第三章生产勘探精选文档.ppt
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1、第三章生产勘探本讲稿第一页,共九十页第一节第一节生产勘探的目的和任务生产勘探的目的和任务一、生产勘探的目的一、生产勘探的目的 生产勘探是在地质勘探的基础上并与采掘或采剥工作紧密结合进行的矿床勘探工作。主要目的目的在于提高矿床勘探程度,达到储量升级,并查明采区一切矿床资源,直接为采为采矿生产服务矿生产服务。生产勘探成果是进行采掘(剥)生产设计、编制矿山生产计划,进行生产矿量平衡及采矿生产地质管理的依据。本讲稿第二页,共九十页二、生产勘探的主要任务为:二、生产勘探的主要任务为:(1)采用一定勘探技术手段或与采掘、采剥工作相结合)采用一定勘探技术手段或与采掘、采剥工作相结合进一步圈定矿体,详细查明采
2、区矿体的形状、产状及其进一步圈定矿体,详细查明采区矿体的形状、产状及其他空间赋存条件特征;同时对影响生产最大的地质构造他空间赋存条件特征;同时对影响生产最大的地质构造界线进行控制。界线进行控制。例如,矿体的边界与端部、膨胀与狭缩、尖例如,矿体的边界与端部、膨胀与狭缩、尖灭与再现、分支与复合;矿体中的夹石与夹层和构造复杂部位;灭与再现、分支与复合;矿体中的夹石与夹层和构造复杂部位;破坏矿体的褶皱、断裂及后期穿插岩脉等。破坏矿体的褶皱、断裂及后期穿插岩脉等。(2)进一步查明矿产质量。)进一步查明矿产质量。准确控制矿石有用及有害、准确控制矿石有用及有害、主要及伴生和共生有用组分含量;准确划分矿石工业
3、类主要及伴生和共生有用组分含量;准确划分矿石工业类型及技术品级;查明矿石质量的空间分布特征及其变化型及技术品级;查明矿石质量的空间分布特征及其变化规律;按生产要求重新计算矿石品位及储量等指标;为规律;按生产要求重新计算矿石品位及储量等指标;为矿石质量管理和矿产资源综合利用提供可靠依据。矿石质量管理和矿产资源综合利用提供可靠依据。本讲稿第三页,共九十页(3)进一步查明矿产数量。)进一步查明矿产数量。准确控制矿体厚准确控制矿体厚度、长度和延深;控制矿体厚度变化规律;度、长度和延深;控制矿体厚度变化规律;配合储量升级,按地下采矿中段或露天采矿配合储量升级,按地下采矿中段或露天采矿平台及开采块段重新计
4、算升级后的矿产储量。平台及开采块段重新计算升级后的矿产储量。(4)进一步查明近期开采地段的水文地质、)进一步查明近期开采地段的水文地质、工程地质和开采技术条件。工程地质和开采技术条件。(5)探明采区原地质勘探未能控制平行、分)探明采区原地质勘探未能控制平行、分支矿体,构造错失矿体,老窿残矿或其他小支矿体,构造错失矿体,老窿残矿或其他小盲矿体。盲矿体。(6)利用生产勘探所获详细地质资料进行综)利用生产勘探所获详细地质资料进行综合地质研究,解决生产上存在的各种问题,合地质研究,解决生产上存在的各种问题,研究矿床成矿地质条件,查明成矿规律。研究矿床成矿地质条件,查明成矿规律。本讲稿第四页,共九十页生
