淮安矿山勘察 专业的技术团队

近年来勘察市场的竞争从初期的价格竞争到目前价格、质量竞争，市场对企业的要求越来越高，这就需要企业有一批高素质的员工做保证，只有高素质的作业层才会有高质量的技术资料。钻探记录员专业素质的高低直接决定了**手资料的准确性与可靠性。
本教材共分九章，简要地介绍了岩土的成因类型，各类土的一般特性和肉眼观测特征，野外记录所要描述的内容以及钻探、取土及孔内原位测试的一般要求。
学习结束，要求各记录员掌握一般粘性土、粉土、砂土、碎石类土及软土的野外基本鉴定方法，选择合理钻具，正确进行原状样的采集和钻孔内原位测试，并进行准确记录。了解三类岩石的基本特征掌握岩石采取率、RQD的计算方法、地下水位的观测和水样的采集，基本掌握特殊土的特征和描述内容，了解其钻探、取样方法等。
一、粘性土
粘性土分为粉质粘土和粘土
一、粉质粘土定义：塑性指数大于10且小于或等于17的土应定名为粉质粘土，肉眼观察，细土中有砂粒，干时不坚硬，用锤可打成细土粒，湿时有塑性有粘结力，能搓成φ0.5-2mm的土条，长度较小，用手搓、捻感觉有少量细颗粒，稍有粘滞感觉。
二、粘土定义：塑性指数大于17的土定为粘土，肉眼观察较细腻，一般无砂粒，干时很坚硬，用锤可打成碎块，湿时塑性粘性大，土团压成饼时，边部不裂，能搓成φ=0.5mm的土条，长度不少于手掌，用手搓捻有滑润感觉，当水分较大时，较为粘手，感觉不到有颗粒存在。
三、描述内容：颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、结构及层理特征
1、颜色：主色在后，次色在前。
2、状态：
① 坚硬：干而坚硬，很难掰成块。
② 硬塑：用力捏先裂成块后显柔性，手捏感觉干，不易变形，手按无指印。
③ 可塑：手捏似橡皮有柔性，手按有指印。
④ 软塑：手捏很软，易变形，土块掰时似橡皮，用力不大就能按成坑。
⑤ 流塑：土柱不能直立，自行变形。
3、包含物：贝壳、铁锰结核、高岭土姜结石等。
4、光泽反应：用取土力切开土块，视其光滑程度分为
① 切面粗造为无光泽。
② 切面略粗造（稍光滑）为稍有光泽。
③ 切面光滑为有光泽。
5、摇震反应：试验对应将软塑~流动的小土块或土球，放在手掌中反复摇晃，并以另一手掌振击此手掌，土中自由水将渗出，球面呈现光泽。用手指捏土球，放松后水又被吸入，光泽消失，根据土球渗水和吸水反应快慢可区分为：
① 立即渗水及吸水者为反应*。
② 渗水及吸水中等者为反应中等。
③ 渗水和吸水慢及不渗，不吸者为反应慢或无反应。
4、韧性试验：将含水率略在于塑性的土块在手中揉捏均匀，然后在手掌中搓成直径3mm的土条，再揉成土团，根据再次搓条的可能性，可分为：
①能揉成土团，再搓成条，捏而不碎者为韧性高
②可再揉成团，捏而不碎者为韧性中等
③勉强或不能再揉成团，稍捏或不捏即碎者为韧性差
5、干强度：试验时将一小块土捏成小土团，风干后用手指捏碎，根据用力大小区分为
①很难或用力才能捏碎或掰断者为干强度高
②稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等
③易于捏碎和捻成粉未者为干强度低
6、结构及层理特征：对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”。
7、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。
*二章 粉 土
一、定义：粒径大于0.075mm的颗粒质量不**过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土应定名为粉土。肉眼观察绝大部分是粉粒，砂粒少，干时土块结合不够坚固，微力即散成粉末，湿时有流动性，土球经振动可成饼状，在手中可捏成团，能搓成φ3mm的短土条。用手搓捻无粘滞感觉，较粗糙，大部分是粉末。
二、描述内容：颜色、包含物、湿度、光泽反应、摇震反应、层理特征
1、颜色：主色在后，次色在前。
2、包含物：云母、贝壳、石英、氧化铁浸染条纹（带）、高岭土条纹（团块）等。
3、湿度：分稍湿、湿、很湿。
① 稍湿：土扰动后不易握成团，一摇即散。
② 湿：土扰动后能握成团，摇动时土表面稍出水，手中有湿印，用手捏水即吸回。
③ 很湿：水位以下，用手摇动时有水流出，土体塌流成扁圆形。
4、层理特征：层厚及夹层情况,对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”。
*三章 砂 土
一、定义：粒径大于2mm的颗粒质量不**过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量**过总质量50%的土、应定名为砂土，肉眼观察绝大部分是砂粒，干时松散，湿时无塑性，搓不成条，用水搓捻时感觉砂粒，无滑润感觉。
二、描述内容：砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等、层理特征。1、颜色：主色在后，次色在前，如黄褐、青灰等。
2、矿物组成：砂土主要矿物组成：石英、云母、长石等。
3、颗粒级配：
① 砾砂：粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%-50%；
② 粗砂：粒径大于0.5mm的颗粒质量**过总质量的50%；
③ 中砂：粒径大于0.25mm的颗粒质量**过总质量的50%；
④ 细砂：粒径大于0.075mm的颗粒质量**过总质量的85%；
⑤ 粉砂：粒径大于0.075mm的颗粒质量**过总质量的50%。
4、颗粒形状：描述颗粒的磨圆度。
5、粘粒含量：所含粘性土占总质量的百分比。
6、湿度：稍湿、很湿、饱和
① 稍湿：呈松散状，用手握时感到湿、凉，放在纸上不会浸湿，加水时吸收很快。
② 很湿：可以勉强握成团，放在手上有湿感、水印，放在纸上浸湿很快，加水时吸收很慢。
③ 饱和：钻头上有水，放在手掌上水自由渗出。
7、密实度：砂土的密实度应根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散，并应符合下表的规定。
标准贯入锤击数N
密 实 度
标准贯入锤击数N
密实度
N≤10
10松 散
稍 密
15N>30
中 密
密 实

