《勘查技术手段》PPT课件.ppt
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1、矿产资源勘查,主讲人:杜振川,第五章 勘查技术手段,勘查技术手段:是指为完成勘查任务所采用的各种工程和技术方法的总称。,采用的技术手段主要有:,遥感地质调查地质填图山地工程钻探工程地球物理勘探(包括地面物探和测井)等,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,一、遥感技术概述,遥感(被动遥感):通过飞机和人造地球卫星等平台所运载的各种传感仪器,接收地面反射与辐射的电磁波信息,然后再将这些信息传输到地面并加以处理,达到对目的物的识别与监测的全过程。遥测(主动遥感):从飞机或人造地球卫星向地面发射电磁波,然后接收目的物反射的信息。,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,一、遥感技术概述,目
2、前遥感技术手段有:,摄影遥感多光谱遥感红外遥感雷达遥感激光遥感全息摄影遥感等。,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,一、遥感技术概述,遥感技术提供的图像数据,一方面可以提供高分辨率、高精度定位的立体观测地貌,可在前期踏勘阶段准确、迅速地查明地形、地貌、露头岩性组合和覆盖区地下构造的基本形态及地层、断层延伸走向等方面的信息;美国Spaceimage公司于1999年9月发射的依科诺斯(IKONOS)高分辨率商用卫星,可采集1m分辨率的黑白影像和4m分辨率的多波段影像,EarthWatch卫星搭载的快鸟(QuickBird)传感器,最高可达0.61m的空间分辨率。,第五章 勘查技术手段,第一
3、节 遥感地质调查,一、遥感技术概述,中国巴西合作研制的资源一号卫星(CBERS-1)于1999年10月14日在中国成功发射,兼有法国SPOT-1和美国Landsat 4(覆盖面积为185kml85km=34225km2)的主要功能,卫星上装有先进的遥感器,其中包括5谱段、分辨率为19.5m的CCD相机,红外多光谱扫描仪和广角成像仪。在野外,将遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)等所谓的“3S”技术相结合,可以很清楚、直观地利用彩色立体观测地貌图进行跑点定位。,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,二、遥感地质调查工作程序与工作内容,遥感技术在地质调查过程中的具体应
4、用:就是图像的解译或判读,其中包括卫星图像(卫片)和航空图像(航片)。,工作准备建立解译标志编制遥感影像图室内解译野外验证五个阶段进行。,遥感解译工作步骤,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,二、遥感地质调查工作程序与工作内容,解译内容,)划分不同地貌单元,确定地貌成因类型和主要地貌形态及水文地质特征,判定地形地貌、水系分布发育与地质构造、地层岩性及环境地质条件的相互关系。()确定主要断裂构造(包括隐伏断裂)分布位置、发育规模、展布特征;新构造活动形迹在影像上的表现。()解译地层岩性,划分岩性组合类型及分布。(4)解译崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝、水库塌岸等环境地质问题与地质灾
5、害的分布、规模、形态特征、危害以及发展趋势。(5)解译人类工程活动引起的地质环境的变化等。,第五章 勘查技术手段,第一节 遥感地质调查,二、遥感地质调查工作程序与工作内容,辽宁西部逆冲断层解译图,第五章 勘查技术手段,第二节 地质填图,一、地质填图的目的和任务,地质填图是地质勘查最为基础的工作,也是最基本的技术手段,它是地质勘查各阶段编制勘探区或井田地质图的依据和基础。一般配合相应阶段的地质勘查项目进行,且应超前开展填图工作。地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地层柱状图,作为地质勘查各个阶段编制设计的重要依据。,地质填图:运用地质学的理论和方法,通过对自然露头和人工地质点等进行观测、
