普朗铜矿构造发育规律分析

普朗铜矿已有的大量地质资料,对区域构造地质背景、矿区地质构造规律均有了一定认知,但对其三、四、五级地质构造研究程度较低。在此基础上,对矿床首采区节理进行系统观测,分析得出首采区发育四组优势节理组,优势节理组节理倾向与倾角均服从正态分布,节理间距分布整体符合对数正态分布。节理间距在0.09m左右,整体较集中,具有节理裂隙密集发育的特征。首采区共圈定出5条较大断层,配合已有的地质资料建立首采区断层模型,以供进一步分析。在原有的钻孔控制基础上进一步对普朗铜矿的构造规律进行分析,为该矿的基建和开采工作提供地质支持和施工依据。     

基于钻孔超声波成像测试技术的岩体完整性分析

钻孔超声波成像测试技术能够提取工程勘察钻孔中岩层产状信息并提供钻孔岩层三维信息图。在某工业园区的工程勘察中,完成了多个钻孔的超声波成像测井,以其中的一个钻孔为例,研究分析了钻孔超声波成像测试获取的结构面倾角、倾向和节理方位频率图等。结果表明:钻孔超声波成像测试技术可以对钻孔所揭露的岩体完整性进行定量分析,为区域稳定分析、工程岩体质量分级及工程设计提供重要基础数据,对提高工程勘察质量具有重要意义。     

普朗铜矿自然崩落法开采过程综合在线监测技术研究

自然崩落法采矿过程中,顶板冒落规律掌握、底部结构稳定性情况、地表沉降趋势监测及控制等,不仅关系开采过程人员和财产安全问题,更是决定自然崩落法能否成功用于普朗铜矿的关键。采用微震、三维激光扫描、TDR、钻孔电视、应力位移等技术,综合对普朗铜矿顶板冒落规律、底部结构变化情况、地表沉降实时显现进行在线监测,并通过统一平台对数据进行综合联动展示和分析。该综合在线监测技术应用,控制了崩落面和松散矿堆之间的高度,避免上覆矿岩大范围崩落产生空气冲击气浪;优化了拉底推进与底部结构开口之间的空间位置关系;解决了底部结构矿柱二次加强支护时机及措施选取问题;实现了地表稳定均匀沉降。综合在线监测技术在普朗铜矿得到很好应用。     

自然崩落法矿岩质量三维数字化评价方法

针对传统以岩体构造调查或岩石力学试验处的局部RMR 值来近似表征整个区域矿岩质量存在的片面性、经验性等缺点, 提出了一种矿岩质量三维数字化评价方法。该方法以钻孔和岩体原位调查数据为基础, 选取岩石单轴抗压强度、岩石质量指标、节理间距、节理条件和地下水条件作为矿岩质量评价指标, 研究各指标的空间变异特性, 基于区域化变量最优估值理论及RMR评价体系, 将各指标插值到离散后的矿岩空间, 建立起评价区域矿岩质量的三维数字化模型。最后以该模型为基础, 应用Laubscher崩落图对矿区初始和持续崩落水力半径进行预测。该方法在普朗铜矿的应用实践表明: 普朗铜矿平均RMR值为42.27, 矿岩可崩性为较好~好, 持续崩落水力半径为21.6~22.6 m, 与生产实际相符, 为普朗铜矿采用自然崩落法进行大规模开采提供了支撑和依据。     

DIMINE软件在普朗铜矿地质建模中的应用

以普朗铜矿的岩体、矿体和地表为研究对象,研究了三维建模技术方案,根据搜集的矿山建模资料,应用DIMINE三维矿业软件系统建立了普朗铜矿的地表、岩体以及矿体的三维实体模型,并运用地质统计学法对普朗铜矿体进行品位估值,获得了矿体的储量。     

基于三维激光扫描技术的地表沉降实时监测与预警

普朗铜矿自然崩落法开采会引发顶板崩落及地表沉降,地表均匀稳定的沉降尤为关键,因此实时掌握地表沉降规律是非常重要的。本文利用三维激光扫描技术,对普朗铜矿地表沉降的动态变化情况进行实时监测。通过实时监测,得出了重点监测区域的平均沉降速度,为底部结构放矿参数的优化提供了依据。三维激光扫描技术在该矿实时监测地表沉降规律中得到了很好的应用,具有较好的推广应用价值。     

覆岩结构裂隙数字式全景钻孔摄像观测分析

为掌握唐山矿T1091采煤工作面开采过程中的覆岩节理和裂隙的发育情况,采用数字式全景钻孔摄像系统,在工作面中部布置多个钻孔观测点。探测结果显示,缓倾角节理分布于探测范围的全部,中倾角节理分布于探测范围的中下部,陡倾角节理分布于探测范围的下部;距离工作面越近,开采后覆岩裂隙发育越明显,透水性越强;采动裂隙和节理倾角的变化和覆岩与工作面距离有关,受煤层采动影响,距离工作面越近,覆岩破坏越严重,碎裂度越大,节理倾角越大。     