回望近十年，地勘单位改革的呼声此起彼伏。中国国土资源经济研究院的研究报告显示，地勘事业单位经历了改革试点阶段（2008~2010年），浙江、山西、重庆、上海、广东五省（市）被国家列为事业单位事企分类改革试点；转企探索阶段（2010~2013年），典型例子是陕西省地勘单位全面实现转企，江苏有色金属华东地质勘查局试点企业化，内蒙古自治区实行“一队一矿权”试点；回归公益类事业单位阶段（2013~2014年），随着地勘投入特别是社会资金投入的急转直下，地勘经济效益普遍下滑，地勘单位大多趋向于公益性事业单位类；多元分类阶段（2014至今），各省（区、市）地勘单位事企分类改革呈现多元化趋势，分类方案多元化。




野外勘查




迄今，地勘单位改革已经进入深水区。尽管在改革过程中遇到很多艰难困苦，但由于有*及地方的重视与强有力的**，有地勘单位的积极主动作为，我国地质工作与地勘单位体制改革形势总体来看还是乐观的。

开弓没有回头箭。披荆斩棘，攻坚克难，改革创新，已经是地勘队伍前进的可能法门。**应加大支持力度，地勘单位要主动探索，争取激流勇进，再创佳绩。

野外勘查





中国工程院院士、矿床地质*陈毓川认为，新中国成立后，我国地质工作的发展过程分六大阶段，即新中国成立初期快速建设发展阶段(1949～1965年)、“文革”无序萎缩阶段(1966～1976年)、“文革”后发展阶段(1977～1990年)、地质工作萎缩阶段(1991～2005年)、地质工作发展阶段（2006～2012年）及地质工作再萎缩（2013年～至今）。其中，地质工作的跌宕起伏，也促使了地勘队伍起起落落。

1

快速建设发展阶段(1949～1965年)

新中国成立初期，工业和*建设急需矿产原料作支撑。这期间，地质工作发挥了巨大的作用。正是这一阶段，新中国初步建立起了地质工作的新机构及专门的地质队伍。1950年，新中国成立中国地质计划指导**，李四光任主任。1952年，地质部成立，李四光任部长。此阶段，我们陆续建立了冶金、煤炭、建材、化工、石油等地质勘查部门。1952年底，地质队伍17788人，到1957年底，地质队伍扩大到28.61**，经历1958年大跃进后，1960年地质队伍快速增长至61.88**，1961年调整后，地质队伍为29.26**，1965年地质队伍再发展到38.68**。

