矿产勘察学Word文件下载.docx
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65——73
分化强烈，较松散
1.4——5.8
73——78
分化不强烈，浮土密
1——5
1.3——7.0
73——87
分化较轻，紧密结实
1.2——5.0
78——84
主于探槽布置在工作区的主要地质剖面上，应尽量垂直含矿层、含矿带、构造带和围岩的走向，以研究地层剖面、矿化规律与揭露矿体等，工程量一般较大。
辅助探槽是加密于主于探槽之间的短槽，用于揭露矿体界线及有关地质界线。
它可与主干探槽平行，但必要是亦可不平行，工程量较小。
主要用于追索和圈定覆土下近地表矿体或其它地质界线，一般要求覆盖层不超过3米，当地下水面底时，个别情况下覆盖层在5米时也可采用。
（3）浅井（QT）它是从地表向下掘进的一种深度和断面都较小，铅垂方向的地质勘探坑道（图8—2）。
其断面形状一般为正方行或矩形，断面面积为1.2—2.2平方米，深度一般不超过20米。
断面为圆形的浅井。
浅井的横断面大小，通常以松散层坚固程度、浅井深度和涌水量大小而定。
在岩性稳固的松散层中，浅井也可以基本上不加支护。
由于不支护，断面不宜过大，通常为0.8—1平方米。
浅井掘进在松散层中，为了支护及施工方便，经常采用矩形断面，除支护所占据的空间外，其净断面如图8—2所示。
浅井的布置按矿体的的规模和产状不同，其布置也一样。
①当矿体产状较陡时，在地表开掘浅井，不易恰好打到矿体，则采用在浅井下拉石门或穿脉较为合适。
②当矿体产状较缓时，浅井应垂直矿体走向沿其上盘布置追索矿体。
图8—2A）。
表8—2
浅井深度（米）
净断面（长×
宽）平方米
应用的条件
0—10±
1.1×
0.7
辘轳提升
0—20±
1.2×
0.8-1.0
辘轳或机械提升，吊桶提升
1.3×
1.1
辘轳或机械提升，吊桶或汞提升
1.7×
1.3
辘轳或机械提升，2台汞提升
布置原则
用途
地形有利时应优先使用
地形坡度＞50度以上
（1）揭露、延长矿体。
（2）也是人员出入、用输、通风、排水的通道。
（1）常用于连接竖井和岩脉。
（2）揭露含矿体岩系和平行矿体等。
平引矿体走向，在围岩中掘进（一般在沙体下盘），称为石巷或脉外沿脉。
（1）了解矿体沿走向的变化
（2）在矿体之外的沿脉坑道，可供行人，运输，通风，排水之用。
（1）揭露矿体厚度，圈定矿体
（2）了解矿石组分及占位（3）查明矿体与围岩接触关系等
在矿体上盘掘进，有探矿作用在矿体下盘用岩中掘进，无探矿作用
（1）探矿
（2）大部分用于运输，人员出入，通风等到作用
垂直暗井，又称天井，倾暗井：
又称上山或下山，
（1）在地下坑道中向上或向下勘探矿体索和圈定被子错断的矿体
（2）惯中断水平坑通
竖井一般布置在矿体下盘，其原因有：
（1）矿时还可用，且安全
（2）减少矿量损失（3）保证其他地下坑道貌岸然稳固
（1）是人负出入，运输通风排水的主要通道
（2）由于竖井成本高，施工技术较复杂，布置时对地表，地下（用钻探）的地质情况要进行详细研究，要有充分的地质依据。
（3）一个矿床设计1-2个就可以了。
浅井主要用于揭露松散层掩盖下的地表的矿体，追索原生矿及其边界，深度一般不超过20米，不多5—10米。
对一些特殊矿床的勘探，有时浅井成为主要的技术手段。
像含有金属矿物的花岗岩的大多数硅酸镍矿床，由于矿体埋藏浅，地下水不多，岩石松软而稳固，故常用浅井来勘探。
③对于要求大体积取样的金刚石沙矿或水晶沙矿来说，只能用浅井来勘探。
