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地质勘查有哪些技术手段

发布时间: 2021-02-15 09:57:05

1. 岩土工程勘察的方法或技术手段有几种

(1)工程地质测绘。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
(2)勘探与取样。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。 物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
(3)原位测试与室内试验。
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。
(4)现场检验与监测。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用等。

2. 矿产勘查工程技术(手段)

(一)探矿工程

一般所称的探矿工程包括钻探和坑探两大类。新中国成立后,为满足国家经济建设对矿产资源的需求,50年代,探矿工程有了长足的发展,先后在本省组建的20多支勘探队,都配备了苏联的手把式钻机,推广当时苏联一整套钻探施工管理办法和生产技术工艺,钻进深度可达五六百米。坑探工程也由人工掘进向半机械化前进了一步。但到了50年代末,由于片面追求速度,地质勘探队内强调以钻探为龙头,忽视钻探施工的目的性,忽视钻探本身的工作质量,忽视技术进步,使探矿工程的效益和技术进步受到影响。1962年,钻探技术改造开始得到重视,引进了瑞典油压钻机,推广了YN-7型双管钻具、内管半合式及喷射式反循环钻具,钻头磨料以钢粒代替了铁砂。钻进操作由手把式给进改为手轮给进,机械转动由中间轴皮带带动改为联轴机直接转动,人工扭管改为机械扭管,不停车倒杆等等,提高了钻探效率和质量,减少了不安全因素。在坑探工程方面,开始使用机械打眼,机动湿式凿、通风和轨道运输等设备,改善了劳动条件,提高了掘进效率。1966年,省地质局第九地质队采用加固500型钻机,钻进深度达1000多米,为发现大红山铁矿做出了贡献。1965年,省地质学会成立探矿工程专业委员会,收到钻探专业的论文21篇,坑探专业的论文14篇,其中,李伟男的《关于保持岩、矿心原生结构问题的探讨》,欧阳申的《地质勘探坑探机械化的探讨》,反映了当时探矿工程的技术水平。60年代后期,即“十年动乱”的前半期,探矿工程基本处于停产状态。70年代初,省地质局第九地质队开始推广使用金刚石小口径钻进工艺,为解决磁性矿体中的钻进、小口径钻孔测斜问题,研制成功小口径测斜仪。第十四地质队在蓝石棉矿区钻探中,试验分支定向钻孔,多点取心,以钻代坑,对加快勘探速度起了显著作用。在钻孔护壁方面,开始采用化学处理剂,以及低固相、不分散和润滑剂等冲洗材料。

1979—1985年,金刚石(钻头)钻探、冲击回转钻探、定向钻探等多种技术得到广泛应用。坑探工程在推广使用“三线二钻”(三线指中深坑道、短浅坑道、浅井机械化作业线;二钻指取样钻、坑道钻)的同时,推广了定向爆破、喷描支护、非电导爆等技术。这一期间,探矿工程技术可概括为五个大转变,即:钻探磨料从硬质合金、钢粒为主向硬质合金、金刚石、金刚石聚晶压块为主转变;钻探设备从手把式老系列设备向具有高、低及常速钻机、变量泵、轻变钻塔转变;钻井液从高固相细分散向低固相非分散和无固相转变;钻探工艺从单一回转正循环向多种钻探工艺转变;坑探从手工作业向单项作业机械化和综合机械化转变。岩心钻、取样钻、水文水井钻、工程地质钻、砂钻、石油钻均具备,构成了一个较完整的系列。金刚石钻头钻探、绳索取心钻探、定向钻探和坑探机械化的配套程度正在提高。1980年,云南石油勘探指挥部在滇东坝林构造上钻进一口深井,深4435米,是本省境内已完成的最深井,也可代表这个时期的钻探技术水平。

在探矿技术开发研究方面,也有较大进展。1982—1985年,省地矿局刘国经研制的SX54-Ⅲ型液动冲击器和LZF-1型提引水龙头,构思独特,结构简单。冲击器属国内首创,经过生产试验,比普通回转钻进平均小时提高效率30%-50%,回次进尺提高50%左右,进尺的单位成本有不同程度降低。水龙头密封性能好,不仅是冲击器的配套设备,而且是一种适用范围宽的钻探通用设备。正在研制的软土取土器,已取得了较好的使用效果。