2

“文革”无序萎缩阶段（1966～1976年）

这一时期，地质工作受到强大冲击，有一段时期地质工作处于无序**状态。1970年地质部撤销，并入国家计委，成立国家计委地质局，部属地勘队伍下放到省、区、市**管理。1975年9月，设立国家地质总局。

3

“文革”后发展阶段（1977～1990年）

这一时期，地质工作进入*恢复发展期。1979年恢复地质部，1982年改名为地质矿产部。1983年成立中国有色金属工业总公司。1991年化工部成立地质矿山局。1979年至1985年开展了**轮全国区划工作。1985年，全面部署新一轮固体矿产普查工作。1990年底，地质队伍达到112.15**（其中石油部门44.41**），各类矿产资源储量有较大幅度增长。

4

地质工作萎缩阶段（1991年至2005年）

这一时期，地质工作进入*二个低谷期，资源短缺不断加剧。1991～1998年，由于地质工作费用不足，地质勘查工作规模日益缩小，全国钻探工作量1991年为341万米，到1998年降到71万米。1997年底从事预算内地质和固体矿产矿产勘查工作的地质职工仅为9.4193**，不到当年在职职工的1/5（当年非油气在职职工为53.9317**）。找矿成果大幅下降，不少矿产储量出现负增长。

5

地质工作发展阶段（2006～2012年）

这一时期资源储量大幅提升。2006年1月，《**关于加强地质工作的决定》出台。2006年4月，**召开全国地质工作会议。2006年7月，建立*地质勘查基金，之后省、区、市亦先后建立基金。2004～2010年，危机矿山勘查专项实施。2007年国土资源部部署三项矿产资源国情调查。2008年青藏高原地质矿产调查评价专项实施。2011年**发布《找矿突破战略行动纲要（2011～2020年）》。2006年到2012年，全国固体矿产勘查投入从74亿元增长到501亿元，地质矿产勘查人员达34.9**。国有地勘单位工作项目较多，经济状况好转。

6

地质工作再萎缩（2013年～至今）

受国际、国内矿产品价格下跌，国内一些重要矿产产能过剩，矿业市场企业对矿产勘查投资较快下降，*地勘基金自2014年后停止运行以及*财政对固体矿产勘查投入的削减等因素影响，国内找矿强度明显下滑，国有地勘队伍找矿工作项目减少，影响了经济收入，面临困境。

DOM正射影像图


倾斜摄影实景三维模型



2.1.3较高的空间分辨率

在利用无人机遥测系统进行数据采集以及计算过程中采用的方法是按照影像的内容并且采用*特的空三算法和优化技术等对区域网的信息进行自动校准，然后将得到的数据等信息以标准化的格式进行输出，**的结合了摄影和测量工程。在进行测量处理的过程中不需要额外的定位软件，因为自带的 GPS 系统可以对地理位置进行精确计算，如果在测量过程中对精度有更高的要求，可以随时添加一些控制点，将这些控制点的数值参与到空三计算中来，经过计算可以发现，该方法可以将等高线的比例控制在 1：500，大大提高了空间分辨效率。



2.1.4三维模型可量测

利用无人机遥测系统处理得到的三维实景模型成果可量测坐标、距离、面积和体积。


可量测三维坐标


可量测距离


可量测面积


可量测体积（填挖方）



2.1.5具有较高的反应速度

利用无人机遥测技术可以实现对数据的快速收集与处理，因为在这个系统中具有一个高效的处理模式，短短几个小时就可以将采集到的数据进行镶嵌和 DEM 处理，而且这个快速处理模式需要的硬件配置较低，在普通笔记本上就可以运行，提高了使用的便利性。

二、 无人机在矿业领域中的应用
3.1矿产资源开发状况调查中的应用：

由于矿区的分布分散，为了更好的对矿区进行管理调控，准备的获取矿产开采位置，所占地范围、用地类型等是非常重要的。




以洪山花岗岩矿山为例，由于长年的不合理的开采、甚至偷挖，造成矿区遍布整个洪山山体，没有足够矿区的影像或模型资料对总体进行分析和未来的规划布局。无人机能够获取**手观测资料，为矿区获取**手资料，并绘制矿区区遥感图、三维模型。

