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人类是如何将矿产资源从地下开采出来的?
发布时间:22-09-22 来源:东北矿业网

一、大地构造分析,地表地层填图圈定成矿条件范围。
二、利用物化探缩小含矿圈,
三、采用勘探手段如:钻井、槽探、坑探等探明矿体三维空间形态和储量。
四、运用人力、机械开挖,将含有用元素而且达到工业利用价值的矿物破碎、运出地表。

地质勘探方法主要有哪些?

通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。

分为: 物探化探勘查、地质构造勘查、钻探勘查、航空磁力重力勘查。

工程地质勘探钻探方法有哪些?

岩金矿(床)的勘查是通过运用一定的工程手段,采用一定的工程布置形式和一定的工程间距(走向和倾向),获取需要的地质资料、数据、信息,反映矿床、矿体特征,总称“勘探方法”。

一、矿床地质勘查手段及其选择

用来揭露矿体及地质现象,并能获取反映矿体和地质现象的客观资料的各种工程和方法,称地质勘查手段。目前我国用于岩金矿床地质勘查工作的手段可分为浅部地表工程、坑探工程、钻探工程三大类。技术方法主要有地质的、物理的和化学的探矿方法。国家要求地质勘查工作,要采取综合勘查的方法,进行综合评价,提交最终勘查报告。因此,勘查阶段要根据矿床地质条件,不同的勘查工作阶段、不同的地质任务,去选择探矿手段和技术方法,以达到预期的勘查效果。

1.勘探工程种类及应用条件

(1)浅部地表工程(轻型山地工程)

主要用于揭露矿体地表露头和探明、控制矿体浅部。

1)剥土(BT)清除地表矿体露头上浮土的一种工程。一般浮土厚度不超过0.5~1m。无一定形状和规格,主要用来追索矿体,在矿体上取样和揭露地质界线。

2)探槽(TC)用于地表浮土覆盖厚度2~5m,揭露矿体或地质界线。一般垂直矿体走向布置,挖掘一个沟槽,其断面呈倒梯形,槽底宽一般不小于1m,槽底要挖入基岩0.3m以上,槽长取决于地质工作需要。又可分为主干槽与辅助槽,主干槽布置在勘探线上,横切矿区含矿构造带、矿化带或脉群;辅助槽位于主干槽之间,专门用来加密揭露矿体。探槽也可用来沿矿体走向布置,用来追索矿体或特殊的用途。3)浅井(QJ)通常用于地表浮土覆盖厚>3~5m,由地表垂直下掘的一种探矿坑道,断面形状多为长方形,断面规格1.2×2.2(短轴×长轴)m2,深度一般不超过20m。断面形状为圆形的浅井,又称小圆井(YT)。对矿体产状较陡时,浅井深处适当位置拉岔控制矿体。对缓倾斜的矿体,浅井可以垂直穿过厚度方向(图6-4)。(2)坑探工程(重型山地工程)

主要用来探明、控制矿体的浅部和一定深度,探求高类型地质资源储量。

坑探工程有:水平坑道——平硐、沿脉、穿脉、石门;竖直坑道——竖井、天井、盲竖井、盲天井;倾斜坑道——斜井、上山、下山(表6-7)。1)平硐(PD)(又称平窿)按一定规格从地表向矿体内掘进的水平坑道,地表有出口。是地质勘探阶段用来开拓勘探工程的关键性工程;同时也常用来揭露、追索和研究矿体。适用于地形较陡,距地表较近的矿体,尤其当矿体顺地形坡度倾斜时最为适用。平硐也可用于连接地面与地下水平的和竖直的坑道工程。平硐还是人员通行、通风、排水和运输的坑道。

2)石门(SM)在地表无直接出口的、在围岩中掘进的水平坑道。它主要用来连接地下坑道之间的水平坑道,如竖井、斜井、平硐、沿脉及穿脉等工程之间的连接。

3)沿脉(YM)沿矿体走向掘进的水平坑道。在地面有或无直接出口,用于探明、控制矿体沿走向的延长和变化。用于对薄矿脉、细脉状矿体的勘探。对厚矿体和产状变化较大的矿体、缓倾斜矿体,则需布置一定的穿脉控制。沿脉也可以布置在矿体的上、下盘围岩中(脉外沿脉坑道),用来运输、通风和排水,或附以穿脉探矿。

