线的起点与终点应与测量点取得联系，以便校核基线的距离和高程；基线的各种数据距巷顶和巷底的距离、方向和坡角等，应记录清楚，并绘出草图。六观测、记录和描绘巷壁地质现象观测、记录和描绘巷壁地质现象，是井巷地质编录的关键步骤，具体包括以下三个方面1地质观测点的选定和描述地质观测点应选在地质特征清楚和地质变化显著的地点。对具有代表性和典型性的地质观测点必须重点观测描述。各种地质观测点的观测描述内容归纳在表61中。2地质界线的实测方法地质界线用地质观测点及附加的控制点来控制。具体方法可概括为以下三种1实测地质界面控制点法每一地质界面应实测两个以上的控制点，每个点均需测出距基线起点的距离和距基线的垂距。控制点应选得地质界面与巷顶、巷底和基线的交点，或褶皱枢纽和断煤交线与巷壁的交点。以控制点为基础，按实际情况即可连接地质界线图616。该法适于编录岩层起伏较大的石门、平巷和穿层斜井。测点巷顶巷底基线M421M35H345图616实测地质界面控制点方法示意图2实测地质界面控制点与视倾角法每一地质界面只测一个控制点，即地质界面与基线的交点，并用罗盘或测角仪量出地质界面的视倾角，即可绘出地质界线（图617。该法适于编录岩层倾角较大，产状与厚度稳定的石门和穿层斜井。测点测角仪基线M12图617实测地质界面控制点与视倾角方法示意图3实测小柱状控制地质界面法每隔适当距离作一小柱状图，控制地质界面图618。该法适于编录岩层产状平缓、层次较多的石门、平巷和倾斜巷道。测点123456基线小柱状图M2M3图618实测小柱状控制界面方法示意图表61各种地质观测点的观测描述内容地质观测点名称观测描述内容煤层观测1煤层厚度薄煤层直接测量其厚度，厚煤层测出沿巷道方向上的伪厚度2煤层结构及煤层特征夹石层的层数、厚度、岩性及与煤层的接触关系，煤分层中煤的物理性质、结构构造、煤岩类型及煤分层的厚度3煤中的结核及包体。4煤层顶底板顶底板的岩石名称、岩性特征、厚度、与煤层的接触关系，顶底板的坚固性、裂隙性、有无伪顶、伪底，底板有无膨胀与滑动现象5煤层的分叉、尖灭、增厚、变薄、煤层冲蚀、煤层中的构造变动、岩浆岩侵入体、岩溶陷落柱、煤层的含水性等6采取煤样及标本断层观测点1断层位置2断层面的形态特征，断层面上擦痕及滑动方向3断层带的宽度，断层带中的充填物成分、大小、分布和胶结情况，有无岩脉充填4断层两盘岩层的层位及产状5断层两盘伴生与派生地质现象、如牵引褶皱、羽状节理、帚状构造等6断层含水、含瓦斯情况7断层性质及其力学性质的坚定8断层产状要素及断煤交线的测量9断距的测量10煤层受断层的影响情况11采集断层两盘没岩层标本和反映其构造特征的定向标志褶皱观测点1褶皱枢纽的位置、方向及倾伏情况2褶皱两翼煤层、岩层的层位和产状3褶皱的宽度和幅度4褶皱附近伴生的小构造特点、褶曲与断层、节理的关系5煤层受褶曲影响情况岩浆侵入体观测点1岩浆岩的颜色、矿物成分、结构构造2岩浆侵入体的产状、形态和厚度3岩浆侵入体在煤层中的位置、分布范围，煤的变质程度，以及对煤层可采性的影响情况4岩浆侵入体与断裂构造的关系5采集煤样及岩体标本岩溶陷落柱观测点1陷落柱与围岩接触面的形态，周围岩层的产状变化2陷落柱内充填岩矿的大小、成分、排列情况和地层时代3陷落柱的形状、大小，中心轴的倾向、倾角，陷落柱与煤层的交面线，巷道揭露陷落柱的部位煤系观测点1逐层鉴定岩石名称，描述岩性特征、结构构造、生物化石、结核包体、接触关系，特别注意煤层、顶底板和标志层的层位特征2测量岩层厚度和产状要素3逐层采集标本，编号登记3巷道实测剖面草图和细部素描图的绘制井巷地质编录时，不但要文字描述和记录数据，而且要现场绘制巷道剖面草图和典型地质现象的细部素描图。各种巷道实测剖面草图和细部素描图的图式，如图619、图620、图621所示。