地質(zhì)勘探工程測量

1、地質(zhì)勘探工程測量.1 概述一、地質(zhì)勘探工程測量的概念地質(zhì)勘探通常是指礦產(chǎn)資源普查與勘探。一般分為找礦（初步普查）、普查（詳細(xì)普查）、詳查（初步勘探）與精查（詳細(xì)勘查）四個(gè)階段。其目的是為了詳細(xì)查明地下礦產(chǎn)資源。初查與普查階段，主要是根據(jù)發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)線索，初步查明礦產(chǎn)的品種、礦體的規(guī)模形態(tài)和產(chǎn)狀，確定礦石的品位和貯量等等，對礦區(qū)有無進(jìn)一步勘探的價(jià)值作出評價(jià)。在普查階段，應(yīng)配合地表揭露工程及少量鉆探工程等手段進(jìn)行地質(zhì)觀察，并填繪中、小比例地形地質(zhì)圖?？碧诫A段，是對礦區(qū)進(jìn)行更詳細(xì)的勘查，以獲取礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、礦體產(chǎn)狀、礦石品位、物質(zhì)組成成分及貯量等更翔實(shí)更可靠的地質(zhì)資料，作為礦山建設(shè)與開采的依據(jù)。在這個(gè)

2、階段采用的勘查手段主要有：地質(zhì)點(diǎn)觀察，地表揭露工程（剝土、槽探、井探等），并通過大量的鉆探工程，必要時(shí)還需作一定數(shù)量的坑道探礦工程，配合物理探礦和化學(xué)探礦等手段，以進(jìn)一步解決深部地下礦體埋藏的規(guī)模、產(chǎn)狀和品位變化情況。最后，綜合所有資料，編制礦區(qū)大比例尺地形地質(zhì)圖（1：10001：5000），繪制供研究礦體產(chǎn)狀、品位、和貯量的專題地圖，并對勘探結(jié)果提交完整的綜合地質(zhì)報(bào)告。在普查和勘探的各個(gè)階段中都需要進(jìn)行相應(yīng)地測量工作，這項(xiàng)工作稱為地質(zhì)勘探工程測量。其主要任務(wù)可分為基礎(chǔ)測量與工程測量兩大部分。基礎(chǔ)測量主要是指對整個(gè)礦區(qū)的控制測量，以及大比例尺地形圖的測繪。工程測量主要是指結(jié)合普查和勘探所進(jìn)行的

3、各項(xiàng)設(shè)計(jì)、測設(shè)、定測及各種專題圖紙的編繪等工作。二、地質(zhì)勘探工程測量的一般過程1、在礦區(qū)建立測量控制網(wǎng)，它不僅是礦區(qū)地形圖測繪的基礎(chǔ)，而且是礦區(qū)各項(xiàng)勘探工程測量的基礎(chǔ)，乃至是今后礦山建設(shè)及礦產(chǎn)開采的控制基礎(chǔ)。2、礦區(qū)測量控制網(wǎng)建立后，即可進(jìn)行礦區(qū)地形測量，以便為地質(zhì)勘探工程的設(shè)計(jì)、地形地質(zhì)圖的編繪提供底圖。地形圖的比例尺應(yīng)根據(jù)礦區(qū)的范圍、不同的礦種和礦床類型，以及對礦體貯量計(jì)算的精度要求等按照相關(guān)規(guī)范確定。3、根據(jù)各級控制點(diǎn)位置、地形地質(zhì)圖，協(xié)助地質(zhì)人員設(shè)計(jì)各種勘探工程位置。4、根據(jù)設(shè)計(jì)資料將各項(xiàng)工程測設(shè)于實(shí)地。5、勘探工程完成后，對工程的平面位置與高程進(jìn)行定測。6、與地質(zhì)人員合作編繪各種專題

4、地圖。上述工作開始以前，應(yīng)該按照作業(yè)的程序、項(xiàng)目，參照相關(guān)規(guī)范、條例，結(jié)合礦區(qū)的具體情況及勘探工作的要求，編寫礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測量技術(shù)設(shè)計(jì)書，呈報(bào)主管部門審批后，作為測量工作的依據(jù)。整個(gè)礦區(qū)工程測量結(jié)束后，應(yīng)該對所有資料、成果進(jìn)行核對、整理，編寫礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測量技術(shù)總結(jié)報(bào)告，與礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測量技術(shù)設(shè)計(jì)書、成果資料、圖紙等一并上交存檔。.2 勘探工程測量一、勘探網(wǎng)的設(shè)計(jì)地質(zhì)勘探的方法主要有物理探礦和化學(xué)探礦兩種，不管使用哪種方法，都必須先設(shè)計(jì)好勘探網(wǎng)、線，在勘探網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行勘探工作?？碧骄€、勘探網(wǎng)的設(shè)計(jì)通常由測量人員協(xié)助地質(zhì)人員根據(jù)已有控制點(diǎn)、初步勘探資料，經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)地踏勘后依據(jù)地形條

