淺談探礦工程坑道編錄成圖的一些問題

張作東, 楊曉敏

(云南地礦國(guó)際礦業(yè)股份有限公司, 云南 昆明 650051)

在地質(zhì)找礦工作中, 坑道工程是最能直觀的揭露礦體的形態(tài)、 產(chǎn)狀、 規(guī)模、 以及與圍巖的關(guān)系的探礦工程。 但坑道地質(zhì)編錄工作中, 方位變化、 坡度變化會(huì)較大、 以及在方位坡度變化較大時(shí)樣品投影的問題等都存在著爭(zhēng)議, 特別是對(duì)初學(xué)者來講未能詳盡解釋, 針對(duì)這些問題的處理本人也曾有諸多疑問不解。 通過多年工作實(shí)踐, 覺得壓平展開法繪制兩壁一頂, 將重要的地質(zhì)要素按基線垂直投影到相應(yīng)位置上, 均符合各類編錄規(guī)范的要求。 本人針對(duì)實(shí)際工作中方位變化較大、 坡度變化較大、 以及在方位坡度變化較大時(shí)樣品投影等問題做了推演、 圖解。 以此成文, 供大家討論。

圖1 《云南省地質(zhì)礦產(chǎn)圖示圖例》 中坑道轉(zhuǎn)彎時(shí)的表示方法Fig 1. Indication of Tunnel Turning in 《Legend of Yunnan Geological and Mineral Resource Map》

1 對(duì)以往坑道方位變化較大時(shí)素描圖繪制規(guī)范述評(píng)及圖解

在坑道編錄過程中, 多以皮尺作為基線, 對(duì)坑道展開編錄測(cè)量, 故皮尺(基線) 是坑道編錄中最為主要參照物。 在坑道編錄中處理方位變化較大、 坡度變化較大的問題以及樣品投影應(yīng)以皮尺(基線)進(jìn)行參照投影繪制。 不同時(shí)期, 不同單位都作過規(guī)范要求

1.1 《云南省地質(zhì)礦產(chǎn)圖示圖例》 (云地辦字 【1984】 12 號(hào)) 要求

坑道壁和頂按規(guī)則或按實(shí)際形態(tài)繪制, 沿脈要按設(shè)計(jì)要求繪制章子面素描圖; 坑道拐彎時(shí)應(yīng)裂開表示(圖1)。

1.2 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) 》 (DD2006-01) 要求

坑道方向變化在15°以上是, 要求分段編錄, 編錄時(shí)要在頂板上留出叉口, 彎壁上留出空白(注意: 導(dǎo)線始終為連續(xù)的), 叉口開口在內(nèi)彎角較小一側(cè), 叉口的夾角即方向改變?cè)诳拥浪孛鑸D的下方應(yīng)畫一個(gè)坑道平面位置圖(圖2)。

圖2 坑道編錄方位變化大于15°時(shí)素描圖Fig 2. Sketch of Tunnel Documentation Direction Change More than 15°

1.3 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(DZ/ T 0078—2015) 》 要求

坑道方向變化或坡度改變?cè)?5°以上時(shí), 應(yīng)分段編錄(圖3)

(1) 繪圖時(shí)在頂板上留出扇形叉口, 彎壁上留出與叉口等寬的空白, 叉口的夾角即方向改變的角度差。

圖3 坑道編錄方位變化大于15°時(shí)素描圖Fig 3. Sketch of Tunnel Documentation Direction Change More Than 15°

(2) 頂板上的基線連續(xù)不斷開, 基點(diǎn)繪在前一段基線的終點(diǎn)處, 基點(diǎn)處沿前進(jìn)方向繪約1cm 長(zhǎng)的箭頭線段, 線段上、 下方分別標(biāo)注基線方向和坡度角; 圖下方的水平標(biāo)尺連續(xù)繪制不斷開。

(3) 坑道方向改變后, 坑壁上巖礦層的傾角線、 頂板上的走向線在繪圖時(shí), 方向和角度都有變化,出現(xiàn)巖石花紋不連續(xù), 可用直線在轉(zhuǎn)向處分開。

1.4 上述三種表示方法的的投影過程及優(yōu)缺點(diǎn)