地层断距9M断层素描06煤皱夹石230670473腰线作基线测12563090490134016010911930220218025图619石门井下编录草图砂质页岩浅灰色，含根部化石；煤半亮型为主，中间加夹两层页岩（自下而上各分层厚度半亮煤14M，页岩05M，半暗煤05M，页岩02M，半亮煤06M）；页岩浅灰色，含菱铁矿结核，近煤层含猫眼鳞木化石；砂质页岩上部含菱铁矿结核和炭质页岩；中粒砂岩中部斜层理发育；断层（F1）断层带中砂岩挤成粉末12345432112345137506（5）9005N04N03N0N012856W，H9M10517120421061056150图620煤巷井下编录草图灰黑色薄层粉砂岩，坚硬，含化石；半暗型煤，中条带状，夹少量铁矿透镜体；黑色泥岩；半暗型煤，宽条带状，裂隙发育；灰褐色泥岩，团块构造，含植物根部化石；三、矿井地质摄影测量的原理和方法一矿井地质摄影测量的基本原理从70年代发展起来的近景立体摄影测量，是矿井地质摄影测量的理论基础和方法依据。如图622所示，近景立体摄影测量是指从两个点上，对近距离100M以内拍摄目标进行摄影，从而摄取由左右象片构成的立体象对，在立体镜下观察立体象对，就可获得人工立体效应。摄取立体象对两点间的距离，称为摄影基线长度。根据摄影光轴与基线的相对安置状态，立体摄影可以划分为多种摄影方式。为了简化坐标计算公式，减少量测改正换算，提高量测精度，矿井地质摄影测量一般采用水平正直摄影。即两个拍摄点相机的光轴处于相互平行的水平状态，井与摄影基线垂直象平面位于与光轴垂直的铅直平面内。03MF72SE裂隙充填方解石灰岩厚07M05MNE3658H7断层带宽度0M张扭性平移断层图621井下断层细部素描图象点左象平面象点右象平面光轴光轴基线M物点SM1O1M2OS，图622水平正直立体摄影示意图如图623所示，设物点坐标系以左面相机的光轴和基线的交点为原点，则光轴为Y轴；基线为X轴，且由原点向右为正；铅直线为Z轴，且由原点向上为正。象平面上象点的坐标系，以相机的光轴和经标定后的相机的纵横框标的交点为原点，横框标为X铀，纵框标为Z轴。根据物点和象点的几何关系，任一物点的空间坐标计算公式为（61）I0BYFP（62）IIXX（63）IIZZ式中B基线长度；F0象片主焦距；P左右视差，即左右象片上象点横坐标之差（X左X右）；XI、ZI左右象片上象点对于主象点O的坐标。YM（XI，Y，Z）SM1O1,X左右BM2OX右S,X1OZISZYIMZZZII12左右（A）（C）（B）图623物点与象点的空间几何关系AXY轴平面；BZY轴平面；C左右象平面由以上公式可以看出，B、F0为摄影的基本要素，系经过精确标定的常数；XI、ZI、P是立体象对量测的基本参数，可在各种立体量测仪器上通过测量获得，它们测量测精度直接影响到空间坐标值计算的可靠性。如图624所示，地质界面岩层面、断层面、节理面产状的量测，是根据地质界面上不在一条直线上的三点的空间坐标值计算面求得。产状计算公式为（64）102TG/（65）123T1213213ZYZX3213213式中地质界面走向方位角；0地质界面走向与基线的夹角；摄影基线的方位角；地质界线的倾角，为正值时地质界面朝观察者倾斜，为负值时地质界界面逆观察者倾斜；1、2、3计算系数，由三点坐标值计算求得；X、Y、Z两点坐标差值，如X21X2X1，以此类推。0N光轴地质面走向基线图624地质界面产状计算图二矿井地质摄影测量系统煤炭科学研究总院西安分院矿井地质研究室，在吸取国内外经验的基础上，结合我国煤矿井下作业的具体要求，与常州自动化所、无锡测绘仪器厂协作，建立起一套矿井地质摄影测量系统。这是一套符合我国当前技术经济条件，具有储存地质信息量大，记录地质信息逼真，利于长期保存翻印，能室内判读量测，速度快，效率高，可减少并下作业时间，改善劳动、安全条件，可望替代传统井巷地质编录的矿井地质摄影测量系统。全系统由摄影仪、正直投放仪、简易坐标量测仪和数据计算器等四个部分组成。其中，摄影仪包括近景立体摄影仪近景仪、地质摄影编录仪编录仪，以及配套的防爆闪光灯。近景仪由两台国产DF相机组装在400MM长的基线杆上，并配以调平支架。编录仪出一台国产DF相机组装在300MM长的基线导轨上，相机可沿导轨移动，并配以调平支架。