5、件及礦體走向在地形圖上確定。勘探網(wǎng)由基線與測線組成。一般情況下，如工區(qū)較小，則布設(shè)一條通過礦體走向直線，這條直線稱為基線（如圖 中的 xFy），再以一定的間距，布設(shè)垂直于基線的測線。如工區(qū)較大時(shí)，可布設(shè)幾條平行于礦體走向的基線，再以一定的間距，布設(shè)垂直于基線的測線，構(gòu)成勘探網(wǎng)（圖）?；€上的點(diǎn)稱為基點(diǎn)。如果基點(diǎn)與控制點(diǎn)進(jìn)行連測而確定其坐標(biāo)與高程的稱為控制基點(diǎn)。在測線上根據(jù)要求布設(shè)若干測點(diǎn)，測線兩端應(yīng)閉合在基點(diǎn)上?？碧骄W(wǎng)的編號(hào)，一般以分式表示之。編號(hào)從勘探網(wǎng)的左下角開始，分母代表線號(hào)，沿基線方向增大。分子代表點(diǎn)號(hào)，沿測線方向增大。如圖所示，線號(hào)及點(diǎn)號(hào)均從1000編起，這是為了萬一擴(kuò)大測區(qū)，編號(hào)沿

6、基線、測線方向而遞減時(shí)，不至出現(xiàn)負(fù)數(shù)?；€的間距為1000m，測線的線距為200m（根據(jù)比例尺的大小，線距可為 100m、50m 、20m 等）。勘探網(wǎng)的編號(hào)，亦有按序號(hào)來表示點(diǎn)、線位置的。三、物（化）探網(wǎng)的施測根據(jù)測區(qū)已有的國家控制點(diǎn)，將設(shè)計(jì)的物探網(wǎng)測設(shè)于實(shí)地，其步驟如下。（一）測設(shè)起始基點(diǎn)計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)（水平角及水平距離）1)根據(jù)已知控制點(diǎn)分布及通視情況，首先確定哪一點(diǎn)作為起始基點(diǎn)，如圖，選定 P（200/200）為起始基點(diǎn)并在地形圖上量取設(shè)計(jì)坐標(biāo)xp 、yp 。有了設(shè)計(jì)坐標(biāo)，則可按第二章第五節(jié)公式反算其到已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)方位角與水平距離。在圖 中，設(shè) p為欲測定的起始基點(diǎn)，A 、B 為已知

7、控制點(diǎn)。可根據(jù)反算的坐標(biāo)方位角 按下式計(jì)算放樣角度：現(xiàn)場測設(shè)二、勘探線、勘探網(wǎng)的測設(shè) （二）勘探線勘探網(wǎng)的測設(shè)1、基線的測設(shè)如圖10-2所示A、B、C、D為已知控制點(diǎn)。首先根據(jù)圖上設(shè)計(jì)的M、N、P點(diǎn)和已知控制點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算出測設(shè)所需的水平角和水平距離。然后依據(jù)這些測設(shè)數(shù)據(jù)將欲定點(diǎn)M、N、P點(diǎn)測設(shè)于實(shí)地。當(dāng)基線兩端點(diǎn)M、N和基點(diǎn)P初步確定后。應(yīng)將經(jīng)緯儀安置在其中任一點(diǎn)上。檢查三點(diǎn)是否在一條直線上。如果誤差在允許范圍內(nèi)，則在基線兩端點(diǎn)M、N埋設(shè)標(biāo)石。然后采用單三角形或前方交會(huì)等方法，重新測定其坐標(biāo)。求出它們與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的差值，若小于12000，可取平均值作為最終坐標(biāo)。否則應(yīng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)重新施測。2