其它沙矿应用沙矿钻探时，必须用一定数量的浅井检查沙钻的取样质量。
布置原则及用途
2地下坑道工程
1.平窿（PD）它是按一定规格从地表向矿体内部掘进，其一端直通地表的水平坑道（图8-3a）平窿的断面形状多为梯形，是人员出入、运输、通风及排水的通道。
在地质勘探中，它常用来揭露、追索和研究矿体。
与竖井和斜井比较，它施工简便、运输及排水容易，坑道貌岸然维护方便，使用的机械设备及投资也较少，掘进速度快。
因此，在地形有利的条件下，应当优先使用平窿。
2.石门（SM）是地表无直接出口若悬河与含矿岩系走向垂直的水平坑道貌岸然（图8-3b）。
石门常用来联接竖井和沿脉，揭露含矿岩系的地质剖面和某些平行矿体，追索被断层错失的矿体等。
3.沿脉（YM）是在矿体中沿走向掘进的地下水平坑道（图8-3c）。
沿脉主要用来了解矿体沿走向的变化情况。
如果矿体厚度超过2-3米，则需配合使用横穿矿体走向的穿脉坑道（图8-4）。
沿脉也有脉外的，供行人、运输、排水和通风之用。
4穿脉（CM）垂直矿体走向并穿过矿体的地下水平坑道（图8-3d）。
穿脉坑道貌岸然主要用来揭露矿体厚度，圈定矿体了解矿石组成份和品位变化，以及查明矿体与围岩的接触关系、上下盘岩石的性质，并可探寻地下有无平行矿脉或矿体，因而穿脉是沿着矿体变化之最大的方向掘进的。
利用它能获得有关矿体形成条件与矿石质量和数量有关参数的宝贵资料。
图8-3地下坑探工程图8-4沿脉配合穿脉圈定矿体
a-平窿，b-石门；
c-沿脉；
1-花岗岩；
2-矿体；
3-石灰岩
d-穿脉;
c-竖井；
f-斜井；
（图未做）
g-天井
（图未做）
5.竖井（SJ）是一种直通地表且深度和断面都较大的垂直方向的坑道，也是进入地下的一种主要不得通道（图8-3e）。
竖井按用途分勘探竖井和采矿竖井。
后者又分主井、副井及通风井等。
竖井的断面直径有4，4.5，5，5.5，6，6.5，7平方米等。
勘探竖井一般布置在矿体的下盘，其优势是将来采矿时可以应用，不必留保安矿柱，可减少矿石的损失；
其缺点是石门较长，在掘进和运输上不经济。
竖井若设计在矿井的上盘矿体顶板岩石易于崩塌，影响上盘岩石的石门所以日后开采时难以利用。
由于竖井的勘探成本较高，施工技术也较复杂，所以在布置竖井时，必须有充分的地质依据。
事先必须对矿床的地表部分进行详细研究，且深部情况也必须用钻探或其它方法先行了解，才能设计竖井。
基于上述原因，在初步勘探时一般不用竖井，进入详细勘探之后才能使用，设计竖井数量不宜过多，一般一个竖井1—2个就够了。
（6）斜井（XJ）是在地表有直接出口的倾斜坑道（图8—3f）。
可以代替并勘探产状稳定倾角不大于45度的矿体。
和竖井相比优点是减少石门的长度；
缺点是承受地压较大。
机械磨损较大，勘探同样深度的矿体，斜井长度也比竖井大，缺点比较明显，一般较少采用。
（7）暗井（AJ）是在地表没有直接出口的垂直或倾斜的坑道（图8—5）断面一般为长方行，其规格多为1.5×
2.5平方米。
垂直的暗井又称天井，倾斜的暗井又称上山或下山。
暗井的主要功能是用来在地下坑道中间上或向下勘探那些不规则的矿体，追索矿体被错断的部分，贯通两个想领中段的水平坑道，揭露上下两个中段之间矿体的变化情况。
综上所述，一般情况下，初步勘探阶段，主要采用地表坑道工程和钻探，当转入详细勘探阶段后，只有用详细的地质测量对矿床的地表部分进行周密研究并揭露矿体露头，取得一定钻探资料证实证明深部有矿时，才部署地下坑探工程。
首先在最远景最可靠的部分开始。
在设计地下坑道时，应尽量考虑将来开采时能被利用。
因此，注意运输坑道要避免急转弯，坑道断面要保证车辆通行，坑道间垂直距离应考虑开采系统等。