相机应标定出内定向元素X0Z0F0。KSHL型防爆闪光灯采用储能式脉冲光源，重2KG，手持操作。正直投放仪，是由普通象片放大机经校正、改装、保持正宜投影而成。简易坐标量测仪，为适应矿井地质摄影测量的精度要求，专门设计了价格低廉的、低精度量测仪；也可使用网格板配合读数放大镜来量测。数据计算器，可用一般函数计算器或PC1500袖珍计算机。三矿井地质摄影测量作业方法作业方法分为现场作业外业和室内作业内业两大部分。整个工作程序见作业流程图图625。描绘与制图地质产状计算空间坐标计算量测数据处理比例尺计算立体判读与量测单片量测地质判读与量测对象放大胶卷冲洗暗室处理摄影操作与记录图625矿井地质摄影测量作业流程框图1现场作业现场作业的目的是摄取供判读和量测用的地质象片。根据要求不同，可分别采用编录仪和近景仪。1巷道地质摄影编录作业包括以下内容1选取合适的摄影位置，以能摄全所需景象为准。2设置象片连接标志，以皮尺横跨摄影区域，既可控制接片，又可作为比例标记。3标定摄影量测比例，在巷壁上标定线段长度或设置标尺。4取准摄象平面方位，象平面平行被摄巷壁表面，保持正射投影的摄取条件镜头光轴垂直被摄面。2地质构造摄影测量作业应采取立体摄影编录方法。1用地质编录仪时，将摄影机置于基线导轨的一端，取景调焦，置平仪器，使基线走向平行于被摄面走向、摄取一张影象，将摄影机移至基线导轨的另一端，置覆上述过程，摄取另一张影象，从而构成一幅立体象对，利用它可进行地质界面的产状量测。精度较近景仪低，且需地质罗盘配合量测校核。2用近景立体摄影仪时，对地质构造点摄取立体象对作地质判读分析、比例尺量测、产状要素计算，以及裂隙发育程度统计等。摄影时，应注意构造现象摄取位置和距离、镜头焦距和基线长度的选择。一船摄影基线的长度与取象距离以15110的比例为最佳，象对重叠范围以6080为宜。3防爆闪光灯的使用使用KSHL型防爆闪光灯时要注意以下两点1由于闪光指数不高，亮度有限，在较大范围内摄影时，应作多次曝光底片的感光量。2注意摄取物体的反光性能。由于煤岩层大都属于弱反光，曝光量应较地面摄影有所增加，常需要用均匀打光来消除阴影。无闪光灯时，也可用多盏矿灯均匀布光。2室内作业主要包括摄影胶片的暗室处理、象对的判读与量测，以及数据处理和成图。1象对的制作胶卷冲洗成负片，经放大制成透明涤纶正片或一般象片。2象对判读、量测与计算包括以下内容1岩石性质和界面的判读。在立体镜下，根据不同岩性在象片上的灰度黑白片不同，结合各类岩层的结构和断口差异，可辨别出煤、泥岩、砂岩、砾岩和石灰岩。2地质构造现象判读。在立体镜下，可得到直观的立体构造图象。3比例尺的量测与计算。在单张象片上进行。并按下式计算1/ML/L（66）式中L被摄面上所设标尺的实际长度或被摄面上两标志点间的实际距离；L实际长度L在象面上的长度值。（4）坐标测量与计算。在简易坐标测仪上进行。首先应选好测量点，然后在左右象片上量测出同一象点对象主点的坐标，X、Z和视差P，并按前述坐标计算公式求物点的空间坐标，以及按产状公式计算产状。5照片图像计算机处理。1989年，煤炭科学研究总院西安分院矿井地质室研制出JS矿井地质照片图像绘出系统。可直接将井下照片，通过计算机结出精致的素描图图626。NS1809732580巷道冲刷图626根据照片计算机绘制的冲蚀素描图3误差问题经实际应用证明，近景仪与精度较高的同类型仪器相比，地质产状的相对误差不超过2，线段长度量测误差不超过5，可以满足矿井地质编录的要求。应该指出，矿井地质摄影测量除了在矿井地质编录和产状和测方面已经开始应用外，还在节理统计、断层预测、岩体结构分析、顶板管理、岩体移动、锚喷无损测厚等诸多方面均有广阔的应用前景。四、矿井原始地质资料的整理矿井原始地质资料计有薄、卡、表、图、帐、物、照片等七类。为便于使用和妥善保存，使之系统化、规格化和严密化，必须及时整理和科学管理这些基础资科。矿井原始地质资料整理程序、内容和要求如下一检查、补充和誊清原始地质记录包括原始记录的检查与核实，标本的补充鉴定与描述，厚度、高程、距离、产状要素的改正与换算。