用数学计算法求岩(矿)层产状要素

本文提出一种数学计算方法,用来代替三点图解法求岩(矿)层的产状要素.试算结果较其三点图解法有速度快、精度高的特点. 应用条件与计算公式本法与三点图解法应用条件基本相同.即1.三点必须在同一层面上,但不得在一条直线上;2.三点的坐标及标高均为已知:3.三点范围内必无褶皱     

单斜构造区岩溶倾斜洞穴发育趋势与岩层产状相关性识别

通过构建岩溶倾斜洞穴发育趋势面和岩层倾向面,探讨在单斜构造区岩溶倾斜洞发育趋势与岩层产状的相关性。首先,根据洞穴探测导线长度、方向、倾角等要素,以测量初始点为原点建立空间直角坐标系,将测量空间方位角转换为平面直角坐标系中的方向角,将测量数据投影在平面直角坐标系上,运用向量加法原理求出各测点平面向量及坐标,结合各测点的相对高差,运用趋势面分析方法进行一次拟合,构建洞道空间展布平面方程;其次,根据岩层产状信息在空间坐标系中构建平面方程;最后,通过计算两平面法向量的夹角,来判断洞穴空间展布平面和岩层产状平面的重合度,同时求出两平面与同一水平面的交线所成角来判断洞穴空间展布趋势面与岩层面的倾向关系。通过实例证明,该方法用于探讨单斜构造区岩层产状对倾斜洞穴发育趋势的影响识别具有一定的实用性。      

河南小秦岭石英脉型金矿床工业矿体构造定位规律及其机制

河南小秦岭地区广泛发育含金石脉型金矿床,主要工业脉依产状分为近东西向南倾及近南北向东倾两组,脉内工业矿体构造定位规律明显。研究表明,近东西向矿脉内工业矿体平面上主要产于控矿断裂走向东西方向段,剖面上产于断裂倾角较部位,在三维空间范围内工业矿体总体具向不仙太展布规律;而近南北向矿脉内工业矿体主要爱断裂走向变化影响,平面上多产于断裂走向段,且在三维空间范围无明显侧伏现象。了后结合控矿断裂产状,空间形态     

编程计算确定岩石结构面产状

许多地下工程都需要确定岩石结构面的产状。阐述了确定岩石结构面产状的两类方法:岩心定向方法和直接计算方法的主要特点。依据同种结构岩石中的3点钻孔弯曲参数(顶角、方位角),以及该3点处的岩心参数(岩心直径、高点高度),即可确定岩石的结构面产状,开发了其计算程序;论述了该程序的使用方法和程序计算原理。实测和勘探工作检验证明,采用编程计算法确定的岩石结构面产状参数准确无误,是可行的。编程计算法避免了大量繁杂的人工计算工作,可简单快速地得到计算结果;采用编程计算法得到的都是符合实际情况的单解,从而避免了经常出现的人工计算错误率高的现象。     

河南小秦岭石英脉型金矿床工业矿体构造定位规律及其机制

河南小秦岭地区广泛发育含金石英脉型金矿床,主要工业矿脉依产状分为近东西向南倾及近南北向东倾两组,脉内工业矿体构造定位规律明显。研究表明,近东西向矿脉内工业矿体平面上主要产于控矿断裂走向东西方向段,剖面上产于断裂倾角较缓部位,在三维空间范围内工业矿体总体具向东侧伏展布规律;而近南北向矿脉内工业矿体主要受断裂走向变化影响,平面上多产于断裂带南北走向段,且在三维空间范围无明显侧伏现象。文章最后结合控矿断裂产状、空间形态变化及成矿期断裂运动方式特征等对矿脉内工业矿体规律性构造就位机制进行了分析。     

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.      

新城金矿主成矿期构造应力场对矿体倾伏、侧伏、富矿柱的控制及成矿深度的估算

成矿构造应力场研究是控矿构造研究、认识矿体空间展布形态、位置、预测及布置探矿设计的基础。依据弹性力学和莫尔库仑剪切破裂理论,推导出形成共轭及在剪切构造带内形成羽列、雁列等构造应力场的产状和形成羽列、雁列主应力大小的数学解析表达式,进而应用计算机对新城金矿床主矿体进行了测算。结果显示：该矿主容矿构造是在NNW向缓倾拉张主应力、NE向陡倾主压应力、焦家构造带平面呈右行扭动下形成的。NWW向中间主应力控制新城Ⅰ号主矿体在NW向倾斜平面上延深的长轴方向。该轴在水平面上投影的倾伏向为281°,与水平面的夹角倾伏角为26°,在N40°E纵投影面上向SW侧伏,侧伏角为45°,富矿柱产状亦与中间主应力轴产状一致。在已获取容矿构造产状基础上,据相关岩石力学性质测试成果,分析并建立了主容矿羽列与控制剪切构造带两者的力学关系和剪切破裂方程式。联立解出成矿应力场的最大和最小主应力的量值,再由陡倾主应力大小估算出该矿头部的成矿深度在2 750 m左右。     