3.2矿产资源开发引发的灾害调查中的应用

在开采矿产的过程中，会引发一些灾害，包括地面沉陷范围、地裂缝长度、塌陷坑位置、山体陷裂（垮塌）范围、崩塌位置、滑坡位置及体积，河道淤塞长度（位置）及煤田（矸石堆自然、尾矿库）范围等。通过模型对矿山进行分析可以及时避免一些灾害风险。




3.3矿山生态环境信息调查中的应用：

因为开采矿山被损毁的土地范围、受损植被范围、水体污染范围、荒漠化范围、土地复垦及矿山环境治理效果，数字矿山等。对于长时间未开采的或者开采废弃的土石长管理，采用无人机倾斜摄影三维建模，可以很方便的对采石场的情况进行分析，管理以及回填。准确的在三维立体模型下量测出采石场三维模型的面积、体积、坡度等信息。同时还可以准确的计算出回填的土方量，为采石场的智能化管

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地质工作萎缩阶段（1991年至2005年）

这一时期，地质工作进入*二个低谷期，资源短缺不断加剧。1991～1998年，由于地质工作费用不足，地质勘查工作规模日益缩小，全国钻探工作量1991年为341万米，到1998年降到71万米。1997年底从事预算内地质和固体矿产矿产勘查工作的地质职工仅为9.4193**，不到当年在职职工的1/5（当年非油气在职职工为53.9317**）。找矿成果大幅下降，不少矿产储量出现负增长。

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地质工作发展阶段（2006～2012年）

这一时期资源储量大幅提升。2006年1月，《**关于加强地质工作的决定》出台。2006年4月，**召开全国地质工作会议。2006年7月，建立*地质勘查基金，之后省、区、市亦先后建立基金。2004～2010年，危机矿山勘查专项实施。2007年国土资源部部署三项矿产资源国情调查。2008年青藏高原地质矿产调查评价专项实施。2011年**发布《找矿突破战略行动纲要（2011～2020年）》。2006年到2012年，全国固体矿产勘查投入从74亿元增长到501亿元，地质矿产勘查人员达34.9**。国有地勘单位工作项目较多，经济状况好转。

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地质工作再萎缩（2013年～至今）

受国际、国内矿产品价格下跌，国内一些重要矿产产能过剩，矿业市场企业对矿产勘查投资较快下降，*地勘基金自2014年后停止运行以及*财政对固体矿产勘查投入的削减等因素影响，国内找矿强度明显下滑，国有地勘队伍找矿工作项目减少，影响了经济收入，面临困境。

一、 无人机在矿业领域的应用
我国具有范围广，地形地貌多变，地质情况复杂等特点，是世界矿产资源类较为丰富的国家之一，部分矿种储量居世界**之一，丰富的矿产资源给国家相关部门的监督、管理带来很大的挑战。存在的无证勘查和开采、乱采滥挖、非法转让探矿权和采矿权、经营粗放造成浪费资源、破坏环境等**问题，有效保护和合理开发矿产资源，促进经济社会的可持续发展。传统监测管理方法多以野外测绘、手工计算为主，虽有遥感卫星提供影像资料，但也有分辨率低、难以准确的获取矿区的实际情况，对重点区域难以高精度、高频度监测和管理。
图1 石矿开采
1.1 无人机服务于矿业领域中的优势
近几年，无人机在矿业管理中有了初步的发展，其中关于测量的各种设备以及设备的精准性能都得到了*的提升，而且遥测数据时空分辨率的不断提高也为监管技术的不断完善提供了技术支持。但是在利用遥感技术进行测量的过程中*受到地理位置的影响，尤其是遇到森林茂密的防护区以及多云多雾的高山地区等，都可以造成卫星成像技术的优品率降低。但是这对于无人机来说却没有太大的影响，这是因为无人机遥测技术的遥测设备应用十分的灵活，在起降的过程中不需要太大的面积，而且*携带，在操作的过程中安全可靠，能够持续工作；而且无人机飞行的高度普遍低于云层，在进行局部信息的采集过程中有着*特的优势。运用无人机进行水土保持监督管理工作，在特定的软件支持下，可以实现数据的自动以及高精确的处理，有效的与航拍技术实现拼接。