在此基础上，誊清原始地质记录。为了对比层位和判断构造，对主要石门和有地质意义的标本，应编号陈列。二清绘原始地质图件井下实测草图经检查核实后，应按规定格式清绘。清绘时应去掉各种辅助线，注记正式测量数据，但不跟随意更改草图。经清绘的各种原始图件，要按水平、采区、煤层分别装订成册，并附平面位置图。巷道剖面图的比例尺一般为11001200；断面图、小柱状图和细部素描图的比例尺为110150。图627、图628为部分清图实例。井口坐标井口标高提升方位角井筒净径井筒深度开竣工日期矿井筒柱状图岩层走向线井筒十字线井筒剖面线地层系统倾角层号岩土层名称厚度，MN135累计层厚检查孔柱状井筒结构实测柱状厚度，M累计层厚岩土层名称岩性描述层号产状标本号涌水量地层系统1234567891011213第四系上二叠统粘土粉砂亚粘土砂质粘土粘土砂姜流砂粘土砂姜流砂粘土杂色页岩砂岩砂质页岩细砂岩2045861751257096120641803786286386105269101206180139418136724816316162518035M063M5M12M2834528360179920098217654893581935129313709612586106212814010312437580164012903518251615413121040987654321淤土粉砂亚粘土砂质粘土粘土粉砂粘土砂姜流砂粘土砂姜流砂砾石流砂粘土杂色页岩砂岩砂质页岩砂岩冻结法施工第四系上二叠统（从略）图627井筒剖面图实例三建立原始地质资料档案将大量繁杂的原始地质资料，按地区和种类两条线索整理。建立采区地质资料档案和原始地质资料分类统计档案。有条件的矿区，应建立地质资料数据库，开展电子计算机检索业务。层号累计水平距岩层真厚石门断面产状岩石名称岩性描述煤层结构与补充素描1233021405816087318619082032152043年月比例尺20230482503923821081825煤粉砂岩细砂岩中砂岩粉砂岩煤粉砂岩石灰岩页岩粉砂岩断层页岩灰黑色，层理很发育，断层附近强烈褶皱断层带宽01M,充填断层泥附近岩层牵引明显灰黑色，层状，偶夹少量砂岩凸镜体，含薄煤线01M灰色，中厚层及薄层状石英为主，分选好，岩层面有植物化石，也可见少量黄铁矿结核灰黑色，薄层状，层理清楚含较多菱铁矿结核及少量黄铁矿结核和植物化石深灰色，厚层状，多方解石脉灰黑色，下部深灰色，水平层理含较多铁矿结核，顶有根化石半亮型灰黑色水平层理，筑物化石保存完好灰白色中厚层状，石英为主分选好，磨圆中等，泥质胶结含植物树干化石深灰色，石英为主，水平层理含碳化植物碎片深灰色，无层理，含植物根化石及少量黄铁矿结核以半亮型为主夹半暗型中下部有一页岩夹层细砂岩031206401M2830581825H4M图628石门（WN壁）剖面图实例第二节矿井地质制图矿井地质制图是指编制各种矿井综合地质图件的工作。矿井综合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，经过去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析研究和综合整理编制而成。它比较全面系统地反映了各种地质条件的分布特征、相互关系和变化规律，是编制设计计划、指导采掘生产、进行储量管理、布置补充勘探的主要依据，是矿井技术管理工作中不可缺少的技术基础资料。矿井综合地质图件一般分为日常生产用图和专题研究用途两类。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、煤层底板或顶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，作用量大，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、岩浆侵入休分布图、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，某一阶段编制的图件只能反映该阶段对地质条件的控制程度和认识水平。