定向岩芯构造分析及在金矿勘查中的运用

系统测量定向岩芯中构造面的α角和β角,结合钻孔的方位角和钻孔倾角,通过赤平投影可以还原真实的构造面产状.通过穿过金矿体的定向岩芯的构造编录和系统分析,计算矿体中的主要含矿节理、含矿蚀变带等构造面的产状,并进行统计分析,可以了解矿化与各类构造之间的关系,计算矿体的空间产状,并推断主矿体的延伸等,为矿区的深部勘查设计提供依据.     

岩芯定向技术问题

采用岩芯定向技术,可以确定地下岩层(结构面)的产状.介绍了岩芯定向技术的工序,包括打定向标记、测量定向标记和孔斜、钻取岩芯和求解地下岩层的产状工序.提出了求解地下岩层产状的立体几何方法,依据测量孔段的顶角、方位角、刻痕方位角、层面椭圆长轴方向面与钻孔轴线方向面的夹角--层面椭圆长轴终点角、层面椭圆长轴与钻孔轴线的夹角,便可求解地下岩层产状.阐述了该方法的原理和应用过程,这种求解岩层产状的方法计算原理.立体几何法与复位测量法进行了比较,二者结果比较接近.     

钻探方法确定岩体结构面产状

在许多地下工程中,均需确定岩体结构面产状。文章阐述了确定岩体结构面产状的两类方法及其主要特点。岩芯定向方法需专门的仪器设备,成本较高,工序多;钻探直接计算方法,属常规方法钻探,故成本低,但需要3个钻孔测斜资料。文章提出了采用立体解析几何法,依据3点钻孔测斜资料、岩芯层面角,确定岩体结构面产状的方法。该方法分为两种情况:①3点测斜资料——钻孔顶角和方位角不完全相同情况下,3点测斜资料取自1孔、2孔或3个钻孔均可以,可以采用2个向量的数量积方法确定岩石结构面产状;①来自3孔的3点测斜资料——钻孔顶角和方位角完全相同情况下,可以采用两个向量的向量积方法确定岩石结构面产状。该方法准确,简单、成本低、适用性强。进一步完善并发展了以往确定岩石结构面产状的方法。此方法得到了很好的验证。     

基于钻孔电视的深部岩体节理三维网络模拟

为了准确模拟岩体节理的空间分布,评价高放废物地质处置库围岩的稳定性,先通过调查露头节理数据,运用概率统计理论进行节理几何特征模拟,再利用Monte-Carlo法来模拟节理空间分布特征,并以高放废物地质处置新疆预选区天湖地段花岗岩体为研究对象,通过钻孔电视调查不同深度节理几何特征,划分钻孔岩体结构均质区,提出钻孔节理产状、大小、密度的统计方法和计算公式,以均质区建立节理三维网络模型并通过数据对比法进行模型验证。结果表明：1）利用列联表卡方检验和重叠窗口法可将天湖钻孔岩体划分为0~90、120~240、270~360和390~600 m等4个均质区;2）利用SPSS软件以及基于节理直径、迹长和隙宽之间的数量关系得出节理产状服从正态分布,节理直径服从负指数分布;3）通过数据对比法得出模型统计和现场测量的节理平均产状数据相差±3°以内,平均直径相差±1 m以内,平均面密度相差±0.01 m^-2以内,从而验证了Monte-Carlo法建立的节理三维网络模拟的准确性。     

定向钻探中应用层次分析法优化选择泥浆泵

某铅锌矿地处悬崖峭壁沟谷纵横的山地,矿体产状陡(倾角 70~80°)。为探明矿藏贮量,某地质队决定在该矿区施工一主二枝单羽状定向孔。平均孔深 350 m,最深400m,终孔直径76 mm,开孔顶角15°。选用LF一65螺杆钻具造斜斜采用76 mm金刚石单动双管取芯工具钻进。钻孔所遇岩层为可钻性4~5级的质白云局部破碎裂隙发育。有 4 台泥浆泵A、B、C、D供选择。      

数字式全景钻孔摄像在某洞室勘察中的应用

在地下洞室的勘察中。数字式全景钻孔摄像通过对钻孔孔壁的拍摄处理．给出了全孔的孔壁展开图和三维虚拟岩芯图，并对深层岩脉、节理．裂隙的产状和宽度进行量化的统计，为地下洞室的布置和岩石质量评价提供了翔实可靠的数据，通过工程实例阐述了数字式全景钻孔摄像技术在花岗岩地区地下洞室勘察中的应用。     