5、产勘探主要特点特点是:1)勘探程度高,地质研究深入细致。2)与采掘或采剥生产关系密切,总体性生产勘探与开拓结合,单体性生产勘探与采准、切割结合。3)生产勘探多年持续进行,对生产保持一定的超前关系。年度生产勘探往往局限在一个有限范围内,例如一个中段或几个台阶。本讲稿第五页,共九十页第二节第二节 生产勘探揭露矿体的工程手段生产勘探揭露矿体的工程手段 地质勘探勘探所用的各种工程手段在生产勘探中仍然被采用,但各种工程采用的比重或目的则不尽相同,这是因为生产勘探工程手段的选择要充分考虑矿山开采的实际情况。本讲稿第六页,共九十页一、一、影响生产勘探工程选择的因素影响生产勘探工程选择的因素原则上任何勘探工程
6、都可以用于生产勘探,但必须依据矿床具体地质、技术条件及经济因素矿床具体地质、技术条件及经济因素等合理选择。矿床地质构造、水文地质条件比较简单,矿体规模大、矿化较均匀、产状比较稳定、矿体形态及内部结构比较简单时,一般适于采用钻探,反之则坑道作用增大。矿山采矿方式、采矿方法、采掘(剥)生产技术条件及生产要求对生产勘探工程的选择有重要影响。(1)砂矿及风化矿床露天采矿时,多采用浅井、浅钻或两者相结合。(2)原生矿床露天采矿时,以地表岩心钻、平台探槽为主,也利用露天炮孔。(3)地下采矿时,以坑道及坑内钻探为主。本讲稿第七页,共九十页二二、露天开采矿山常用的生产勘探手段、露天开采矿山常用的生产勘探手段
7、(1)探槽;()探槽;(2)浅井;()浅井;(3)钻探;()钻探;(4)潜孔钻或穿孔机潜孔钻或穿孔机三三、地下开采矿山的生产探矿手段、地下开采矿山的生产探矿手段 目前我国地下开采矿山普遍采用坑道坑道或坑道配合坑内钻坑内钻进行生产勘探。(1)坑道;()坑道;(2)钻探;()钻探;(3)凿岩机凿岩机 本讲稿第八页,共九十页(1)探槽探槽 主要用于露天开采平台上揭露矿体、进行生产取样和准确圈定矿体。平台探槽的布置,一般应垂直矿体或矿化带走向,并尽可能与原勘探线方向一致。为节省工程量可采用主干探槽与辅助探槽相间布置。本讲稿第九页,共九十页(2)浅井浅井(30m30m竖井:竖井:地表有出口的垂直坑道地表
8、有出口的垂直坑道斜井:斜井:地表有出口的倾斜坑道,用作运输地表有出口的倾斜坑道,用作运输石门、穿脉:石门、穿脉:无出口的水平坑道,垂直矿体走向。无出口的水平坑道,垂直矿体走向。穿脉:穿脉:矿矿体中的那部分;体中的那部分;石门:石门:围岩中的那部分围岩中的那部分 石巷、沿脉:石巷、沿脉:之间没有出口的水平坑道,沿矿体的走向之间没有出口的水平坑道,沿矿体的走向掘进,不在矿体中掘进的那部分叫石巷掘进,不在矿体中掘进的那部分叫石巷天井、暗井:天井、暗井:没有直接出口的垂直坑道没有直接出口的垂直坑道上山、下山:上山、下山:没有直接出口的倾斜坑道没有直接出口的倾斜坑道本讲稿第十四页,共九十页竖井竖井斜井斜
9、井平硐平硐穿脉穿脉石石门门天天井井沿沿脉脉本讲稿第十五页,共九十页用沿脉、穿脉、石巷、平硐勘查矿体用沿脉、穿脉、石巷、平硐勘查矿体平硐平硐石石巷巷沿脉沿脉穿脉穿脉本讲稿第十六页,共九十页用平硐和暗井圈定矿体用平硐和暗井圈定矿体平硐平硐穿脉穿脉本讲稿第十七页,共九十页 a一急倾斜极薄矿体,用脉内沿脉及天井;b-缓倾斜极薄矿体,用脉内沿脉及上山或下山;ab本讲稿第十八页,共九十页c急倾斜中厚矿体,用下盘沿脉、天井及穿脉,d缓倾斜中厚矿体,用下盘沿脉、上山及天井;cd本讲稿第十九页,共九十页e倾斜中厚矿体,用下盘沿脉及斜天井或上山探矿;f不规则矿体,用盲中段辅穿探矿;本讲稿第二十页,共九十页g厚大矿