（二）钻探工程
1、含义
（1）是通过钻探机械向地下钻孔，并从中取得岩心、矿心、矿粉，借以了解地下地质，矿产情况以及追索全定矿体工程。
（2）钻探工程是主要的矿产勘察手段
钻井深度，对于固体矿产为100—1000米。
勘探埋止较成的矿体—岩心钻
可直孔钻进
也可倾斜钻进
（3）钻探工程在矿产勘察各阶段可使用，但使用最多的是评查和勘探阶段。
2钻探工程的作用
号
孔名
作用
1
勘探钻孔
在矿床勘探时，用来系统揭露矿床的地下地质情况，追索和圈定矿体，了解矿石质量，矿化深度和矿化范围。
2
先锋钻孔
用来大致了解矿床情况，结论坑道工程的布置。
3
验证钻孔
检验地面物化探异。
4
水文钻孔
了解矿床深部含水情况以及水文地质资料。
5
构造钻孔
查明构造在地下剩部的变化情况。
3钻矿工程的优点
钻探与地下坑探工程相比，有以下优点。
（1）钻探费用低，浅矿的费用更低。
（2）钻探施工场地方便，受限性小。
（3）地下水涌水量大，也能施工。
（4）钻进深度快，消耗动力少，不用支护。
（5）钻进深度大，可了解深部情况。
转探工程也有其不足的一面，例如钻探的岩心直径有限，不利于地质观察，精度不如坑探工程高。
此外对于那些矿化极为复杂的矿床，钻探工程的效果往往不高，它有时还受水源，动力条件的限制等等。
（三）井中化探
在钻井中间时进行岩石地球化学采样，已受到普遍的重视。
它不仅是建立已知矿床原生晕模式、了解矿体蚀变带的基础，而且也是预测和估价深部盲矿体十分的依据。
经验表明，它是矿区外围和深部盲矿预测找矿行之有效的一种勘察手段。
（四）钻井地球物理勘探
钻井地球物理勘探是50年代提出和发展起来的一种技术手段，在煤田和油田勘查中应用较为成熟。
根据目前发展的趋势，广义的井中物探可分为成三大类；
①测定钻孔之间或附近矿体在钻孔中所产生物理场的方法，主要有充电法、多频感应电磁法、自然电场法、激发极化法、磁法、电磁波法、压电法、声波法等；
②测定井壁及其附近岩、矿石物理性质的方法，如磁化率测井、密度测井及电阻率测井等；
③测定钻孔所见矿体的矿物成分及大致含量的方法，如接触极化曲线法、核测井技术等。
前者（①）称作井中物探；
后两种（②、③）又称为地球物理测井或地球物理取样。
1.井中物探
井中物探的作用是发现井周或井底深部盲矿，确定矿体相对于钻孔的位置、大小、形状、产状，追赶索和圈定矿体范围，以及研究井间空间矿体的连续性等。
这不仅加大和补充了地面物探方法的勘探深度，同时也扩大了钻孔的有效作用半径，可更合理地布置钻孔，及时指导钻进或停钻，提高勘探速度和见矿率。
2.地球物理测井
主要用于研究井壁地质情况，其具体任务是：
划分和校验钻孔地质剖面，查明矿层位置并确定其深度和厚度；
直接测岩矿石物性参数；
研究和确定矿石成分及含量，以实现局部不取岩心或无岩心钻进。
测井方法目前已由单一电测井发展到磁、电磁、放射性等多种参数综合测井。
在研究和确定矿石成分及含量方面，核物理测井（r能谱测量、选择性r—r测井、核磁共振、中子活化法及x萤光测井等）技术将成为一种主要手段，已引起国内外重视。
主要井中物探方法及其用途列于表4—13中。
3.小结
（1）不同勘查技术手段的作用和应用范围是有限的，各有所长和不足；
（2）各种勘查技术手段虽然由于科学技术的进步有很大发展和改进，但仍然因为技术原因和地质现象复杂等，某些技术成果常常具有多解性，因而使用权其应用受到某种局限；
（3）不同勘查技术手段应用实际上是提示，研究和利用控矿条件及矿化信息的某一方面的特性，而矿床是所有这些方面都具有密切内在联系的统一整体。