(二)地球物理探矿

新中国成立后,随着地质矿产事业的发展,物探工作相应发展。1954年,地质部地球物理探矿处在个旧(五○一队)建立物探专业队,承担个旧矿区及其外围的磁法、直流电法勘探。1956年,地质部组建西南物探大队,个旧物探队归属该大队,为三○一队;同时,三一一队在武定,三一三队在墨江从事物探;1958年,在此基础上改组成昆明物探大队,1959年下放给省地质厅。除原有地面磁法、直流电法勘探外,增加了重力勘探、放射性测井等工种,并配合部物探局九○四队、九○二队开展航空物探。冶金、石油、煤炭等部门的地质单位也先后组建了物探专业队。1970年,石油工业部在云南成立石油勘探指挥部,由四川调入两个地震勘探队组成云南石油地震大队,寻找油气。1973年,中国人民解放军00933部队成立水文物探排。1983年,省地矿局物探队改称地球物理地球化学勘查队(简称物化探队),增加了地球化学勘查项目。

1.磁法勘探

50年代以引进西德悬丝式磁力仪和苏联M-2刃口式磁力仪为主。在个旧锡矿、武定至罗茨一带的铁矿、与超基性岩有关的铜镍矿的勘探中,磁性勘探取得显著的效果。1958年九○四航空物探队在红河以东开展航空磁测,到1985年底实际完成控制面积29.7万平方公里,发现了一批重要的找矿信息。60年代以来,国产悬丝式垂直磁力仪代替了进口刃口式和悬丝式磁力仪,地面磁法勘探得到广泛应用,航空磁测异常得到检查和验证。1965年在罗茨温泉探到隐伏富铁矿,1966年在新平大红山探到火山岩型隐伏大铁矿,1971年在景洪大勐龙发现铁矿多处,1979年在弥渡金宝山发现铂钯矿,磁法物探均起了一定的作用。

2.重力勘探

1954年,五○一队在个旧开始对重力勘探进行试验,1959年才正式使用。1959—1961年,石油工业部贵州石油勘探局云南大队做1∶100万重力测量,除滇西北和滇西部分地区外,控制面积达31万平方公里。当时,省地质厅物探队在罗平、曲靖、丘北等地,开展1∶10万到1∶20万重力勘探,寻找油气构造。1964年以来,重力勘探以普查盐类矿产为主,先后对思茅中生代盆地的景谷、江城、磨黑、勐腊4个含盐带以及楚雄中生代盆地的牟定、大姚等地开展1∶20万重力测量,面积达12440平方公里;发现130多个重力负异常,推断有74个为含盐地质体所引起;钻探验证24个,有22个见盐。配合地质,先后发现了江城、勐腊、安宁等大盐矿。实践证明,利用重力勘探找盐是很有效的。1979年,省地质局物探队在全省建立了11个一级重力基准点,以昆明机场国家基本重力点(A)为起算点,进行了各点联测;1980—1982年又在滇西北对近11万平方公里的空白区作重力测量扫面,经统一改算,为编制完整的全省重力异常图打下了基础。1983年开始转入1∶20万区域重力测量,现已完成建水、东川两个图幅。

3.电法勘探

1954年,地质部物探处五○一队在个旧锡矿区的老厂、卡房、白泥洞、普雄等地应用自然电场法寻找锡多金属矿,完成1∶1万比例尺勘查面积158平方公里,因探测深度很有限,故应用范围很窄。1958年以来,省地质局物探队应用充电法、电剖面法探测金属矿,效果较好,如在金平白马寨铜镍矿区,找到了Ⅲ号矿体,使全矿储量增长80%以上;1965年,利用电法(四级剖面法)圈定隐伏爆发角砾岩简,以配合寻找金刚石;以及垂向电测深法确定盐矿体顶面埋深,与钻探的结果基本一致。70年代初,电法找水得到广泛应用。省地质局物探队在宾川、祥云干旱坝区采用电测深探水打井,出水(成井)率达90%以上。1973—1975年,煤炭一九九、一四三地质队组建了二个电法勘探分队,利用电测深法探测第三系盆地基底和找水位,效果明显。1977年,在有色金属矿普查中推广激发极化法,先后在罗茨找铜、腾冲找锡、蒙自白牛厂找银-多金属矿。实践说明,此法受地形影响小,适用于山区,探测金属硫化矿效果明显。