钻孔电视在深孔爆破中的应用

某矿以炸药爆破方式剥离矿岩,因岩体局部节理裂隙发育,严重影响爆破效果和效率,尝试利用钻孔电视对钻孔的360°孔壁进行无扰动的原位连续摄像,分析岩层结构和节理裂隙,研究了裂隙发育对大块率的影响规律,就装药结构和爆破方案的改善进行了探讨。     

云南省普朗铜多金属矿床矿化类型及成因探讨

普朗铜矿是位于三江成矿带南段的超大型铜多金属矿床,继首采区矿段特征揭露后,外围找矿工作的开展揭露了矿区外围的地质情况,并将普朗铜矿划分为首采区、矿区东部、矿区北部及矿区外围北部四个矿段。通过对四个矿段的矿体特征、矿化特征、围岩蚀变等地质信息进行对比分析,结果表明：首采区深部及矿区北段产出矿体均属于典型的斑岩型铜矿,矿体受蚀变控制作用明显,矿(化)体常产于钾化、硅化带、绢英岩化及其叠加部位,矿化强度与蚀变强度呈正相关;矿区外围东部大脉状矿体及矿区外围北部铅锌矿(化)体属热液脉性矿体,主要受构造控制,多产于近东西向的节理裂隙中。通过对各矿段找矿标志的总结,提出首采区的近地表、构造交汇部位及矿区北侧深部均具有较好的找矿前景。     

煤层瓦斯抽采钻孔失稳的延迟效应分析

针对富含节理裂隙的煤层瓦斯抽采钻孔结构失稳的延迟现象,分析了瓦斯抽采钻孔周边的瓦斯流场和节理裂隙场。研究表明钻孔结构失稳是由瓦斯孔隙压力和节理裂隙共同影响的;瓦斯孔隙压力的变化会影响节理裂隙表面的正应力,增加节理裂隙发育、扩展、破坏的可能性,宏观表现为钻孔结构的失稳;瓦斯抽采钻孔结构失稳时间上的延迟效应内因是由于煤层节理裂隙的存在,外因则是煤层节理裂隙中瓦斯孔隙压力的变化。最后结合实例说明瓦斯抽采钻孔结构延迟失稳能造成瓦斯抽采浓度、抽采流量的大幅度下降等问题。     

基于AutoCAD的预想钻孔生成及其柱状图绘制

介绍了以AutoCAD2000为开发平台,用C++和ARX编制基于AutoCAD的预想钻孔生成及其柱状图绘制的程序。利用在不存在断层的某个地理区域内地质变化是平稳、连续的特性,用距离幂次反比法对某区域周边的若干个钻孔的数据进行估值,得到此区域的预想钻孔数据,并可直观地管理钻孔数据,自动生成钻孔柱状图。经现场工程实践证明,钻孔数据误差较小,绘图精度高,从而极大地提高了工作效率,具有显著的经济效益和实际应用价值。     

重要地质钻孔结构化数据管理模块开发设计研究

地质钻孔结构化数据是地质工作形成的重要数据资源,具有极其重要的价值。全国重要地质钻孔图表数据库目前汇聚了120万个重要地质钻孔数据,目前对其中的部分数据进行了结构化处理。在信息化时代如何实现结构化数据的高效存储和管理是一项重要研究。通过对大数据技术及数据库技术的研究以及应用,结合钻孔结构化数据的特征,对重要地质钻孔结构化数据管理模块进行了设计,并对结构化数据管理方面有关的技术进行研究,提出了对应的措施和方法。     

钻孔应力分布特征及卸压增透技术的数值模拟

对钻孔的应力分布进行了系统研究,采用FLAC3D软件建立三维模型,综合考虑巷道和钻孔的共同影响,分析了不同原岩应力、钻孔深度、钻孔直径及钻孔数目条件下钻孔围岩的应力分布情况,并对水平多孔随钻孔间距变化的应力分布规律进行分析.采用卸压增透技术消除多孔间的应力集中区,对煤体进行卸压增透,消除突出危险性,最后利用数值模拟和现场工业性试验对效果进行验证.     

香格里拉县普朗铜矿区涌水钻孔钻进工艺

结合香格里拉县普朗铜矿区ZK0406号钻孔涌水事故的处理,探讨和研究了涌水钻孔的钻进工艺,总结了施工经验和体会.     