表4—13主要井中物探和地球物理测井方法及其用途
方法名称
用途
使用条件—孔径（mm）
探测距离（m）
充电法
探测良导硫化矿、磁化矿、定位置、
规模和矿体相关性
单、双孔孔径36
500
多频感应电磁法
探测致密、脉状硫化矿、定位置和产状要素
单、双孔孔径46
单孔50～80，双孔120
自然电场法
探测致密、脉状硫化矿，定位置和延深
单、多孔孔径36
100
激发极化法
探测硫化矿（包括浸染型），定位置，可估算规模
100（如用充电方式，可达500）
磁法
探测磁体，定位置大小和产状
单孔孔径36
150～250
电磁波法（无线电波法）
探测良导体，定矿体位置、规模和形态
双孔为主，单孔少用，孔径36
50～400
压电法
探测石英脉型、伟晶岩型矿床及硅化带，定位置、规模和形状
50～120
声波法
探测铬铁矿、多金属矿、煤矿等、定位置、规模和形状
单、多孔孔径59
80～400
接触极化曲线法
定硫化矿矿物组分，估算致密和脉状矿规模，定矿段相关性。
单、多孔孔径46
核测井法
定硫化矿、氧化矿物成分及含量
因此，在矿床勘查及评价工作中，人们只有综合合理有效地采用不同技术手段才能取得更多的信息，使其互相补充、验证，才能变多解为单一解，达到多快好省地发现，认识和评价矿体的目的。
采用多种手段联合勘探矿床，是提高矿床勘探及评价的效果与速度，提高经济效益的重要方向和途径。
二.矿区地质填图
大比例尺地质图的测制是矿床勘探初期必须进行的一项基本地质工作，常驻需辅以矿区地表探矿工程和物化探技术资料完成。
矿区地质图或矿床地形地质图，是详细表示矿区地形、地层、岩浆岩、构造、矿体、矿化带等基本地质特征及相互关系的图件。
目的在于为详细研究矿体赋存地段的地质构造特点和控制矿化的地质因素，查明矿体分布规律和地表矿化带或矿体地质特征，从而推断矿床深部的情况；
为正确地布置勘探剖面及深部勘探工程提供地质依据；
也是进行矿床正确评价、储量计算和编制矿床开采设计的重要依据。
它是勘探矿区最基本的图件之一，也是编制其他地质图件的基础。
矿区地质图一般采用的比例尺是1：
5000～1：
2000，必要时可用1：
5000，以适应圈矿和采矿的需要。
地质构造的复杂程度、矿体规模大小及形态复杂程度是先择比例尺的决定性因素，此外，地质研究的任务与要求，以及矿区基岩出露情况等也是选择比例尺应该考虑的因素。
1.编制大比例尺矿区地质图的基本特点和要求
（1）其测区面积大小和范围常常是根据矿床的大小来确定的，并兼顾与矿有关的岩石与构造等条件，以便使全部矿体及各种控矿因素都能表示在测区面积之内。
测区面积一般不超过几平方公里，甚至小于1km2。
图纸上的测区范围不一定要限制其左右界线平行经线、上下界线平行纬线而成矩形或正方形，而以便于表明整个矿床地段的地质结构为原则。
（2）由于大比例尺地质测量是对有工业价值的含矿地段进行全面深入的地表地质调查，深入研究矿区地表地质构造及矿体特点，指导进一步的勘探工作和对矿床的工业评价，因之要求对地表各种地质现象作细致深入的观察和描述，其详细程度是很高的。
它要求查明所有出露于地表的矿体露头，确定矿体的边界和规模，研究矿体所赋存的地层、岩石、构造特点及它们在空间和成因上的联系，并要求将上述内容按比例尺要求尽可能地反映在地质图上。
（3）为了保证地质图的精度，所的观测点都有应采用仪器测量。
（4）为了详细查明地表地质构造及矿体地质特征，必须以地质观察为基础，保证应有的详细程度和精确度，必须有足够的天然露头，如天然露头不足，还需补充必要的人工露头。