4.地震勘探

1970年,云南石油勘探指挥部首次在楚雄盆地、景谷盆地进行地震勘探试验。1971年,采用磁带地震仪代替光点式地震仪,在罗平、牟定开展以多次覆盖为中心、配合激发方式与组合检波试验,取得了较大进展;但由于采用直线复盖方法未能根本解决山区的地震勘探问题。1978年,在南盘江坝林背斜构造上,改用弯曲测线多次复盖方法和电算处理,野外使用24道地震仪组合为48道仪接受,取得了较好效果,初步摸索出一套比较适合山区特点的地震勘探技术方法。经过在楚雄盆地、昆明盆地、丘北—师宗等地的地震勘探实践,对这些盆地的地质构造基本查清,为石油钻探提供了资料。1983—1984年,云南煤田地质勘探公司与湖南煤田地质勘探公司合作,在昆明盆地进行了煤田地震勘探,对盆地地层、基底构造获得一批资料。

5.放射性物探

1955年,地质部三局三○九队开始沿省内主干公路进行汽车伽马概查。1956年,成立地质部三局二○九队云南队,技术上接受苏联专家指导,开展铀矿地质工作。1958年,地质部三局二○九队改称第二机械工业部三局二○九队,其航测队从事云南航空放射性测量。地质部九○二队在滇东、滇中开展航空磁测的同时,也做了1∶20万航空伽马测量,发现了一批放射性异常。1966年,二机部中南二○九队九分队调来云南从事铀矿地质勘查,找矿手段主要是放射性物探;至今已探明了一个大型铀矿床和多个中、小型铀矿床。

6.钻井物探(井中物探)

1956年,西南地质局在云南首先于宣威宝山、禄丰一平浪煤田勘探中推广应用井中物探,主要是电测井,有时还进行放射性测井。由于电测仪和放射性测井仪灵敏度低,性能不稳定,所得成果具多解性,往往还要通过井壁(放炮)取心验证。1965年,采用JBC-2型轻便全自动测井仪和仿苏PAPA放射性测井仪,测井质量提高。特别是1971年改用灵敏、稳定、轻便的TFS-1型放射性测井仪,为开展自然伽马和伽马伽马方法测井创造了条件,能够准确判定煤层厚度,减少了井壁取心。井中物探使用的方法是:(1)视电阻率电位与梯度法;(2)三级侧向电流法;(3)接地电阻梯度法;(4)伽马伽马法;(5)自然伽马法。上述方法在煤田测井中可根据煤层结构特征及围岩性质,选择使用。80年代中期,煤田地质系统的井中物探技术,日臻完善,方法综合化,由于技术进步,成果精度进一步提高,逐步由定性向定量发展。

除煤田井中物探外,1965年地质部物探研究所在盐矿钻井中(如江城勐野井钾盐矿),还开展了能谱测井技术试验,70年代初投入使用。该技术除测定盐层厚度外,还可测出K2O>3%、厚度>0.5米的钾盐矿层。1971年,省地质局物探队开始在滇中几个铁矿勘探区推广三分量磁测井技术,采用国产JSZ—Ⅰ、Ⅱ型三分量磁力仪。

(三)地球化学勘查探矿

云南省地球化学勘查(以下简称化探)工作始于1954年,首先是地质部的五○一队在个旧一带开展找锡矿、锰矿。1958年以后,省地质局区域地质测量队在1∶20万区域地质调查中顺便进行了路线土壤测量。物探队伍当时在开展有色金属物探工作时,把化探作为一种主要的辅助方法。由于测试落后,分析灵敏度和精度、准确度很低,找矿效果不明显。1979年,配合寻找锡矿,省地质局物探队在中甸、腾冲、耿马、峨山、文山等地,开展大面积化探,发现了腾冲小龙河、上山寨、夹谷山及石屏小塔顶等锡矿远景区。1982年,省地质局物探队学习推广河南省地矿局痕量金化学光谱分析方法,使化探分析金的灵敏度达到0.001—0.0003ppm,接着就对哀牢山北段化探样进行组合分析,发现了33个金异常,使本区金矿普查迅速打开局面。同时,为提高分析精度和探测效果,还建立了13个水系沉积物二级标准样和7个由不同基质成分组成的二级金标样;编制了《云南省景观地球化学图》,将全省划分为7个不同类型的地球化学景观区,这对研究不同景观条件下地球化学元素分布、分配、迁移、富集规律,选择化探的方法技术建立起初步基础。1983年,省地矿局物探队设立化探分队,改队名为地球物理地球化学勘查队,同时在局属地质大队和区域地质调查队中也设立了物化探分队。接着,按国际分幅的区域化探扫面工作全面展开,采用先进仪器设备,分析测试39种元素,灵敏度比过去半定量分析提高2—10倍,个别元素提高50—150倍。由此,化探水平进入了一个新层次。