4)穿脉(CM)是垂直矿体走向布设的水平探矿坑道,用来揭穿矿体沿厚度方向的变化、了解矿石组分的变化、矿化强度及品位变化,观察矿体与围岩的接触关系,以及构造和其他地质现象。是坑探手段中最主要的探矿工程,对矿床的探索和矿体的控制起重要作用。

5)竖井(SJ)地面或地下向下掘进的直立坑道。多用来开拓其他坑道,如深部探矿的石门、沿脉和穿脉,在地形平缓、矿体埋藏较深,为提高勘探程度,获得高类型资源储量,就必须下掘竖井,开拓其他坑探工程。竖井常用做提升矿石、材料、设备和人员,铺设通往井下的电缆、通风和排水管路。竖井一般布置在矿体的下盘。一般不直接起探矿作用。

在地表没有出口的竖井称盲竖井,其作用与竖井一样。

6)天井(TJ)在下一层水平坑道中自下向上掘进贯通上一层水平坑道的垂直或陡倾角的坑道,称为天井。不透过上一层水平坑道的天井称盲天井。天井主要用来追索矿体沿倾斜方向的变化。在地质勘探阶段一般探求一定比例高类型地质资源储量(一般指111b类型以上)需要掘一定数量的天井及副穿。如大型以上的金矿床要求一定比例的111b类型储量,就必须打一定的天井及副穿进行探矿(副穿是在天井中掘进的穿脉方向的工程)。

7)斜井(XJ)由地表或地下向下掘进的倾斜坑道,坡度小于30°称为斜井。由坑内下掘的称盲斜井(MX)。斜井(和盲斜井)的作用和用途与竖井相同。在矿体产状缓或地形不利于选择竖井时,为了减少石门的工程量,选择斜井来开拓探矿。

8)上山(SS)和下山(XS)在下一层水平坑道中上掘的缓倾斜的坑道,与上一层水平坑道贯通称上山。反之称下山。用来探索缓倾斜矿体沿倾向上的变化,其倾角小于30°,作用和用途与天井相同。

山地工程的特点是揭露地质现象面积较大,地质人员可直接进去观察、描述、取样,以及部分坑道开采时可以利用。但是,山地工程受地形的影响,施工技术复杂,进度慢,成本高。所以,山地工程多用于矿床的勘探阶段,提高勘探程度和获得高类型地质资源储量。

(3)钻探工程

利用钻机设备通过钻孔取得岩心、矿心、岩屑、岩粉观察了解地质情况,研究构造和矿产情况,达到探矿目的的手段,称钻探工程。

钻探工程广泛应用于地质探矿上。与坑探工程比,钻探工程具有速度快、成本低,手段灵活、适应性强、探矿深度大,手段机械化程度高、劳动条件好。运用得好同样取得很好的地质效果。

1)钻探工程的种类和用途

按破碎岩石外力作用分为:回转钻、冲击钻、振动钻;以及回转冲击钻,回转振动钻等复合式钻机。

按破碎岩石所用的磨料分为:硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进。

按是否取岩心分类:有岩心钻进和无岩心钻进。

按施工地点分为:地表钻和坑内钻。

钻探工程应用越来越广泛,在地质勘查各阶段都可以使用,在普查阶段可以用来检查物探、化探异常;详查和勘探阶段,可以施工不同角度的钻孔控制不同形态、不同倾角的矿体;在坑内采用的钻探,可以代替穿脉坑道或加密控制矿体,也可以用于指导坑探的施工、探清边部和下延矿体。

近年来,随着钻探工程的广泛应用,钻探技术也不断提高,钻探的新技术、新工艺,如金刚石钻进,绳索取心,水力取心,岩心定向技术等都已开始应用到地质勘查和矿山地质上来。

2)钻探工程的特点

钻探工程应用广泛,不同地形、不同地质条件均可使用。钻进效率高,成本低,钻进深度大。但是由于岩心磨损大,岩矿心采取率低,孔斜弯曲度大,不易保证钻探质量,不同程度的影响地质效果,应用时应注意。钻探工程仍是重要勘探手段。