6、研究,并编制成各种地质图、表和文字的全部综合性的工作。,第五章 勘查技术手段,第二节 地质填图,二、煤炭地质勘查的各阶段地质填图的要求,1)预查阶段预查是在煤炭预测或区域地质调查的基础上进行的,其地质填图的比例尺一般为150000125000。2)普查阶段普查是在预查的基础上或在已知有勘探价值的地区进行的。其地质填图的比例尺一般为l50000125000,也可采用110000。,第五章 勘查技术手段,第二节 地质填图,二、煤炭地质勘查的各阶段地质填图的要求,3)详查阶段详查是在普查的基础上,根据煤炭工业规划的需要,选择资源条件较好,开发比较有利的地区进行的。其地质填图的比例尺一般为125000
7、110000,也可采用l5000。4)勘探阶段勘探一般是在矿区建设开发总体设计的基础上进行的。其地质填图的比例尺为l5000,也可采用110000。个别地质构造复杂的地区或供露天开采设计的矿区可进行比例尺为12000的地质填图。,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,山地工程:是为了达到某种地质目的,而挖掘的槽、井、巷等。它包括有剥土、探槽、探井、探巷等,山地工程也称坑探工程,1-探井;2-探槽;3-斜井;4-平峒,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,山地工程的目的:揭露及研究被表土所覆盖的含煤地层;进行煤层的取样与煤质的研究;了解煤层的产状要素及地质构造等。,一、探槽,探槽:在表土较薄
8、地段,垂直地层走向或构造线方向挖掘的沟槽。由于探槽施工容易,管理简单,费用少,并能较好地提供地层、构造与含煤情况等方面的资料,所以探槽是山地工程中最普遍、最常用的一种技术手段。它主要配合地质填图使用。,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,一、探槽,探槽的使用条件是:表土厚度一般小于3m,表土稳定坚实且含水不多。探槽的布置:一般垂直岩层走向或构造线延长的方向,一般尽可能布置在勘探线上。探槽的断面:可以采用矩形、倒梯形和阶梯形。,1-矩形;2-倒梯形;3-阶梯型,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,二、探井,探井:从地面垂直挖掘不深的勘探井。,利用探井可以揭露含煤地层,了解和查明含煤层数及
9、层位、煤层厚度和结构、标志层层数和层位,地层产状和构造变化,追索煤层和标志层露头,以及采取煤样等。,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,二、探井,探井的使用条件是:表土厚度大于3m,且地层产状平缓的地段,不宜使用探槽时,可以选用探井。探井沿地层走向和倾向均可布置:垂直地层走向布置:即沿勘探线按一定间隔布置探井;沿地层走向布置:可以在勘探线之间追索煤层、标志层及地质界线,也可根据需要追索断层或褶皱转折端的地层产状变化等。方探井的断面规格:依据井的深浅一般采用1.20.8m2或1.21.0m2 深度一般不超过20m。小圆井的直径一般为0.81.0m,深度不超讨l0m。,第五章 勘查技术手段,第
10、三节 山地工程,三、探巷,探巷:是在煤、岩层中所挖掘的坑道。,(a)沿煤层倾斜方向掘进的斜探井(b)沿垂直岩层走向掘进的平硐,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,三、探巷,1、斜井,斜井:是由煤层露头向下沿着煤层倾斜方向所开掘的倾斜井巷。通过沿煤层掘进的斜井,可以查明煤层厚度、结构和煤质变化情况。需要时,每隔一定距离采取煤样,经过化验确定煤层风氧化带的深度;还可以越过风氧化带采取大量新鲜煤样,用于煤的工艺性质试验和研究。,斜井的横断面一般为梯形,其规格是顶宽1m,底宽1.2m,高度不低于1.6m,斜井倾角一般应小于35。设计长度取决于煤层风、氧化带的深度与研究目的。,第五章 勘查技术手段,