北山花岗岩深部节理间距分布多重分形研究

岩体节理几何特征定量描述是岩体力学性质和渗透性研究的基础,更是核废料处置库场址筛选和评价过程的主要内容。基于甘肃北山高放废物深地质处置库预选区BS17、BS18和BS19钻孔岩芯节理数量修正数据,针对节理间距建立了类负指数分布数学统计模型,进一步应用于RQD体系定量评价深部岩体完整性,通过与RID体系对比验证了概率模型的可靠性。指出节理数量-间距关系具有明显的分段线性特征,分维数随着间距增大而增大。确定了节理间距-数量关系符合尺度律,得出了数量与间距关系的多重分形特征。进一步分析了数量与埋深的多重分形特征,初步实现了岩芯节理的定量描述。验证了多重分形谱可以很好地统计分形维特征,尤其是节理几何形状及分布特征。该研究结果可为实现基于钻孔岩芯节理几何特征数据的深部岩体节理三维网格模拟提供参考。     

岩芯定向钻探在工程中的应用

岩芯定向技术是一项能借助钻探手段。从孔内取出定向岩芯,并进而计算出钻孔穿越岩体的各种结构面产状数据的新技术,此项技术可广泛用于工程岩体研究;水电、石油及固体矿产的地质构造分析;海洋地质调查及古地磁研究等。 本文介绍了作者研制的两种定向钻具和仪器。分别可用于完整及较破碎地层。文中介绍了钻具的原理、结构及从1984年起在工程岩体研究中的应用情况。最后根据几年来的施工经验、对几个技术问题进行了探讨。     

陕西柞水县杨木沟钼矿床地质特征及找矿意义

杨木沟钼矿床位于秦岭印支造山带北部,四海平-丰北河角鹿岔北东向岩浆带与东西向岩浆断裂构造带的复合部位,迷魂阵杂岩体的东南侧,是秦岭地区北东向构造岩浆带中近年来重要的矿产勘查成果之一.工业矿体产于迷魂阵杂岩中印支期二长花岗岩中,矿体集中分布于构造蚀变带f1与f2之间及上下盘附近,宽约140 m、长约1 000 m范围内,矿体产状280°～320°∠50°～75°,矿体产状与节理构造密集带基本一致,反映了节理构造密集带对矿体的控制.     

SDQ—91型随钻岩芯定向测量仪的研制

介绍了ＳＤＱ－９１型随钻岩芯定向测量仪的工作原理和确定岩层产状的方法。阐述了研制测量仪中攻克的抗振性、密封性等技术问题。     

岩芯定向技术概况及发展前景

岩芯定向技术概况地质工作者依靠钻探工程来获取地质资料已是一个大量使用的传统手段.在钻探及其他工作的基础上,他们根据三点定一平面的方法,借助多个钻孔的资料,对地下岩、矿层产状进行推断,并进一步研究地下构造.但它的可靠性是受到多种因素干扰的,而且又需要用较多的钻孔.在这个基础上,人们进一步研究如何使现用的钻探手段为地质工作者提供更多、更确切的资料问题.近代物理技术用于测井就是一个办法.但这些技术的使用是有一定局限性的.正在研究的岩芯定向技术,就是有效的措施之一.该技术是把取上来     

依据测井成像资料确定岩石结构面产状

在许多地下工程中,都需要确定岩石结构面的产状。笔者叙述了岩芯定向法、钻探计算法和物探测井或井内电视法三类确定岩石结构面产状的方法及其主要特点,提出了利用立体几何数学方法,依据成像测值、井斜参数确定岩石结构面产状方法,并实现计算机编程计算。理论推导和实验均表明:计算原理正确,具有方法简单、准确的特点。     

岩体结构面产状测量的钻孔摄像技术及其可靠性

针对钻孔摄像技术对结构面产状测量只限于垂直孔的现状,以钻孔孔口圆心为原点,建立空间左手直角坐标系,对倾斜孔中结构面产状的确定方法进行了详尽的阐述和推导,得出了精确的解析计算公式,并基于C#语言进行编程,开发了IDOIB软件,通过测试表明此方法及其程序的正确性.采用PVC管模拟钻孔孔壁,进行钻孔摄像技术用于结构面产状测量的可靠性试验研究,结果表明:(1)对于垂直孔,测量结果的倾向绝对误差为[-3°,4°]、倾角绝对误差为[-1.5°,1.0°],说明该技术用于垂直孔进行结构面产状测量是可靠的,能满足工程应用精度.(2)当PVC管的倾伏向为270°、倾伏角为25°时,结构面产状可靠度为0.10;倾伏向为176°、倾伏角为60°时,结构面产状可靠度为0.67.PVC管倾伏角的不同导致结构面产状可靠度的差异.(3)一般岩体工程的结构面产状测量结果应具有高等级可靠度(不小于0.8),即须在倾伏角不小于71°的钻孔内采用该技术进行测量.      