这样，常常要投入相当数量系统加密的轻型山地工程，因此观测点的数目和密度也较大，其具体数目可参考有关规范。
（5）矿体地段在表地质测量不但要依靠地表观察，还要依据钻孔和物化探提供的资料，这样有助于编制更详细精确的地表地质图。
对于薄矿体（层）、标志层及其他有特殊意义的地质现象必要时应扩大表示。
2.大比例尺地质编测程序
大比例尺地质图编测程序一般可分为踏勘、地层剖面研究和地质填图三个阶段。
填图的基本方法是剖面法和追索法，必要时辅以其他技术方法。
（1）剖面法它是通过测制许多横穿矿体或矿区主要构造线的地质剖面而进行地质填图的方法。
先是平行矿体走向或构造线方向用仪器测出一条（或几条）基线，又垂直基线测出一系列平行的剖面线。
剖面线间距根据矿区地质构造的复杂程度来具体研究确定，原则上要使相邻剖面线上地质体可以对比连接。
一般情况下，剖面线间距在相应比例尺的图纸上为3～5cm。
地质人员沿剖面线作地质观察、绘制地质剖面图。
地质体分界的观测点，用仪器测定位置并精确地标在地形图上。
在剖面观测的基础上，进行剖面之间矿体和其分各种地质体的连接，以完成地质填图。
剖面法适用于地质构造简单，矿体和岩层沿走向变化不很大的矿区，在植被覆盖面积大的矿区也可考虑采用此法。
（2）追索法它是通过追索矿层、标志层、产要岩层分界线和构造线的方法进行地质填图和矿区地质构造研究。
应用此法，要求先查明岩层层序和岩体的岩相分带，找出标志层和主要的岩层界线、岩体界线，构造线的位置，然后沿着走向进行追赶索。
在追赶索过程中，每隔适当距离，或在地质体发生变化的位置，布置观测点，作描述记录，并用仪器测定其位置，标在地形图上；
最后连接地质界线完成地质图。
这种方法适用于基岩出露较好，地质体接触界线一般比较清楚，并有良好标志层的矿区。
应用追索法经常需有剖面法的补充，以检查主要地质体界线之间的其他地质界线的变化和有无界线遗漏。
故矿区地质填图常可理解为上述两种方法的联合使用。
在松散沉积物覆盖普遍的矿区，地质现象的直接观测受到很大的限制，因此选择有效的物、化探方法，适当加密布置系统的轻型山地工程或浅钻，用以揭示、追索松散层下岩层、岩体、矿体和断裂构造的分布，是保证地质图编测精度的一项重要措施。
通过矿区大比例尺地质图的编测和部分地表工程的揭露，对矿区地表地质构造情况较详查阶段有了更加全面深入的了解，初步建立矿床地质模型，这就为勘探工程的进一步正确布置提供了重要的依据。
三.影响选用勘探工程的因素
在第一节介绍了金属与非金属矿床勘探的主要技术手段是坑探工程与钻探工程，下面我们介绍一下影响坑探工程与钻探工程的先择的因素。
关于物化探的影响因素这里不作叙述。
影响坑探工程与钻探工程选择的主要因素可分为以下几种：
地质的、地形的、水文的、气候的、自然界经济的，其中地质因素是最重要的。
（一）地质因素
矿体的形状与大小
（1）矿体规模大小一般用矿体在三度空间的延长或长度、延深或宽度的几何尺寸参数（一般取平均值）来度量；
可用与之相关与之相关的矿石（或有用组分）储量大小来表示，总体上反映着阶段勘探成果。
人们按矿产种娄或矿床种类的不同规定了不同的特大、大、中、小型矿床划分标准。
（2）矿体形状一般是指矿体外部边界的线与面要素组合成的轮廓。
其边界复杂程度及延伸和尖灭特征应是矿体形态分类的基本依据。
一般常是按矿体长度、宽度、厚度三者比例关系来分类。
B.M克列特尔划分出二种基本类型；
①一向延长的筒状、柱状、条状矿体；
②二向延长的层状、似层状、透镜状及其他扁平脉搏状矿体；
③三向延长的等轴状、囊状、巢状、瘤状矿体。