10、体,阶段水平面上脉内沿脉和穿脉坑道探矿;h厚大矿体,垂直剖面上用阶段天井探矿gh本讲稿第二十一页,共九十页 2)钻探钻探 钻探也是井下生产矿山常用的探矿技术手段。根据钻探揭露的部位的不同,可分为地表岩心钻地表岩心钻和坑内岩心钻坑内岩心钻两类。前者多用于探明浅部矿体,后者多用于追索和圈定矿体深部延深情况,寻找深部和旁侧的盲矿体,也可以多方向准确控制矿体的形态和内部结构以及探明影响开采的地质构造等。坑内钻都有结构简单、轻便、操作方便、能打各种方向及各个角度的钻孔,效率高、成本低的特点。目前常用的坑内钻的钻进深度为100m、150m、300m几种规格,大部分采用金刚石钻头,岩矿心采取率一般都在80%
11、以上。钻孔方位和倾角偏差小,地质效果好。所以在我国矿山得到广泛使用。本讲稿第二十二页,共九十页本讲稿第二十三页,共九十页本讲稿第二十四页,共九十页坑内钻在生产勘探中的主要用途:(1)探明矿体深部延深,为深部开拓工程布置提供依据。三中段二中段沿脉沿脉本讲稿第二十五页,共九十页(2)用坑内钻指导脉外坑道掘进。为控制矿体走向和赋存位置,先打超前孔,指导脉外沿脉坑道的施工。穿脉钻孔矿体矿体脉外平巷本讲稿第二十六页,共九十页(3)用坑内钻代替天井及付穿控制两个中段之间矿体形态与厚度的变比。本讲稿第二十七页,共九十页(4)用水平坑内钻代替付穿,圈定矿体工业品级界线。富矿富矿贫矿贫矿贫矿贫矿本讲稿第二十八页
12、,共九十页(5)用坑内钻代替穿脉加密工程,提高储量级别。本讲稿第二十九页,共九十页(6)用坑内钻探矿体下垂及上延部分,圈定矿体边界。本讲稿第三十页,共九十页(7)探构造错失矿体。1一矿体;2一断层,3一沿脉,4一钻孔本讲稿第三十一页,共九十页(8)探矿体边部或空白区寻找盲矿体1一矿体;2一盲矿体,3一沿脉道,4一钻孔;5一穿脉本讲稿第三十二页,共九十页(9)用扇形坑内钻控制形状复杂不规则矿体。本讲稿第三十三页,共九十页(10)探老洞残矿。1-老洞,2-沿脉;3-矿体;4-钻孔本讲稿第三十四页,共九十页(11)探含水层、溶洞。本讲稿第三十五页,共九十页(12)地下暗河、老窿积水等。本讲稿第三十六
13、页,共九十页用勘探线勘探矿脉立体图用勘探线勘探矿脉立体图钻钻孔孔探探槽槽矿矿体体矿矿体体本讲稿第三十七页,共九十页矽卡岩矿体勘探线剖面图矽卡岩矿体勘探线剖面图钻钻孔孔矿矿体体平平硐硐花花岗岗岩岩灰灰岩岩本讲稿第三十八页,共九十页3)凿岩机探矿凿岩机探矿 优点优点:(:(1)1)设备的装卸、搬运方便,要求的作业设备的装卸、搬运方便,要求的作业条件简单;条件简单;(2)(2)效率高、成本低;(效率高、成本低;(3 3)往往通过爆)往往通过爆破用的炮眼孔取样,就可使此炮孔起探矿作用(探采破用的炮眼孔取样,就可使此炮孔起探矿作用(探采结合)。结合)。缺点缺点:此类设备一般不适于打下向孔;所取得的:此类
14、设备一般不适于打下向孔;所取得的样品为矿样品为矿(岩岩)泥,不易鉴定岩性、岩层产状及地质构泥,不易鉴定岩性、岩层产状及地质构造等;当地质体之间成过渡关系时,不易划准界线。造等;当地质体之间成过渡关系时,不易划准界线。用凿岩机进行探矿的用凿岩机进行探矿的作用作用:寻找坑道附近:寻找坑道附近的盲矿体;代替部分穿脉进行生产探矿;的盲矿体;代替部分穿脉进行生产探矿;用于进一步加密工程控制;探矿体尖灭端用于进一步加密工程控制;探矿体尖灭端和用于回采前对矿体的最后圈定等。和用于回采前对矿体的最后圈定等。本讲稿第三十九页,共九十页第三节、生产勘探总体布置1、生产勘探总体布置原则2、生产勘探工程总体布置的方式