8、、勘探線、勘探網(wǎng)的測設(shè)勘探線、勘探網(wǎng)的測設(shè)就是將基線與勘探線上的工程點(diǎn)測設(shè)于實(shí)地、常規(guī)的測設(shè)方法是：在基點(diǎn)P安置經(jīng)緯儀，定出基線方向，按設(shè)計(jì)給定的勘探線間距，采用鋼尺量距或精密視距的方法定出各勘探線在基線上的交叉點(diǎn)(如圖10-2中的0/2、0/4、0/6、0/8和0/1、0/3、0/5、0/7等。然后分別在這些點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，依據(jù)設(shè)計(jì)給定的勘探線上工程點(diǎn)的點(diǎn)距，采用點(diǎn)位測設(shè)的方法，將其測設(shè)于實(shí)地即得到第一組勘探線；同法，可將另一組勘探線上的工程點(diǎn)測設(shè)于實(shí)地。將勘探線上的工程點(diǎn)測設(shè)于實(shí)地后，應(yīng)埋設(shè)標(biāo)志并編號(hào)。3、高程刷量基線端點(diǎn)和基點(diǎn)的高程，應(yīng)在點(diǎn)位測設(shè)于實(shí)地后，用三角高程的方法與平面位置同時(shí)測

9、定。實(shí)際高程與設(shè)計(jì)高程如在規(guī)定限差之內(nèi)，取其平均值即可，否則應(yīng)查找原因?？碧骄€、勘探網(wǎng)高程的測定，可采用三角高程或水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行，并布置成閉合或附合路線，以便于檢核。隨著測距儀的應(yīng)用，勘探網(wǎng)的測設(shè)可以不再布設(shè)控制基線而只在勘探區(qū)已有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上用測距導(dǎo)線建立一些加密控制點(diǎn)，均勻分布于勘探區(qū)內(nèi)。然后依據(jù)這些控制點(diǎn)用極坐標(biāo)法測設(shè)勘探工程點(diǎn)。這樣不僅提高了測設(shè)精度，而且提高了測設(shè)速度。二、鉆探工程測量鉆探工程，主要用以探明地下礦體的范圍、深度、厚度、產(chǎn)狀及其變比等情況。通過打鉆把地下巖（礦）芯取出來，作為分析觀察的資料。鉆探是勘探階段的主要手段。隨著礦床種類和賦存情況的不同，鉆孔密度及其分布的

10、幾何形狀是不同的。一般都是布置成勘探線圖103(b)或勘探網(wǎng)圖103(c)。目前主要采用勘探線，勘探線是一組與礦體走向基本垂直的直線。勘探線的線距，隨勘探類型的不同而有所變化，在規(guī)范上有詳細(xì)的規(guī)定。鉆探工程測量的主要內(nèi)容有：鉆孔位置的布設(shè)（布孔）和定測。（一）布孔布孔一般由地質(zhì)人員、鉆機(jī)人員和測量人員共同商量，但主要由地質(zhì)人員決定。測量人員根據(jù)鉆孔的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，從附近的控制點(diǎn)，采用經(jīng)緯儀交會(huì)法或極坐標(biāo)法，將鉆孔孔口測設(shè)于實(shí)地上。如受地形限制，鉆孔位置也可適當(dāng)移動(dòng)一段距離，最后確定孔位，并設(shè)置木樁標(biāo)志。(二)定測 定測一般是在鉆探完畢封孔后進(jìn)行的(也可在鉆探過程中進(jìn)行)，鉆孔位置以封孔標(biāo)石中心或套

11、管中心為準(zhǔn)。鉆孔坐標(biāo)的測定，可采用經(jīng)緯儀交會(huì)法或極坐標(biāo)法(一般用鋼尺量距)進(jìn)行。孔口的高程，一股采用等外水準(zhǔn)測量或三角高程測量方法測定。定測工作很重要。如果把鉆孔位置定錯(cuò)，那就要直接影響到地質(zhì)資料的正確性。如果把穿過透水層、封孔質(zhì)量又不好的鉆孔位置定錯(cuò)，在將來的巷道掘進(jìn)中遇到這種鉆孔時(shí)就可能導(dǎo)致嚴(yán)重的透水事故，故應(yīng)特別生意。102地質(zhì)剖面測量地質(zhì)剖面測量，通常是沿著給定的勘探線方向進(jìn)行的。剖面測量的內(nèi)容是測定此方向線上的剖面點(diǎn)(如鉆孔、探井等勘探工程點(diǎn)以及地質(zhì)點(diǎn)、地物點(diǎn)、地形特征點(diǎn)等)的點(diǎn)位，并按比例尺展繪成地質(zhì)剖面圖。地質(zhì)剖面測量的目的，是了解各個(gè)時(shí)代的地層層序、地層或巖層的厚度、巖性特征、