基于分布式光纤传感技术的卸压钻孔时间效应研究

以钻孔卸压原理及分布式光纤传感技术为基础,建立了卸压钻孔周边煤体内部应变感测模型,提出了以光纤拉伸应变值及卸压半径为指标的卸压效果评价方法。通过对传感光缆下方钻孔卸压周边煤体内部应变定期测试,并结合钻孔内部表观现象观测,根据不同时间钻孔周围煤体内部应变及表观破坏特征将钻孔卸压过程分为裂隙发育阶段、极限平衡阶段、塌孔阶段、破碎煤体压实阶段等四个阶段。分别确定了在忻州窑矿地质及开采条件下钻孔卸压过程中各阶段的时间区间,得出超前94~101 m以上施工钻孔,其卸压效果较为显著。利用微震监测系统,对比分析了卸压钻孔施工时间调整前后的微震事件分布特征,结果表明:当卸压钻孔施工达到超前工作110 m后,工作面周边高能量事件的频次明显减少、微震事件平均能量明显降低38%。     

基于不同钻孔间距的瓦斯抽采效果实验研究

为了研究钻孔布置对瓦斯抽采效率的影响，采用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟实验系统，开展了不同钻孔间距条件下瓦斯抽采物理模拟实验研究，探讨了钻孔间距对瓦斯抽采效果的影响。结果表明：在抽采初期，各测点瓦斯压力下降速率和下降量主要受到离钻孔中心距离的影响，与测点距钻孔出口距离基本无关，在瓦斯抽采过程中，靠近钻孔中心位置的瓦斯压力梯度大，瓦斯流速也较大，断面瓦斯压力场中等压线以钻孔为中心呈圆环形分布|相邻钻孔之间产生的抽采叠加效应会影响有效抽采范围，钻孔间距越近，有效抽采范围越大，同时其有效抽采范围也随抽采时间呈指数型增长。     

矿山钻孔三维模型构建与可视化方法

为了建立矿床三维地质模型,研究了基于矿山钻孔数据的钻孔三维模型构建及可视化方法。采用与平台无关的SQLite嵌入式数据库管理钻孔数据,设计了钻孔数据的孔口、样品分析、测斜和地质岩性等4个表结构,分析了建立钻孔三维模型时钻孔数据存在的2种错误类型。将钻孔轨迹曲线转化为折线,给出了均角全距法、全角半距法等2种钻孔轨迹折线计算公式。采用钻孔图形关联属性数据表的数据结构来存储钻孔三维模型,利用点和直线段分别存储钻孔孔口和样品的空间位置数据,数据表存储图形对应的钻孔编号、样品元素品位、体重等属性值。以多段线表示钻孔轨迹,并通过文字、颜色、图形等多种方法实现钻孔属性数据在三维空间的可视化。基于Hoops 3D框架对以上算法进行了实现,并建立了某铜矿32#~56#勘探线钻孔三维模型,根据钻孔轨迹和铜元素品位的可视化结果,圈定了勘探线剖面的铜矿体边界。结果表明,所提出的钻孔三维模型构建方法准确可靠,有助于提高地质分析、矿床地质建模的效率。     

矿井高位钻孔偏斜特征及其对抽采效果影响的研究

为研究高位钻孔偏斜对抽采效果的影响,利用钻孔轨迹测量仪对现场高位钻孔实际施工轨迹进行测定并分析其偏斜特征。根据偏孔位置将钻孔分为上偏轨迹钻孔、有效轨迹钻孔、下偏轨迹钻孔、偏向采空区钻孔4类,并分析了各类钻孔抽采效果及特征。结果表明:高位钻孔偏斜严重,有效钻孔数量较少,偏向采空区钻孔所占比例最高;采动影响所形成的裂隙为造成高位钻孔偏斜的主要因素;4类偏斜钻孔抽采效果具有显著规律性及差异性,为高位钻孔优化设计提供了依据;有效轨迹钻孔抽采量最高,约为上偏轨迹钻孔的1.3倍,为下偏轨迹钻孔的2.9倍,为偏向采空区钻孔的4倍,其中偏向采空区钻孔抽采量最小且为无意义抽采。     

滇西普朗矿区南部及外围化探异常特征及找矿方向

普朗铜矿区是三江成矿带的超大型矿床，成矿地质条件优越，但受限于复杂的地理环境，矿区南部及外围地质研究程度较低。通过地球化学测量，总结分析了元素异常形态及富集规律，厘定了多金属矿化活动和成矿规律，进一步明确了找矿方向。研究表明：区内土壤地球化学异常元素以Ag、W、Zn、Au为主，元素异常多呈带状、片状重叠产出；圈定了Au As Ag W（HS1）、Au W Cu As Mo Ag（HS2）、Zn Hg As W Sb（HS3）及Au As Zn Hg W Sb（HS4）4个综合异常带，其中，HS2、HS3属矿致异常；HS2异常带与岩浆岩、沉积岩接触带吻合度高，具有优越的控矿、容矿地质条件，钻孔揭露的金矿层是寻找金多金属矿（化）体的有利部位。