以上三種方法均要求分段編錄, 分段位置、 分段方法都影響分段后素描圖的繪制。

例如: 某坑道1-2 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度0°; 2-3 導(dǎo)線方位50°, 長(zhǎng)度10m, 坡度0°, 這兩段導(dǎo)線方位變化為20° (圖4)。 采用垂直基線投影, 兩導(dǎo)線分別編錄, 1-2 導(dǎo)線編錄至O-O′, 2-3導(dǎo)線編錄自O(shè)-O′開始, 如圖5; 1-2 導(dǎo)線編錄至A-A′, 2-3 導(dǎo)線編錄自A-A′開始, 如圖6。

(1) 將圖5 沿左壁重疊, 即為 《云南省地質(zhì)礦產(chǎn)圖示圖例》 (云地辦字 【1984】 12 號(hào)) 表達(dá)的制圖樣式; 其采用垂直基線投影法投影, 兩段導(dǎo)線投影分開處為O-O′ (圖4), 1-2 導(dǎo)線右壁能完全投影在基線上, 左壁局部投影在了基線的延長(zhǎng)線上; 2-3 導(dǎo)線右壁能完全投影在基線上, 左壁局部投影在了基線的反向延長(zhǎng)線上; 將分別投影的兩段沿左壁對(duì)接即為其表達(dá)的制圖樣式, 該制圖方法樣品、 地質(zhì)界線左壁連續(xù)、 無重疊、 無遺漏, 頂及右壁斷開、 基點(diǎn)出現(xiàn)了兩次、 基線斷開、 標(biāo)尺斷開。

圖4 方位變化為20°的坑道平面示意圖Fig 4. Plane Sketch of Tunnel Direction Change 20°

圖5 以O(shè)-O′分段素描圖示意Fig 5. Sketch Map of 0-0 Section Division

圖6 以A-A′分段素描圖示意Fig 6. Sketch Map of A-A Section Division

(2) 將圖5 沿 “2” 號(hào)基點(diǎn)重疊, 即為 《 固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程( 試行) ( DD2006-01) 》 表達(dá)的制圖樣式; 其采用垂直基線投影法投影, 兩段導(dǎo)線投影分開處為O-O′ (圖4), 1-2 導(dǎo)線右壁能完全投影在基線上, 左壁局部投影在了基線的延長(zhǎng)線上; 2-3 導(dǎo)線右壁能完全投影在基線上, 左壁局部投影在了基線的反向延長(zhǎng)線上; 將分別投影的兩段沿基點(diǎn)對(duì)接即為其表達(dá)的制圖樣式, 該制圖方法樣品、 地質(zhì)界線左壁重疊表示, 頂及右壁斷開、 基點(diǎn)重合、 基線連續(xù)、 標(biāo)尺連續(xù)。

(3) 將圖6 沿左壁重疊, 即為 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(DZ/ T 0078-2015) 》 表達(dá)的制圖樣式; 其采用垂直基線投影法投影, 兩段導(dǎo)線投影分開處為A-A′ (圖4), 1-2 導(dǎo)線頂、 壁均能完全投影在基線上; 2-3 導(dǎo)線右壁能完全投影在基線上, 左頂、 左壁局部投影在了基線的反向延長(zhǎng)線上; 將分別投影的兩段沿左壁對(duì)接即為其表達(dá)的制圖樣式, 該制圖方法樣品、 地質(zhì)界線左壁連續(xù)、 無重疊、 無遺漏, 頂及右壁斷開、 基點(diǎn)出現(xiàn)了兩次、 基線斷開、 標(biāo)尺斷開; 但其要求中, b) “基線” 和 “水平標(biāo)尺” 不斷開, 若此處 “不斷開” 為斷開較小, 可忽略不計(jì), 尚可理解; 若此處 “不斷開” 為原本沒有斷開, 當(dāng)存爭(zhēng)議!