(四)岩矿测试实验技术

新中国成立后,岩矿测试实验随着地质事业的发展而充实壮大。1954年,西南地质局五○一队由于偏光显微镜及费氏台技术的学习和引进,对矿物晶体的光学常数测定及矿物鉴定技术提高了一大步。1956年,云南省地质局建局筹备阶段就组建了实验室,配备了光谱分析仪、X光机、差热分析仪等,对提高测定速度、一次性测定多种元素及解决疑难矿物鉴定发挥了重要作用。1966年,省地质局为实验室引进日本Geigerflaxs型X-萤光光谱仪,能直接测定岩矿样品。1969年,省地质局第三地质队对元谋贫铂矿的综合利用提出新方法,通过作为钙镁磷肥的原料,使炉渣中的铂族元素及铜镍品位比原矿石提高10倍,(实验室法)解决了贫铂矿石利用问题。云南省煤炭工业管理局化验室在褐煤中萃取褐煤蜡中试成功,为综合利用褐煤提供一条新路子。1976年,省地质科研所引进西德CM5-3型质谱仪主机,为测定1977年吉林“陨石雨”的陨石年龄及我国震旦系-寒武系界线年龄提供了可靠数据。1981年,该机又装置了数字处理系统,分辨能力、测试精度和效率大幅度提高,在国内处于先进水平。之后西南有色地质研究所也引进了一些大型仪器设备。1979年,省地质局实验室胡文范等研制成“高频感耦等离子光源固体粉末送样装置”,将发射光谱分析中溶液试样,改为固体粉末送样,样品雾化率达到70%,粉末均匀稳定,灵敏度较弧光源提高约1—3个数量级。1980年,省地质局区调队罗家骧研制出《显微镜下常见透明矿物鉴定指南》,该成果可直接对照出560种透明矿物,适合野外鉴定矿物使用。省地质局实验室施家辛、江鑫培研制成功“多用三轴旋转针台”,为测定矿物光学常数提供一种比费氏台容易掌握的简便装置。二机部中南二○九队第九队顾孝发发现一种铀酰钼酸盐新矿物,命名为腾冲铀矿,获国际矿物学协会承认。1982年,省地矿局实验室先后引进美国制P—E4000原子吸收分光光度计、日制D/MAXMA型晶体粉晶X-射线衍射仪、JSM-35CF型扫描电子显微镜(X-射线波谱仪)和美制PV9100型X-射线能谱仪及其X萤光光谱、红外光谱等大型设备,反映云南省地矿测试实验装备的当前水平。1984年,施家辛在西盟锡矿的一块标本中发现磷酸铋新矿物,命名为“西盟石”,有待国际矿物学组织审定。至今,由于新技术、新方法的引进和应用,本省矿物岩石的鉴定测试已进入微观鉴定和痕量分析的新阶段。

(五)其他

70年代初,省地质局第二区调队开始应用航片于地质调查,对区域地质调查速度的提高效果明显;1979年,省地质科研所镶嵌成云南省卫星遥感图象,为利用卫片解释区域构造创造了方便。1980年,省地质局物探队应用航测技术敷设探测网试验成功,改变了常规方法,提高工效3—4倍。1983年,省地质科研所建立遥感地质站,配合工程地质勘察和地质找矿,利用四川省地矿局成都遥感站处理系统进行图象数字处理,使遥感的判读分析提高了一步。“六五”期间,武汉地质学院配合云南省地矿局第四地质大队对腾冲锡矿带开展遥感、构造分析、物化探综合方法寻找隐伏矿体的研究,有一定的成效。

1972年,省地质局开始普及数学地质和应用电算技术;1983年在物探队建立电算站,配备了高中档微型计算机3套。如DuAl—6800 83/80微机系统,配有4个终端,可进行多道作业;X—Y绘图仪,可绘制多种地质、物化探图件。与此同时,局成立计算中心,测绘队和测试中心(原实验室)配备了中档微型计算机,初步形成省地矿局的计算系统;先后开展了CS-3机和TP—801单极机加普通音频录机之间双向信息传转研究,及其CS-3微型机解析空中三角测量程序、IBM—PC机平面控制网设计和平差程序研究。微机排版、矿产储量数据库存、区域化探数据处理及自动化成图等软件的开发研究,为地质工作及有关生产解决了实际问题,提高了工作效率和质量。