运用最小二乘拟合法求矿层位态要素

对于平面状的层状（或脉状）矿体，根据多个支顶板（或底板）控制点的坐标，采用最小二乘拟合法求出矿层最具有代表性的平面，通过平面方程求解矿层的位态要素，即矿层的走向、倾向和倾角。     

新城金矿主成矿期构造应力场对矿体倾伏、侧伏、富矿柱的控制及成矿深度的估算

成矿构造应力场研究是控矿构造研究、认识矿体空间展布形态、位置、预测及布置探矿设计的基础。依据弹性力学和莫尔库仑剪切破裂理论,推导出形成共轭及在剪切构造带内形成羽列、雁列等构造应力场的产状和形成羽列、雁列主应力大小的数学解析表达式,进而应用计算机对新城金矿床主矿体进行了测算。结果显示：该矿主容矿构造是在NNW向缓倾拉张主应力、NE向陡倾主压应力、焦家构造带平面呈右行扭动下形成的。NWW向中间主应力控制新城Ⅰ号主矿体在NW向倾斜平面上延深的长轴方向。该轴在水平面上投影的倾伏向为281°,与水平面的夹角倾伏角为26°,在N40°E纵投影面上向SW侧伏,侧伏角为45°,富矿柱产状亦与中间主应力轴产状一致。在已获取容矿构造产状基础上,据相关岩石力学性质测试成果,分析并建立了主容矿羽列与控制剪切构造带两者的力学关系和剪切破裂方程式。联立解出成矿应力场的最大和最小主应力的量值,再由陡倾主应力大小估算出该矿头部的成矿深度在2 750 m左右。     

利用岩心轴角换算地层产状的方法

利用钻探资料求地质体产状,常通过同一层位上的三点求解,即所谓"三点法".但如果利用岩心轴夹角数据,则只需要两点.斜孔时,还不要求钻孔穿过同一层位.一、利用直孔岩心轴夹角求解直孔岩心轴夹角的余角,就是地层的倾角.由于岩心在钻具中的转动,地层倾向无法知道.但岩心轴夹角将因此形成圆锥.这一圆锥的所有切面,都可能是地层的产状.两个直孔岩心轴夹角所绘圆锥的公切面,就     

基于无人机倾斜摄影的矿山边坡岩体结构编录方法与工程应用

岩体结构特征控制着岩体力学性质并影响岩体工程稳定性,因此岩体结构地质编录一直是岩体工程地质中的重要内容。针对露天矿山边坡,传统的岩体结构编录方法具有危险性大、效率低等缺点,需要引入新技术实现地质编录的安全、高效。随着近年来无人机的民用化,采用无人机倾斜摄影技术改进传统露天矿坡的地质编录工作将成为未来的发展趋势。本文以浙江某露天采石场矿坡为例,阐述了无人机摄影技术在地质编录中的应用方法和工作流程。基于无人机倾斜摄影技术,采用运动恢复结构法将点云数据转化为岩体三维数字模型,并利用点云的坐标信息实现对岩体结构面产状的解译。通过对比罗盘测量的产状和点云计算的产状验证了该技术应用的可靠性。在此基础上划分了结构面的优势产状,为分析矿山边坡稳定性提供了基础数据支持。     

高精度磁测（△T）计算公式的简化及应用

高精度磁测广泛应用于地质找矿、考古、环境工程等领域,随着磁测仪器的不断改正及计算技术的不断发展,磁测数据的计算方法也得到了一些改变。在实际工作中发现,在进行磁测梯度改正时采用坐标计算法比采用图示图解法方便、快捷、准确。现用的磁异常值△T的计算公式可以进一步简化,使其计算更加简单。     

宽线三维转换波资料处理方法及效果分析

研究了三维转换波资料坐标旋转、面元划分及三维共转换点计算方法,即将每一个转换波共炮点道集内所有地震道进行坐标旋转,旋转后的转换波道集在炮检距、纵横波速度已知的条件下,用迭代方法计算三维转换点的平面坐标,并绘制在平面上.将平面分割为小的面元,凡是转换点在同一面元内的记录道都属于同一共反射点转换波道集,转换点面元大小与纵横波速度比有关.在上述研究的基础上,建立了宽线三维转换波资料处理流程,处理了某油田某地区的宽线转换波资料.     

高精度磁测(ΔT)计算公式的简化及应用

高精度磁测广泛应用于地质找矿、考古、环境工程等领域,随着磁测仪器的不断改正及计算技术的不断发展,磁测数据的计算方法也得到了一些改变.在实际工作中发现,在进行磁测梯度改正时采用坐标计算法比采用图示图解法方便、快捷、准确.现用的磁异常值ΔT的计算公式可以进一步简化,使其计算更加简单.     