11、第三节 山地工程,三、探巷,2、平硐,平峒:是一种在地表有直接出口的、沿水平延伸的巷道,也称平巷。,沿煤层走向开掘的平峒,用以了解煤层的厚度、结构和煤质沿走向的变化情况,也可以用来采取大量的煤样或进行边探边采。垂直于岩层走向开掘的平峒,可以揭露含煤地层剖面,查明煤层的层数、厚度、层间距与其结构,了解煤层顶底板的岩性。,第五章 勘查技术手段,第三节 山地工程,三、探巷,2、平硐,平峒的断面一般为梯形,其规格当平峒长度在20m以内时,高为1.8m,顶宽1m,底宽1.2m。当长度大于20m时,断面规格应适当放大。应保证运输设备最大宽度与巷道一侧的安全间隙不小于0.20.25m,人行道宽度一般为0.5
12、0.7m。,第五章 勘查技术手段,第四节 钻探工程,钻探工程:是通过机械设备,向地下钻成不同直径而深度大的圆孔,称为钻孔;从孔内取出的煤、岩心,供进行观测研究和采取样品,从而获得各种地质资料。它是地质勘查中最普遍、最常用,也是最直观的技术手段。,第五章 勘查技术手段,第四节 钻探工程,(1)在地球物理勘探确定有希望的含煤区,或经过地质预测而推定的含煤区,必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。(2)表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的深部,钻探就成为最重要的手段。(3)表土含水过多的半沼泽地区和含煤地层赋存于地表水体下的地区,其它手段的应用也受到限制,钻探几乎成为唯一的手段。(4)钻探能够揭露整个含煤地层
13、,取得完整的含煤地层柱状和含煤地层的岩性、煤层、煤质、构造、水文地质、工程地质及其它开采技术条件等方面的许多资料。,一、钻探工程的应用,第五章 勘查技术手段,第四节 钻探工程,二、钻孔分类,根据钻探施工的深度,浅孔:主要使用钢丝绳冲击钻、汽车钻等进行施工。一般钻进深度1020m,或2050m;在掩盖地段可用以了解第四系覆盖层的厚度,以及追索含煤地层和煤层露头。,深孔:一般使用机械回转岩心钻机。主要用于露揭整个含煤地层和煤层、控制构造、采取煤岩心样,以及进行抽水试验等。,第五章 勘查技术手段,第四节 钻探工程,二、钻孔分类,直孔斜孔又称定向斜孔水平孔,根据钻进方位与铅垂线的关系,1垂直孔;2定向
14、斜孔;3水平孔,第五章 勘查技术手段,第四节 钻探工程,二、钻孔分类,根据地质任务,探煤孔 构造孔 水文孔 水源孔 取样孔 井筒检查孔 定位孔 验证孔,第五章 勘查技术手段,第五节 地球物理勘探,地球物理勘探:是利用不同地质体(如岩石、煤层)所具有的物理性质(如密度、磁性、电性、弹性和放射性等),以及对地球物理场所产生的异常,来寻找矿床和解决某些地质问题的一种技术手段,简称物探。,在地质勘查工作中,根据物探资料,可以了解第四系覆盖层的厚度,地层的分布范围与埋藏深度,构造形态和断层,岩浆侵入体的分布范围,地层下伏基底的起伏情况,以及测定含矿地层的岩性、层数、厚度及其赋存深度等。,第五章 勘查技术
15、手段,第五节 地球物理勘探,重力勘探;磁法勘探;电法勘探;地震勘探。,目前,地质勘查中常用的方法,第五章 勘查技术手段,第五节 地球物理勘探,一、重力勘探,重力勘探:是以地壳中岩层之间、岩层与矿层之间的密度差异为基础,通过观测与分析重力场的变化规律,查明地质构造和寻找矿产资源的一种地球物理方法。,第五章 勘查技术手段,第五节 地球物理勘探,一、重力勘探,地壳中各种岩石和矿物的密度(质量)是不同的,根据万有引力定律,其引力也不相同。据此研究出重力测量仪器,测量地面上各个部位的地球引力(即重力),排除区域性引力(重力场)的影响,就可得出局部的重力差值,发现异常区。,地球的重力是地球质量在观测点上的
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