3. 岩土工程勘察的方法或技术手段有几种

(1)工程地质测绘。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。

(2)勘探与取样。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。 物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。

(3)原位测试与室内试验。
原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。

(4)现场检验与监测。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。

随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用等。

4. 煤矿地质勘查的技术手段主要有哪几种

地表的:地质填图,槽探,浅井,
深部的:坑探,钻探,测井(电测井,放射性测井)
其他辅助手段:瓦斯的现场解析、煤质分析、水质分析、煤层气测井

5. 工程地质勘察方法与手段主要有哪些

工程地质勘察的方法是:搜集分析已有资料,进行场地踏勘、调查、测绘、回物探、钻探、试验答,并在室内综合以上各种方法得出的地质判断,形成报告及图纸。

传统的手段主要有:踏勘、调查、测绘、物探、钻探、试验。
除传统手段外还有遥感影像解译、地理信息系统、三维地质模型等信息化手段。

6. 煤矿地质勘探的技术手段主要有哪些

主要是物探方法
三维高密度探测是最新的物探方法,也比较成熟了,就是不知道你们学校或者单位有没有这种仪器吧

7. 勘查技术方法

砂岩型铀矿的形成受控于古气候、古水文地质条件、地层结构、岩石地球化学类型、新构造运动、层间氧化带(或古河道)、铀源条件等诸多因素。因此,应以地质、地球物理、地球化学异常为突破口,选择行之有效的现代勘查技术方法进行小比例尺到大比例尺的选区勘查。对于砂岩铀矿现代的勘查技术方法,韩绍阳等(2004)进行了较好的综述,现概括如下。

一、高分辨率遥感技术

利用高分辨率遥感技术可获得产铀盆地地下水补、径、排体系,蚀源区、断裂带及斜坡带等影像特征;可建立大型铀成矿区域的大地构造环境、背景遥感影像特征。

二、GIS技术

GIS提供了在计算机辅助下对地理、地质、地球物理、地球化学和遥感等多信息进行集成管理、有效综合与分析的能力。应用GIS对铀资源进行评价,具有如下优点:①合理、有效的空间数据库管理大大提高了铀资源评价效率;②实现了传统方法难以进行的对各种地质体的多种空间关系的定量分析;③系统软件为物化探数据的空间可视化创造了条件,使评价更直观;④空间分析方法使成矿信息的综合更加合理;⑤系统软件大大提高了生产单位的制图效率;⑥所建的数字数据库可反复使用。

三、水化学方法

利用水化学方法可获得含矿层水中的溶解氧、硫化氢及pH、Eh值,可以寻找层间氧化带、氧化-还原过渡带及还原带;测量含矿层水中的铀、镭、氡、氦及其他与铀相关的伴生元素可以确定找矿目的层的含铀性。

四、现代地球物理方法

随着地球物理探测技术的改进与发展,重磁法、航空(或车载)γ能谱测量法、电磁成像技术和地震勘探等现代地球物理技术被广泛应用于砂岩铀矿勘探中:①利用重磁法可分析盖层结构,基岩的起伏形态、埋深及基底构造。②利用航空γ能谱测量可在很短时间内获得大面积精度均一的测量资料;车载γ能谱测量方法同样具有测量速度快、探测精度高等特点,很适合在干旱、半干旱的中新生代产铀盆地内开展,又可在不宜进行航测的边境地区进行工作。③利用电磁成像技术(TEM和EH4)可查明对铀成矿有利的砂体规模及其空间展布;查明工作区的隔水层及其厚度;查明工作区断裂构造及其产状特征;查明工作区基底的埋深及其起伏情况;根据电阻率测量剖面,结合地质资料,可辅助分析盆地的沉积相。④地震探测技术可以确定产铀盆地基底的埋深,提供构造基础图件和更多的盖层细节信息。