随着控制程度的不断提高和认识水平的逐步深化，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。这决定着矿井地质制图具有连续性、经常性、阶段性、预测性和灵活性等特点。矿井综合地质图件的质量主要决定于控制程度、地质推断和编图方法等三方面因素。为了编制反映客观地质条件，指导合理采掘的矿井综合地质图件，必须把恰当的控制程度、正确的地质推断、合理的编图方法三者有机的结合起来。一、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，用以反映煤层的构设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、进行采掘造计、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、岩浆侵入休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629。/S35WCK108江洋河公路V5036主附井井小窑N35EPCO2煤层8煤层5煤层F43F1PCPC258O52O201203450697水平1水平8水平9水平图629某矿井地质剖面图一编制矿井地质剖面图的一般方法和步骤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。这样布置有两方面的优点，即一方面，在石门或上、下山设计与施工之前，便于沿着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。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。但是，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，要精确得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。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12000；构造简单、煤层稳定时，可采用L5000；构造复杂、煤层不稳定时，可采用11000。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，作到不错不漏。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，裁图纸，设计图面，绘制高程网。高程网是控制剖面高程的一组等间距水平线，其间距的大小决定于图的比例尺。在图面上相邻两高程线之间的距离为20MM或25MM。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。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，并过该点绘垂宜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。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。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在剖面图上的位置。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。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，其开孔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。