圖7 坡度變化較大時(shí)素描圖繪制Fig7. Drawing Method of Trenching Sketch When the Gradient Changes greatly

綜上所述: 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) (DD2006-01) 》 的制圖樣式及詮釋較為全面嚴(yán)謹(jǐn), 《云南省地質(zhì)礦產(chǎn)圖示圖例》 (云地辦字 【1984】 12 號(hào)) 無文字詮釋, 其分段編錄處與 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) (DD2006-01) 》 一致, 其區(qū)別為重合部分為一壁或者基點(diǎn)差異,筆者認(rèn)為應(yīng)遵循基線連續(xù)為參照物進(jìn)行繪制, 即應(yīng)在基點(diǎn)處重合為妥! 而在 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(DZ/ T 0078-2015) 》 中, “b) ” 中 “基線” 和 “水平標(biāo)尺” 不斷開的要求, 存在爭(zhēng)議。

2 以往坑道坡度變化較大時(shí)素描圖繪制規(guī)范述評(píng)

2.1 《云南省地質(zhì)礦產(chǎn)圖示圖例》 (云地辦字 【1984】 12 號(hào)) 要求

無明確要求。 可參考探槽編錄法: 坡度變化較大時(shí), 分段編錄, 頂板水平繪制, 兩壁按實(shí)際坡度分別展開繪制(圖7)。 該方法較為直觀的反應(yīng)兩壁實(shí)際形態(tài), 但繪圖時(shí)較為復(fù)雜。

2.2 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) (DD2006-01) 》 要求

如在沉積巖中編錄時(shí), 巖石成層性明顯, 坑道坡度改變后, 坑道壁上的傾角線、 頂板上的走向線在投影時(shí), 方向和角度有變化, 出現(xiàn)巖石花紋不連續(xù), 用直線在轉(zhuǎn)向處分開(圖8)。

圖8 規(guī)范要求制圖樣式Fig8. Standardized Drawing Method of Trenching Sketc

2.3 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(DZ/ T 0078-2015) 》 要求

坑道施工坡度改變?cè)?5°以上時(shí), 也要分段編錄, 但素描圖可連續(xù)繪制。

2.4 坡度變化時(shí)視傾角的矯正

在坡度變化較大時(shí)(大于15°), 坑道素描圖的繪制, 斷開、 重疊兩部分及樣品投影繪制原理與方位變化較大時(shí)的投影方法類同, 參照 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) (DD2006-01) 》 要求繪制。 此外, 應(yīng)注意的是斜井段坑道編錄時(shí)的視傾角計(jì)算, 斜井段繪制角度= | 平巷視傾角{ tan-1{cos (方位-傾向) ×tan (傾角) } } | ± ( | ±坡度角| ) (圖8、 9), 傾向與坡向相同 “-”, 傾向與坡向相反 “+”。

例如1: 0-1 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度0°; 1-2 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度-20°; 2-3 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度0°, 產(chǎn)狀30°∠20°, 這三段導(dǎo)線坡度變化均為20°; 斜井段繪制角度= | 平巷視傾角{tan-1{cos (30-30) ×tan (20) } } | - ( | -20 | ) = 0 (傾向與坡向相同 “-” ) (圖9);

例如2: 0-1 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10 米, 坡度0°; 1-2 導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度+20°; 2-3導(dǎo)線方位30°, 長(zhǎng)度10m, 坡度0°, 產(chǎn)狀30°∠20°, 這三段導(dǎo)線坡度變化為20°; 斜井段繪制角度= |平巷視傾角{tan-1{cos (30-30) ×tan (20) } } | + ( | -20 | ) = 40 ( 傾向與坡向相同 “+” )(圖10)。

圖9 坡度變化坑道變化較大時(shí)傾向與坡向相同(沿傾向的巖脈坑道)Fig 9. Dip as Same as Slope, Slope and Tunnel Change Very Greatly

圖10 坡度變化坑道變化較大時(shí)傾向與坡向相反Fig 10. Dip in Reverse to Slopr, Slope and Tunnel Change Very Greatly

3 結(jié)論

綜上所述: 在坑道編錄制圖過程中, 采用垂直導(dǎo)線投影法, 遵循以皮尺為參照物不變的原則, 在處理坑道編錄過程中的方位、 坡度、 以及樣品投影的各問題時(shí), 采用 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程(試行) (DD2006-01) 》 制圖樣式繪制素描圖, 能真實(shí)的反應(yīng)坑道形態(tài)的變化和準(zhǔn)確的反映地質(zhì)現(xiàn)象的變化, 另外應(yīng)特別注意斜井中視傾角的矯正。