五、砂岩型铀矿定位方法

目前,在进行砂岩型铀矿定位中卓有成效的方法是自然电位测量法、深穿透地球化学方法、氡气测量、综合测井和弱信息提取技术。

自然电位测量可以快速确定层间氧化带砂岩型铀矿的氧化-还原过渡带。深穿透地球化学方法是通过测量地表疏松沉积物中金属活动态和地气中超微量金属元素的含量,进而圈定异常,预测铀矿床(王学求,1998)。氡气测量技术主要是基于Rn的迁移和地气理论来提取深部铀矿化信息。综合测井技术可获取岩石的天然放射性、密度、电阻率等地球物理参数及确定岩石孔隙度、渗透率、泥质含量等,为砂岩型铀矿储量计算和评价提供必要的参数,也可对沉积构造环境、层序地层及沉积相等进行研究。通过实用的数据(如航磁、航放)综合解释方法和弱信息提取技术,可直接定位砂岩型铀矿床的空间位置。

总之,在中小比例尺铀资源战略选区阶段,适宜采用效率高、费用低的遥感技术、航空物探技术,同时可开展重力测量和水化测量。尽量收集工作区的相关地质资料,根据现代砂岩型铀矿的成矿理论,基于GIS软件平台进行多源信息的综合分析,圈定有成矿远景的地段(韩绍阳等,2004)。在大比例尺预测阶段,对所圈定的远景区内可开展综合物化探工作,如自然电场、电磁成像技术(TEM或EH4)、控源音频大地电磁(CSAMT)、高分辨率浅层地震、氡气测量及化探等,在完成物化探综合解释后,配合钻探和综合测井技术圈定矿体,并进行资源量评价。

8. 水文地质勘查所使用的主要方法手段

进行水文地质调查所使用的基本方法手段或工种主要有10种:即水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质物探、水文地质野外试验、地下水动态长期观测、室内分析测定与实验、同位素技术在水文地质调查中的应用、全球定位系统(GPS)的应用、遥感(RS)技术的应用、地理信息系统(GIS)的应用等。任何一项水文地质调查,基本上都是采用这些方法手段,通过这些方法手段的有机配合而组织起来的,这些方法手段(或工种)的精度直接决定了勘查成果的质量。近年来,航卫片地质水文地质解译、GPS技术、地理信息系统(GIS)、地下水同位素测试技术、核磁共振技术、水文地质参数的直接测定方法等新的技术方法已用于水文地质调查中,大大提高了水文地质调查的精度和工作效率。

1.水文地质测绘

水文地质测绘就是按一定的精度要求,对区内地质、水文地质界线和现象进行实地的观察、测量、描述、调查,并将它们绘制成图件,总结出一个地区的水文地质规律。水文地质测绘是认识一个地区水文地质条件的第一步,也是全部水文地质工作的基础。目前,航卫片解译等遥感技术,正广泛地成为水文地质测绘中的现代化有效手段。

2.水文地质钻探

水文地质钻探是勘探地下水的直接手段,同时,也是开采地下水的主要方法。由于它具有效率高、勘探深度大等特点,因而是一项主要的勘探工作。为了得到较好的效果,水文地质钻探必须建立在水文地质测绘等项工作的基础上。另外,在只需揭露近地表的地下水露头或与地下水有关联的一些地层、构造现象时,可直接使用坑、槽探。

3.水文地质物探

物探是水文地质勘探的重要手段之一,它与水文地质测绘和钻探相结合,可以有效地查明许多地质和水文地质问题,从而节省其他工种的工作量。需要着重说明,各种物探方法都有局限性,其结果具有多解性,使用中,应根据具体地质条件,进行分析、对比、综合研究,使解译结果真实的反映客观情况。水文地质工作中应用的主要物探方法有:电法、磁法、地震方法、放射性方法等,近年来,地质雷达、地球物理层析成像技术(CT)、核磁共振(NMR)等新技术、新方法也得到了广泛应用。

4.水文地质试验

在野外调查工作中,为取得各种水文地质参数或解决某些水文地质问题需进行相关的水文地质试验工作。水文地质野外试验主要包括:抽水试验、注水试验、渗水试验、地下水流速流向测定试验、连通试验、弥散试验等。根据调查工作需要,应合理布置这些试验。

5.地下水动态观测

由于地下水是变化的,为寻找其变化规律性,就需要对区内主要含水层中地下水的动态(包括水位、水量、水质、水温)进行长期的观测工作。依据观测结果,对区内地下水的形成和变化规律,水质、水量和水位进行正确地评价和预测。