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。当剖面图切过的巷道部位未注明标高时，当剖面可根据附近测点标高进行内插估算，或从巷道实测图上量出。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持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630中的二上山。东大巷二石门剖面石门871025C二上山三石门煤层东大巷三石门二上山50回风巷10东大巷采掘工程平面图二石门一石门剖面线B4二石门一石门B4B4B4BCACK1805F1BCF1CK1剖面，5071A，25图630根据实际资料作剖面图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定向延长，求出走向延长线与剖面线的交点，井把交点按位置和标高投绘到剖面图中。如图630所示，一石门中的F1断层和三石门中的B4煤层按定向延长与剖面线交于A和B点，A点标高为100M，B点标高为50M，投绘到剖面图中为A和B点。辅助剖面法是通过绘制与剖面线方向相交的辅助剖面图，从图上求出剖面线与辅助剖面线交点处的煤层底板标高，井把交点投绘到剖面图中。如图630所示，二石门中的B4煤层因其走向与剖面线近乎平行，故不能采用走向延展法。这时可通过绘制沿二石门的辅助平面图，从图上求出剖面线与辅助剖面线交点C处的B4煤层底扳标高，投绘到剖面图中为C点。10对比与连接投绘实际地质资料是编制剖面图的基础，而对比连接煤层、标志层、地层和断层则是编制剖面图的关键。为此，必须深入分析构造和仔细对比煤层。11审核与清绘审核是编图中的最后一项重要工作，经审核后的图件才可清绘、上墨和着色。CABO12Y01FF31O205图631根据两个水平切面图作剖面图A0水平切面；B50水平切面；剖面图二编制矿井地质剖面图的特殊方法1根据水平切面图作剖面图由于勘探工程通常沿勘探线剖面布置，剖面上的实际地质资料较多，因此一般编图程序是先编剖面图，然后根据剖面图编水平切面图。但是，在生产矿井，由于沿开采水平集中布置大量生产巷道，开采水平切面图上实际地质资料丰富，因此编图程序也有例外，可先编水平切面图，然后根据水平切面图编剖面图主要是局部剖面图，或者用以校核和修正剖面图。1根据几个不同标高水平切面图作剖面图如图63L所示，根据0M和50M两个水平切面图编剖面图。具体作法如下1绘剖面线。在各水平切面图上，绘剖面线。同一剖面线在各水平切面图上的位置应严格重合。2绘水平高程线和经纬线。在剖面图上按比例尺绘0M和50M水平高程线。剖面线与同一经纬线的交点O1和O2，在剖面图上处于同一铅直线上。该铅直线是向剖面图上投绘资料的对应线。3投绘煤层和构造点。将每一张水平切面图上煤层、断层与剖面线的交点，按它们到对应线的方向和距离，分别投绘到剖面图中相应的水平高程线上，如0M水平切面图上的1、2和F1点，投绘到剖面图中的0M水平线上为1、2、和F1点；50M水平切面图上的3和F2点，投绘到剖面图中的50M水平线上为3和F2。4连接断层和煤层。在剖面图中首先连接断层，然后按断层盘连接煤层。将同一断层的F1和F2点连接，就是剖面图上的断层线。把断层下盘同一煤层的2和3点连接，井将其延长至断层，即为剖面图上的断层下盘煤层。在剖面图上，由于断层上盘煤层仅有20M水平上的一个控制点1，说明上盘煤层尚未延至50M水平就被断层错断，因此只能采用推测的方法，即过1作下盘煤层的平行线，或者过1点按煤层的倾向和视倾角绘出断层上盘煤层。2根据一个水平切面图作剖面图用一个水乎切面图作剖面图通常遇到剖面线只切过断层线面没有切到煤层线。这时需要借助于煤层走向延长线与剖面线的交点，才能绘出断层两盘煤层。同时，煤层和断层的产状要素必须已知，并保持稳定。如图632所示，根据20M水平切面图编剖面图。具体作法如下AB3412Y9506030FY950OO3412F45图632根据一个水平切面图作剖面图1求煤层走向延长线与剖面线的交点。