15、本讲稿第四十页,共九十页1、生产勘探总体布置原则 除考虑地质勘探工程总体布置原则外,还必须考虑下述原则:1)连续性原则:即尽可能保持与地质勘探的连续性;2)生产性原则:生产勘探工程应尽可能被生产所利用;3)灵活性原则:为适应矿体局部形状和产状的变化,局部地段生产勘探工程要有较大的灵活性。本讲稿第四十一页,共九十页 1 1一矿体;一矿体;2 2一原勘探剖面;一原勘探剖面;3 3一生产勘探剖面一生产勘探剖面2-12-22-32-43-13-23-33-41本讲稿第四十二页,共九十页2、生产勘探工程总体布置的方式生产勘探工程的布置,不仅要考虑矿床、矿体的地质特点,更重要的还要考虑矿床的开采因素,特别
16、是开采方式及采矿方法开采方式及采矿方法的因素。在生产勘探个有以下几种布置形式:(1 1)垂直横剖面形式垂直横剖面形式(勘探线形式勘探线形式)(2 2)水平勘探剖面形式水平勘探剖面形式(3 3)纵横垂直勘探剖面形式纵横垂直勘探剖面形式(勘探网形式勘探网形式)(4 4)垂直剖面与水平勘探剖面组合形式垂直剖面与水平勘探剖面组合形式(5 5)开采块段开采块段(棋盘格棋盘格)形式形式本讲稿第四十三页,共九十页(1)垂直横剖面形式(勘探线形式)该种布置形式是由具有不同倾角的工程构成,如探槽、浅井、直或斜钻以及某些坑道(常为穿脉、天井及上、下山)。工程沿一组平行或不平行的、垂直于矿体走向的垂直横剖面布置,利
17、用该剖面控制和圈定矿体。此种布置形式多在原矿床勘探基础上加密,主要用于倾斜产出的各类原生矿床露天采矿倾斜产出的各类原生矿床露天采矿以及某些情况下(开拓、采准尚未完全展开等)地下采矿的生产勘探。本讲稿第四十四页,共九十页 (2)水平勘探剖面形式 生产勘探工程沿一系列水平勘探剖面布置,并从水平断面图上控制和圈定矿体。这种形式,在地下开采矿山,主要用于矿体产状较陡而且在不同标高的水平面上矿体形状复杂,产状变化大的筒状、似层状、脉状及不规则状矿体。在该条件下,主要探矿手段为水平的坑道及坑内扇形钻,用于对矿体进行追索和二次圈定。露天开采的矿山使用平台探槽探矿时,也采用这种布置形式。本讲稿第四十五页,共九
18、十页(3)纵横垂直勘探剖面形式(勘探网形式)这种形式是由铅直性工程,如浅井、直钻沿两组以上勘探剖面线排列形成。工程在平面上布置为正方形、长方形或菱形等网格,可以从两个以上剖面方向控制和圈定矿体。该布置形式多利用原矿床勘探已形成的勘探网加密,运用于砂矿床、风化矿床及产出平缓的原生矿床露天采矿时的生产勘探。本讲稿第四十六页,共九十页(4)垂直剖面与水平勘探剖面组合形式这种布置形式要求探矿的工程既要分布在一定标高的平面上,同时又要在一定的垂直剖面上。即控制和圈定矿体的工程沿平面及剖面两个方向布置,组成格架状。当地下采矿时,在阶段及分段平面上,工程主要由脉外或脉内沿脉、穿脉及水平钻构成;在剖面上主要由
19、天井或上下、山及剖面钻构成。露天采矿时,平台探槽与钻孔结合,亦可组成此种格架系统。此种布置形式应用甚广,当矿体厚度较大,生产探矿工程的布置最终多能形成这样一种形式。本讲稿第四十七页,共九十页(5)开采块段开采块段(棋盘格棋盘格)形式形式 该种工程布置形式,是用坑道将薄矿体切割成一系列开采块段,矿块由坑道四面包围,上下两个中段布置有沿脉,两个中段之间矿块左右两侧沿倾斜有天井或上下山揭露矿体。这些工程把矿体切割成一系列长方形或方形的矿块。它主要适用于矿体厚度可被沿脉天井或上山全部揭露的薄矿体。急倾斜薄矿脉矿块,上可用沿脉,左右可用天井包围;而缓倾斜矿脉的矿块,上下用沿脉(如拉底巷道),左右两侧用上