6.室内实验、分析鉴定

实验室内实验、分析、鉴定等工作,主要是取得地下水质、岩石的水理学性质,岩石破坏及溶蚀机理,含水层的颗粒成分,地下水运动情况以及地下水年龄等资料。

7.同位素技术在水文地质调查中的应用

地下水在形成和运移过程中,各种化学组分的同位素成分都会进入水中,这些同位素踪迹便可为研究地下水及其与环境介质之间的关系提供重要信息。环境同位素能对地下水起着标记作用和记时作用。因此被广泛应用于水文地质调查工作中。目前在水文地质调查中应用同位素技术主要解决下列问题:①利用放射性环境同位素测定地下水年龄;②利用稳定环境同位素研究地下水的起源与形成过程;③利用放射性环境同位素研究包气带水的运动;④利用环境稳定同位素研究水中化学组分的来源;⑤利用放射性同位素示踪研究地下水运动及水文地质过程。

8.全球定位系统(GPS)技术的应用

全球定位系统(Global Positioning system,简写为GPS),也称全球卫星定位系统。GPS具有全球性、全天候、连续的三维测速、导航、定位与授时能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。目前,GPS已成为一种全天候、高精度的连续定位系统,且具有定位精度高、自动化、速度快、仪器操作简便、高效实用、方法灵活多样等特点。近十几年来,GPS在水文地质工程地质领域也得到了广泛应用。

GPS在水文地质工作中主要用于以下几个方面:①确定各种地质点(地质构造、地貌、第四纪地质、岩性点、采样点等)的位置及坐标(或经度、纬度),并可确定其走向或倾向;②确定井孔、泉、地下暗河等各种水文地质点的位置及坐标;③确定各类地质点及井、孔、泉水等水文地质点的高程;④确定各类地质点、水文地质点之间的距离;⑤地图功能、导航功能等;⑥确定勘探线方向或水文地质剖面线的方位;⑦查找地图上有关信息点、兴趣点;⑧数据存储、记忆功能,可建立数据库,并对数据进行下载和转换等。

9.遥感(RS)技术在水文地质调查中的应用

遥感(Remote Sensing,简称RS)就是“遥远的感知”,它是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特征记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。换言之,遥感技术是根据电磁波理论,用装置在飞机或人造卫星等各种飞行器上的专门仪器,接收地面上各种地质体发射或反射的各种波谱信息,由于不同的地质—水文地质体发射、吸收、反射、散射和透射的电磁波波长和频率不同,从而解译判定出被测地区的地貌、地质、水文地质条件,并可绘制成各种图件。其特点是调查面积大,周期快,应用面广,在提高调查质量,加快调查进度、减少测绘和勘探工作量,减轻体力劳动等方面独具优越性。

遥感技术(RS)有许多种类,目前在水文地质调查中常用的是航空摄影、红外探测和多波段测量。利用航空照片可以解译含水层和含水构造,查明区域水文地质条件,圈定富水地段,划分汇水面积等。红外遥感技术在寻找浅层地下水方面(如寻找古河道,找出地下水露头的位置、大小、数量、探测地下热水,研究岩溶区的水文地质条件等)具有良好效果。利用地球卫星图像可对地球资源进行调查和进行环境监测,可解译出区域的地貌形态、地层岩性及地质构造,同时还可圈定冲积含水层,寻找泉及地下水溢出带、浅层地下水分布区,以及用于调查地表水资源和监测环境污染等。

10.地理信息系统(GIS)在水文地质调查中的应用

地理信息系统(Geographical Information System,简写为GIS),是对各种地理信息或空间信息进行获取、处理、分析和应用的计算机技术系统。

地理信息系统(GIS)已开始用于地下水研究中。地理信息系统(GIS)在水文地质调查中的应用主要有以下几个方面:①建立地下水数据库及模拟系统。②识别含水层,合理开发利用地下水资源。③进行地下水水质研究。④进行地下水资源管理。⑤编制水文地质图。⑥地下水模拟及可视化。

全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS),简称“3S”技术。“3S”技术是从20世纪60年代逐渐发展起来的、现已日渐成熟的空间信息处理技术。由于“3S”技术的日渐成熟,澳大利亚、美国、加拿大等国20世纪80年代就已开始运用“3S”技术进行数字化地质填图,从而实现了地质填图的计算机化和信息化,极大地提高了工作效率。我国数字化地质填图工作起步于20世纪90年代。目前,以“3S”技术为基础的数字化地质填图,正在地质、水文地质调查工作中逐步推广应用。

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