基于立体几何学的岩体结构面产状取值方法研究

现场测量岩质高边坡岩层产状存在一定困难,常采用倾斜摄影来辅助测量.以往大多数研究选用解析几何中的向量关系和最小二乘法拟合平面的方法来求解结构面产状的三点问题,而本文基于传统的三点法原理,利用立体几何学的基本逻辑法来推导倾角、倾向的计算公式求解上述问题.首先,基于选取点的经纬度建立两点之间距离和方位角的表达式.然后推导出...     

基于单个钻孔孔壁电视图像确定地下岩体结构面产状的普适数学方法

岩体结构面产状是影响岩体力学性质及工程稳定性的重要地质因素.从钻孔孔壁电视平展图上可较精确地提取结构面迹线上不共线三点的相对二维坐标(d, h),再利用空间解析几何理论确定其三维空间相对坐标(x, y, z),并求得结构面法向矢量.根据钻孔孔壁与坡面及结构面产状的空间几何关系,在保持原点不变的情况下,采用空间坐标变换的方法,将三维坐标系z轴和y轴分别转化为竖直方向z′和正北地理方向y′,并确定转化后坐标系空间的结构面法向矢量.再从结构面产状的定义出发,根据结构面法向矢量与结构面倾向、倾角的相关性,建立了一个空间几何模型,通过该模型可求得任意平直坡面上任一钻孔内局部岩体结构面的产状.      

走动模式地面磁测寻找小型磁铁矿点的应用探讨

在围绕岩体周边的接触带以及岩体内的矽卡岩残留体中,常分布一些规模较小的点、面状磁异常,应用常规地面磁测方法较难发现,而应用走动模式地面磁测方法不仅能有效寻找到小型磁铁矿点（体）,还能快速查清矿体的平面位置、分布范围、产状等地质情况。文章介绍了走动模式地面磁测方法及其应用实例,可供寻找小型磁铁矿点参考应用。     

湖北京山雨淋山油苗发现的意义

1 油苗的产状及特征 雨淋山油苗点位于京山县城北约4km,京山县城至厂河镇公路西侧的采石场。野外初步观察该点产于京山县城北面一系列北倾迭瓦状逆冲断层带最前沿,张脑山倒转向斜的东北翼。 油苗出露层位为中奥陶统牯牛潭组—宝塔组、出露地层厚度约50m。岩性为中厚层状深灰色、灰色,含泥质生物灰岩,含生物泥灰岩,间夹瘤状泥灰岩、泥质条带灰岩;上部具龟裂纹含泥质生物灰岩。地层产状为215°∠60°。该套岩层晶洞发育,沿裂缝呈串珠状或蜂窝状分布。自油苗点沿倒转背斜北翼向北西西方向追索约300m,出现溶洞群,共七个,有的相互串通,当地称为“白谷洞”。     

均质土坡的圆弧滑动分析

均质土坡圆弧滑动分析通常需要对圆心坐标和半径的3个参数进行搜索。通过分析圆心水平坐标即圆弧平移对失稳指数的影响,确认危险圆弧或通过坡脚,或圆心水平坐标由半径确定。利用不等式证明垂直边坡的临界滑面通过坡脚,且滑出角度大于内摩擦角。纯黏性边坡倾角大于 后圆弧滑面通过坡脚;而小于该角度圆心在坡面中垂线上,滑出角度?66.78?的圆弧在半径趋于无限时成为最危险滑面,相应的边坡临界高度为 ,保持恒定。具体计算表明,内摩擦系数为0.05,0.1和0.2时,边坡倾角小于40?,34?和22?时最危险滑面不过坡脚,但相应的失稳指数与过坡脚滑面的数值相差不到2 %;内摩擦系数大于0.3后最危险滑动圆弧都通过坡脚。就此而言,在评价均质边坡临界高度时直接对过坡脚的圆弧进行搜索即可。本文结果是基于数学分析得到的,可以作为边坡数值计算程序的参考。     

应用激光扫描技术进行岩体结构面的半自动统计研究

以力丘河某边坡裸露岩体结构面的快速统计为例,提出了利用三维激光测量方法进行岩体结构面的半自动快速统计方法。详细介绍了三维激光扫描仪和高精度GPS的联合测量方法,激光点云数据的坐标转换和边坡表面三角网重构方法。在此基础上,研究了采用三维激光点云数据和三角网数据进行岩体结构面平面方程的半自动拟合方法、岩体结构面法向量和产状的关系等。利用得到的岩体结构面产状快速绘制岩体结构面密度图、玫瑰图、极点图和赤平投影图,得到了该边坡裂隙结构面分布规律和几何信息等。和传统方法相比,该方法具有快速测量和远距离测量的优点,且减少了攀爬高陡岩坡的危险。