12、標(biāo)志層以及地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)等。精度要求不高的地質(zhì)剖面，也可在已有的地形地質(zhì)圖上切繪，但如果地形圖的精度不能滿足繪制剖面圖的要求，以及在半暴露或全暴露地區(qū)則必須實(shí)測剖面圖，不允許在地形地質(zhì)圖上切繪。地質(zhì)剖面測量，在普查和勘探的各個(gè)階段都是要做的。地質(zhì)剖面測量的順序是：首先進(jìn)行剖面定線，建立剖面線上的起訖點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)，并在其間加設(shè)控制點(diǎn)。以保證測量精度然后進(jìn)行剖面測量，最后展繪成地質(zhì)剖面圖。一、剖面定線剖面定線的目的是在實(shí)地確定剖面線的位置和方向，現(xiàn)分兩種情況加以說明。（1）第一種情況，如剖面線是由地質(zhì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)資料結(jié)合實(shí)地情況選定的，那么選定后的剖面線端點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，就由測量人員用經(jīng)緯儀采用交會(huì)法或

13、用導(dǎo)線與附近控制點(diǎn)連測確定如圖10-4（a）所示。 (2)第二種情況，如果剖面線端點(diǎn)需要根據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)測設(shè)，那么測量人員可根據(jù)附近控制點(diǎn)的坐標(biāo)和端點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)，并按布設(shè)孔位的方法測設(shè)剖面線端點(diǎn)。如果兩端點(diǎn)之間距離過長或不通視則要在剖面線上適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)增設(shè)控制點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)，并用木樁標(biāo)志，其布設(shè)方法與端點(diǎn)相同。觀測時(shí)，在端點(diǎn)、控制點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)，通常都要插立標(biāo)桿，作為照準(zhǔn)和標(biāo)定方向之用。二、剖面測量方法剖面測量方法以及所使用的儀器，應(yīng)根據(jù)剖面圖的比例尺和地形條件等進(jìn)行選擇。一般說來，如剖面圖的水平比例尺為1：1萬或更大，則必須用經(jīng)緯儀視距法施測。其施測方法如圖10- 4(b)所示：安置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，

14、照準(zhǔn)剖面線上的端點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)，標(biāo)定出視線方向。測出剖面線上的B、C、D等點(diǎn)對于A點(diǎn)的平距和高差，測量方法與地形測圖中測定地形點(diǎn)的方法相同。當(dāng)視線過長或不通視時(shí)，則遷站于D點(diǎn)(轉(zhuǎn)點(diǎn))，仍按上述步驟進(jìn)行，直到剖面線的末端為止。剖面點(diǎn)的密度，取決于剖面的比例尺，地形條件和必要的地質(zhì)點(diǎn)，通常是在剖面圖上約一厘米測一剖面點(diǎn)。三、剖面圖的繪制剖面圖是根據(jù)各點(diǎn)高程和各點(diǎn)間的水平距離繪制的(圖105)。其方法是：在方格紙上先定一水平線，根據(jù)各點(diǎn)間的水平距離，按規(guī)定的水平比例尺將各點(diǎn)標(biāo)出；再根據(jù)各點(diǎn)的高程，按豎直比例尺(一般和水平比例尺相等，這樣可以真實(shí)反映地質(zhì)構(gòu)造)分別在各點(diǎn)的豎直線上定出各剖面點(diǎn)的位置，并依次將

15、各剖面點(diǎn)連成圓滑的曲線，即得剖面圖。地質(zhì)工程點(diǎn)和主要地質(zhì)點(diǎn)應(yīng)加注編號(hào)注記。在剖面線的起訖兩端還應(yīng)注明剖面線的方位角在剖面圖的下面標(biāo)出剖面線和坐標(biāo)線交點(diǎn)的位置。并注上坐標(biāo)值，剖面圖繪制完成后，應(yīng)在其下面繪制相應(yīng)的平面圖。在找礦階段，一股采用地質(zhì)羅盤和測繩(或皮尺)進(jìn)行剖面測量。這時(shí)，用羅盤測得傾斜角a，用測繩測得傾斜距離l (如圖10-6)，則水平距離L=lcosa ，高差h=。因此用此法同樣可以測出各點(diǎn)間的水平距離和高差。剖面線端點(diǎn)的距離，可用羅盤儀交會(huì)法在地形圖上定出，同時(shí)還要測出剖面線的方位角。103地質(zhì)填圖測量 一、概述 在地質(zhì)勘探階段一般需進(jìn)行大比例尺的地質(zhì)填圖詳細(xì)地查清地面地質(zhì)情況為