裂缝储层岩芯检测技术及其应用

针对目前裂缝岩芯检测的技术缺陷,建立了裂缝面、在层层面及钻井井身等产状要素之间的空间几何学联系,利用这种联系可以确定非定向取芯井裂缝的真实产状,研制了裂缝岩芯检测资料处理系统软件,可提高代作效率和精确度;应用该技术对江汉盆地王场地区潜江组非砂岩进行了研究,结果揭示了目的层裂缝成因类型、空间分布及对油气的控制作用。据此所提出的靶区经钻探已获得油流,说明该技术具有实用价值。     

单孔确定地层产状方法

从勘探钻孔资料取得地层产状数据的重要性和迫切性是众所周知的,尤其是在勘探区逐渐由裸露区走向隐蔽区的情况下,更是如此。在目前还没有有效的钻孔产状测定仪的情况下,钱祥麟同志提出了利用钻孔孔斜和岩芯倾角资料根据赤平极射原理作图法求解地层产状的方法(《根据单孔资料确定地下岩层产状》《地质科技》1976年第6期)。经过我们在煤田地质勘探中的使用和改进,並设计了一个专用的赤平极投影网,提高了工作效率。实践使我们认识到,这种方法是有实际意义的。     

探矿三项科技成果通过技术鉴定

一九八三年十一月二十八日至十二月二日,冶金部地质局在辽宁冶金地质勘探公司机修厂召开了三项科技成果技术鉴定会.参加会议的有来自不同系统的40个单位、73名代表.三项成果是:由冶金部地质研究所研究设计、辽宁冶勘公司机修厂试制的“YCO-Ⅱ型多点随钻岩芯定向钻具及YDC型岩芯产状测角仪”;由辽宁冶勘公司机修厂研制的“水平钻孔测斜仪”和由冶金部第一冶金地质勘探公司探矿技术研究所研制的“钻进参数测定仪”.     

利用钻孔岩芯作定向磁性标本的方法

当钻孔穿过层状岩(矿)层时,如果钻孔轴线和岩(矿)层不正交,也不平行,则岩(矿)层的层面和层理面在岩芯柱上呈一椭圆面或椭圆迹圈(图1).经研究发现,该椭圆长轴的方位是钻孔倾斜方位角φ_钻、倾角θ_钻以及岩(矿)层倾向方位角φ_岩、倾角θ_岩的函数.由此函数关系出发,进一步求出此椭圆长轴与钻孔轴线确定的平面和通过钻孔轴线的铅垂平面的夹角γ,就可以在岩芯横截面上画出钻孔的倾斜方位线,从而恢复了岩芯的原始方位,达到利用钻孔岩芯作为定向标本来测定剩磁参数的目的.     

钻孔揭露岩体构造特征确定露天采矿场推荐边坡角的方法应用探讨

文章从处理钻孔所揭露出的岩体构造资料入手,提出了位于类似热带地区的具有基岩露头少、堆积层厚大、矿体埋藏条件适宜露天开采等特征的矿床的露天采矿中确定推荐边坡角的一种方法。通过详细收集弱风化及未风化且节理开启或由方解石、石膏、粘土等软弱矿物充填的岩石的岩体构造特征,图解统计节理发育密度、节理与岩芯轴夹角随钻孔深度变化关系,并以相应钻孔深度倾角标准离差作修正,提出不同露天开采深度与稳定边坡角的关系。     

新一代HW——38型傻瓜彩色钻孔电视

把探头放入孔内 ,在监视器上可清晰地看到探头所在深度的孔壁真实情况 ,同时可录像加解说词 ,连续观察 ,36 0度左右旋转。36 0度方位角定向观测。当勘察钻孔取不出岩芯时 ,利用钻孔电视对地层的结构及产状进行察探 ,可清晰地识别地层层位和破碎带、溶洞、裂隙发育带的具体位置。并能对岩层产状作出正确的定性定量分析。钻孔电视是修井补井时探明井内情况不可缺少的设备。探头长 38cm、直径 7cm,不锈钢外壳 ,可承受 2 5个大气压的水压。交直流电两用 ,交流电 2 2 0 V,直流电 12 V。结构牢固、体积小巧 ,正常人均可操作 ,故名傻瓜钻孔电视。…     

利用孔斜成像技术解译结晶岩体裂隙发育几何特征

钻孔电视成像技术由于其高精度数字记录成像的特点,克服了工程钻探过程中岩芯不连续、裂隙几何要素信息丢失等问题,在国内外工程勘察中得到了广泛的应用。但目前钻孔成像解译大都以竖直孔为主,倾斜孔成像解译应用较少。结合某地区地下水封洞库项目中的斜孔电视成像工作,介绍了斜孔成像裂隙的解译方法,通过空间坐标转换将结构面的视产状转换成真产状,并在此基础上针对该地区地下水幕系统和洞室所在位置深度范围内的裂隙发育情况分三部分对深部花岗岩结晶岩体裂隙几何要素进行了统计分析,揭示了相应的裂隙发育产状变化特征和垂向变化特征,结果表明该地区主要发育NE 20°~40°和NW 20°~40°优势构造成因裂隙,裂隙发育数量呈现先减小后逐渐增大并维持较稳定数量的变化趋势。以此可为评价洞库围岩稳定性、水幕系统水封效果等提供了可靠的数据支持。