20、山包围,可以进行探采结合的生产勘探。矿体纵投影图是此种布置系统用以圈定矿体的主要图件之一。本讲稿第四十八页,共九十页本讲稿第四十九页,共九十页层状矿体层状矿体勘探系统勘探系统水平坑水平坑道勘探道勘探系统系统垂直水垂直水平勘探平勘探系统系统水平坑道和水平坑道和钻探系统钻探系统水平与垂水平与垂直坑道钻直坑道钻探系统探系统垂直的钻探垂直的钻探系统系统本讲稿第五十页,共九十页近水平层状矿体的勘探剖面近水平层状矿体的勘探剖面筒状矿体的勘探剖面筒状矿体的勘探剖面块块状状矿矿体体的的勘勘探探剖剖面面本讲稿第五十一页,共九十页第四节、生产勘探间距(网度)生产勘探工程间距的正确制定,是既保证质量而又经济地进行生
21、产勘探的关键。(一)影响工程网度(间距)的因素1、矿床地质因素2、地质工作要求3、工程技术因素4、矿山生产因素本讲稿第五十二页,共九十页1、矿床地质因素矿床地质条件是影响生产勘探工程网度的基本因素。取得同级地质储量时,矿床及矿体地质条件越复杂,勘探难度越高,勘探工程网度应越密。影响矿床勘探类型划分和勘探工程网度确定的地质因素主要有以下五项。(1)矿体地质构造的复杂程度:矿体地质构造越复杂,勘探难度越大,勘探工程必须越密,否则可以较稀。(2)工业矿体的规模:规模越大,越易勘探,工程网度可以较稀,否则应较密。(3)矿体形态的复杂程度:(4)矿石质量及相关因素的变化程度:(5)矿体内部结构的复杂程度
22、:本讲稿第五十三页,共九十页2、地质工作要求按地质工作要求,合理的勘探工程网度应保证勘探任务的全面完成,工程间地质资料能正确联系和对比,不能漏掉任何有开采价值的矿体。3、工程技术因素坑道所获地质资料的可靠程度高于钻探,岩芯钻高于岩泥、岩粉钻,在相似地质条件下达到同等勘探程度时,坑道间距可以稀于钻探,岩芯钻可以稀于岩泥、岩粉钻。本讲稿第五十四页,共九十页4、矿山生产因素矿床开采方式、开拓方案、采矿方法及采、选矿床开采方式、开拓方案、采矿方法及采、选生产管理要求对生产勘探工程网度的确定有重生产管理要求对生产勘探工程网度的确定有重要影响要影响,这是生产勘探特点之一。在大致相似的地质技术条件下,取得同
23、级地质储量的勘探工程网度,露天采矿较地下采矿为稀。地下采矿时,脉内开拓较脉外开拓为稀。矿山采用的采矿方法,它的采矿效率越高,采矿分段及块段结构参数越严格,采矿工艺过程越复杂,对采矿贫化与损失的要求越高,或者要求按矿石工业类型与技术品级进行选别开采时,对勘探程度要求较高,勘探工程网度必须较密。本讲稿第五十五页,共九十页5经济因素经济因素生产勘探网度加密将增加探矿费用,但却可减少采矿设计的经济风险。当两者综合经济效果处于最佳状态时的网度应为最优工程网度。此外,生产勘探工程网度与矿产本身的经济价值大小亦有定关系。价值高的矿产与价值低的矿产比较,勘探程度可以较高,相应的工程网度允许较密。本讲稿第五十六
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