16、下一步的勘探工作提供可靠的依據(jù)，地質(zhì)填圖是以相應(yīng)比例尺的地形圖作為底圖將礦體的分布范圍及品位變化情況。圍巖的巖性及地層的劃分、礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造類型以及水文地質(zhì)情況等填繪到圖上，即成為一張地質(zhì)圖。這類地質(zhì)圖可用做地質(zhì)綜合分析，正確解釋成礦的地質(zhì)條件和礦床類型為礦區(qū)的勘探工程設(shè)計(jì)和最后的礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算提供依據(jù)。 填田的比例尺依據(jù)礦床的具體情況而定，若礦床的生成條件較簡單，產(chǎn)狀較有規(guī)律(如沉積礦床)，規(guī)模較大，品位變化較小，則采用的填圖比例尺就較?。环粗?，就應(yīng)較大，勘探階段的地質(zhì)填圖比例尺通常用)：1：10000、1：5000。1：20001：looo數(shù)種。對于煤鐵等沉積礦床，通常用1：10000和1：

17、5000；對于銅鉛、鋅等有色金屬的內(nèi)生礦床，通常采用1：2000和1：1000，對于某些稀有金屬礦床還可采用更大的比例尺，如1：500。 無論何種比例尺的地質(zhì)填圖測量其基本工作都是從地質(zhì)觀察點(diǎn)做起的。然后，根據(jù)地質(zhì)點(diǎn)來描繪各種巖層和礦體的界線，并用規(guī)定的地質(zhì)符號(hào)填繪到圖上而最終制成所需的地質(zhì)圖。綜上所述地質(zhì)填圖測量包括地質(zhì)點(diǎn)測量和地質(zhì)界線測量兩個(gè)步驟，其中的地質(zhì)點(diǎn)測量是基本的測量工作； 二、地質(zhì)點(diǎn)測量 地質(zhì)點(diǎn)包括：露頭點(diǎn)、構(gòu)造點(diǎn)，巖體和礦體的界線點(diǎn)、水文點(diǎn)和重砂點(diǎn)等，測定地質(zhì)點(diǎn)一般采用極坐標(biāo)法。在測區(qū)內(nèi)，應(yīng)有足夠的控制點(diǎn)作為測站點(diǎn)。 （一）測前準(zhǔn)備工作 施測前應(yīng)準(zhǔn)備好作為底圖的地形圖、地質(zhì)點(diǎn)分

18、布圖和控制點(diǎn)等資料并對控制點(diǎn)進(jìn)行圖上對照檢查，擬定出工作實(shí)施計(jì)劃。 (二測站點(diǎn)的選擇 在進(jìn)行地質(zhì)點(diǎn)測量時(shí)，要充分利用圖區(qū)已有的控制點(diǎn)，如果控制點(diǎn)不足可采用經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量加以補(bǔ)充，對于1： 10000一1 ：2000比例尺地質(zhì)圖的填圖測量，則允許采用圖解交會(huì)法來求得。 當(dāng)?shù)V區(qū)地形地質(zhì)圖采用o5m等高距時(shí)，測站點(diǎn)的高程應(yīng)用等外水準(zhǔn)測量直接測定；當(dāng)圖的等高距大于或等于1 m時(shí)測站點(diǎn)高程可用三角高程測量方法來測定。如需補(bǔ)充控制點(diǎn)，則可從鄰近控制點(diǎn)用支導(dǎo)線引測，往返測定，引測時(shí)的量距規(guī)定為：對于1：1000l：500比例尺，用鋼尺量距；對于1：10000l：2000比例尺，用視距法量距。引測的邊長和點(diǎn)數(shù)要嚴(yán)格按照規(guī)范要求， (三)地質(zhì)點(diǎn)的測定 將經(jīng)緯儀安置在一個(gè)測點(diǎn)上，對中、整平后，以另一控制點(diǎn)定向(度盤置o。oo；)，然后測量各地質(zhì)點(diǎn)的水平角、水平距離及高程這一方法與地形測量中的碎部測量相同。 三、礦體及巖層界線的圈定在測定地質(zhì)點(diǎn)的基礎(chǔ)上根據(jù)礦體和巖層的產(chǎn)狀與實(shí)際地形的關(guān)系將同類地質(zhì)界線點(diǎn)連接起來并在其變換處適當(dāng)加密測點(diǎn)，以保證界線位置的正確，所有地質(zhì)點(diǎn)的位置均應(yīng)由地質(zhì)人員選定，由測量人員在實(shí)地測繪。地質(zhì)界線的圈定，由地質(zhì)人員在現(xiàn)場進(jìn)行，也可根據(jù)野外記錄在室內(nèi)完成。圖107是用地形圖作為底圖測繪出的部分地質(zhì)圖，圖中虛線表示的是根據(jù)地質(zhì)點(diǎn)和地質(zhì)界線的觀測資料圈定的地質(zhì)界