矿体的形状与大小对坑探工程与钻探险工程的选择往往具有非常重要的意义。
所谓矿体形状既包括矿体原来的外形，也包括后来由于地质构造作用所引起的改造的形状。
如果矿体较大，形状不复杂，如层状或脉状矿床，则可利用钻探工程进行勘探。
若矿体大小不一，形状复杂、像不规则的脉搏状，零散分布的串珠状、巢状矿体，那么钻孔穿过矿体的机会很小，因而钻探效果不会好，应考虑选择勘探坑道，钻探工程只能起辅助作用。
断面不大，形状复杂的简状矿体，一般吸有选择坑道进行勘探，如果我们想从地表用钻探工程进行勘探，那吸有在矿体非常大的情况下才能允许，但所进行的钻孔还须用坑道进行检查。
矿体的产状与埋深
矿体空间位态则是指矿体产状和埋藏状况。
矿体产状；
一般常以其总体走向、倾向、倾角三要素表示，故其实质往往是具有代表性的平均值；
而要反映矿体产状在局部地段的细节变化，则必须进行详细地加密测量。
对于一向延长（如脉状、管柱状）和某些二向延长（如透镜状）矿体，当延深方向与倾向不一致时，还必须考虑矿体的侧伏方向及倾伏角大小，以便准确确定矿体空间位置和正确有效地布置勘探工程。
矿体埋藏状况：
①矿体埋藏深度分为出露的或覆盖的、隐伏的或深埋的等；
②矿体与其他地质体（如围岩）的关系，即同生或后生，包裹或并列，界限渐变或截然，整合或非整合等。
③与地质构造的关系：
包括与断裂、褶皱、层理、片理等构造的空间位置关系。
④矿体间的空间关系，如排列形式有平行、侧列、尖灭再现及间距有大小，或各种交叉、复合的等等。
总体构成大小不等到的矿段、矿带、矿床、矿田等不同成矿单元。
勘探工程手段的选择常常取决于矿体的产状和埋深。
如矿体产状平缓、埋深不大，就可以采用浅井或浅钻进行勘探。
若产状较陡，埋深又较大的矿体则适用于地下坑道或岩心钻探。
若矿体的埋深很大，这时用坑道貌岸然勘探势必很大的工作量花费在围岩里，因此，钻探工程就显得比较优越。
勘探深度很大时，必须全面考虑勘探的时间、费用及施工技术的难度问题。
当然，最后选择还得通过技术经济的比较与分析，同时也要考虑其它的因素。
3.矿体的产状与地形
矿体的产状要素和地形的关系对勘探工程的选择有着十分重要的意义。
当矿体的走向横截山坡倾斜面，这时矿体在地表露出了一个“脊线”（图8—11），对勘探非常有利。
在这种情况下，如果矿体呈脉搏状，倾角陡，脉本身结构复杂，矿石工业价值很高，则平窿是最常采用的，它们直接布置在地表露头上，将矿脉截成几段。
当矿体走向基本上平行山坡倾斜面，而矿体倾向或者与山坡一致或者相反：
若矿体的倾向与山坡一致，在地形陡峻处，可优先选择平窿，地形低平处可以选择钻探工程（图8—12）。
若矿体倾向与山坡相反，则对勘探十分不利，因为在这种情况下，愈勘探到深部，在地表进行的坑探与钻探在围岩中的进尺愈多，且受地形限制，施工愈来愈难，这时往往舍地表坑钻工程式，而用平窿及地下苫勘探（图8—13）。
但舍取之根据是技术经济的比较与分析。
图8—11用平窿勘探走向横截山坡的矿体（图未做）
图8—12矿体倾向与山坡一致用平窿及钻孔勘探（图未做）
图8—13矿体倾向与山坡相反，用平窿及一下钻孔勘探（图未做）
矿体的矿石品位变化及结构构造特点
矿体内部结构是指矿体边界范围内的各组成部分在三度空间的搭配与排列分布特点，即包括矿化连续性、工业矿化与非工业矿化地段的空间关系、夹石层或无矿天窗的特征、矿石自然类型、工业品级的种类和分布特征等。
矿体内部结构即反映了矿体内部物质成分的宏观组全形成，也在某种程度上影响矿体形态的复杂程度，
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