在水平切面图上，把煤层沿走向延长，求得煤层走向延长线与剖面线的交点L、2、3、4点。2将各交点投到刻面图上。把断层走向线和煤层定向延长线与剖面线的交点1、2、3、4和F投到剖面图中0M水平高程线上，即得1、2、3、4即F点。3绘断层线。过剖面上的F点，按断层倾向和视倾角因剖面不垂直断层走向绘出剖面上的断层线。4绘煤层线。过剖面上的1和2点，按煤层倾向和倾角因剖面垂直煤层走向绘出剖面上的上盘煤层。绘时，先用虚线延至断层线，再自断层线用实线作出上盘煤层。同样，过剖面上的3和4点，亦可绘出剖面上的下盘煤层。在煤层产状稳定的情况下，运用定向延展法作图是正确的。为了简便地说明这一问题，在分析时可先假定断层上盘为不动盘，当断层尚未发生之前，煤层必然沿走向延至剖面线，并交于1和2点，投影到剖面图上为1和2点，过1和2点按煤层的倾向和倾角就可绘出剖面上的煤层；当断层发生之后，断层下盘煤层虽已错移，但上盘煤层仍保留原位，因此利用煤层走向延长线与剖面线的交点，可以绘出断层上盘煤层。按同样的假定和推理，亦可绘出断层下盘煤层。2根据煤层底板等高线图作剖面图剖面图是编制其它综合图件的基础。一般编图程序先是编剖面图，然后根据剖面图编煤层底板等高线图。但是，在生产矿井，由于煤层的大量采掘，煤层底板等高线图上积累了丰富的实际资料，因此编图程序也有例外。可根据煤层底板等高线图编制、校核和修改地质剖面图，特别是沿重要设计巷道方向编制的局部地质剖面图。在煤层底板等高线图上切绘剖面图的方法，在先修课程中已经学过，这里仅介绍在断层较多的煤层底板等高线图上切绘剖面图的有关方法。如图633所示，根据煤层底板等高线图编剖面图。具体作法如下375350404037535042540N860F1F2F3ABCDFEF1F3F2N860876253203507402553247C6DEF8AB图633根据煤层底板等高线作剖面图1投绘煤层和断层点平面图上剖面线与煤层底板等高线的交点，因其平面位置和标高都已确定，故可直接投绘到剖面图中，如平面图上的3、8点投绘到剖面图中为3、8点。平面图上，剖面线未切到的煤层底板等高线首先应采用走向延展方法，求出煤层底板等高线延长线与剖面线的交点，然后把交点按其平面位置和标高投绘到剖面图中，如平面图上的2、4、5、6、7点投绘到剖面图中为2、4、5、6、7点。平面图上剖面线与断煤交线的交点，因其平面位置已知而标高待定，故首先应按其平面位置，在剖面图中投绘出所在的铅直线，然后求出各铅直线与对应断层盘煤层底板的交点，即剖面图上的各断煤交点，如平面图上的A、B、C、D、E、F点，投绘到剖面图中为A、B、C、D、E、F点。2连接煤层和断层首先分析煤层被断层切割成几块，然后逐块地连接煤层和断层。连接7和8，78线与铅直线FF交于F点，则F8线为F2断层下盘煤层。连接5和6，56线的延长线与铅直线EE和DD交于E和D点，则ED为F1和F2两断层之间的煤层。连接3和4，34线及其延长线与铅直线BB和CC交于B和C点，则BC线为F1和F3两断层之间的煤层。过2点作BC线的平行线，与铅直线AA交于A点，则2A线向西的延长线为F3断层下盘煤层。A和B点相连为F3断层，C和D点相连为F1断层。E和F点相连为F2断层。二、煤层等高线煤层等高线图是以水平面为投影面，采用正射标高投影方法，反映某一煤层空间形态特征的煤层构造图。一般矿井编制煤层底板等高线图，在沿煤层顶板掘进巷道的厚煤层矿井中，为便于分析顶板构造，需编制煤层顶板等高线图，在煤层顶、底板构造不协调的厚煤层矿井中，为反映顶、底板构造的差异，需同时编制煤层顶板和底扳等高线图。煤层等高线图是倾斜、缓倾斜的煤层矿井必备的重要图件。它是进行开拓部署、编制生产计划、设计井巷工程和安排采掘生产的主要依据，也是研究构造规律、分析煤层变化、布置生产勘探及计算煤炭储量的基础图件。因此，及时编制和经常修改煤层等高线图，是矿井地质工作的重要任务。生产矿井煤层等高线图除应有勘探阶段要求的内容外，还应填绘本煤层的各类巷道、采区和回采工作面、