一種坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法
【專利摘要】本發明公開了一種高精度坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法，首先進行野外坑道重力和重力梯度觀測，對觀測數據進行各項改正，包括固體潮改正、零飄改正、地形改正、布格改正、緯度改正、坑道改正、采空區改正、回填區改正等，再根據改正后獲得的重力異常和X、Y、Z三個方向重力梯度異常進行隱伏礦體定位探測，該方法解決了金屬礦體在全空間域定位困難和其它物探方法受電磁干擾、異常多解性影響導致深部礦體難以準確定位探測的難題。
【專利說明】一種坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高精度坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法，屬于礦產資源勘查領域。
【背景技術】
[0002]低密度隱伏礦體是指礦石的密度明顯低于賦礦圍巖的隱伏礦體。隱伏礦床(體)定位探測是當前成礦學和成礦預測學的科學前沿和礦產勘查領域的主要難題之一，通常采用物探方法(如直流電法、磁法、電磁法)在半空間域(如地表)探測隱伏礦體,但是這些物探方法因多解性強、電磁干擾大難于在深部全空間域隱伏礦床(體)定位探測中取得成效。
[0003]重力勘探是觀測地球重力場的變化，借以查明地質構造和礦產分布的物探方法，重力勘探方法集中應用于區域尺度的地球表面探測，采用的比例尺一般為1:5萬-1:100萬。地下重力包括井中重力和坑道重力。1950年，Smith和Hammer對井中重力進行了研究；1989年，徐公達和周國潘對井中重力、坑道重力進行了總結。但是，文中只對地下重力進行了地層密度、構造等方面的研究，近區地形改正用地面方法改正，未開展隱伏礦體的定位預測研究；2012年，張征在新疆彩霞山地表(半空間域)開展重力場平面特征和重力剖面的研究，間接探索了與控礦大理巖相關的鉛鋅礦體的分布區段，并結合其它物探方法在地表開展找礦勘查。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種高精度坑道重力全空間域定位探測低密度礦體的方法，本發明方法首先進行野外坑道重力及X、Y、Z三個方向重力梯度觀測，對觀測數據進行各項改正，包括固體潮改正、零飄改正、地形改正、布格改正、緯度改正、坑道改正、采空區改正、回填區改正等，然后同時利用改正后獲得的重力異常Ag及重力梯度異常(vxz、Vyz, VJ進行隱伏礦體的定位。
[0005]本發明方法的具體操作步驟如下:
[0006]1、巖礦鑒定
[0007]鑒定測區的各種巖石、礦石，確定其巖石和礦石類型。
[0008]2、巖礦石密度參數測量
[0009]測定測區巖石和礦石的密度，統計巖石和礦石密度平均值，當礦石平均密度明顯低于圍巖密度時，則具備應用該方法的物性前提。
[0010]3、側區坑道重力觀測
[0011]a、點位坐標測量:點距20米,用皮尺或經緯度儀確定測點的點位坐標,并把點號標記在坑道上；
[0012]b、重力基點選擇:選擇于坑道口附近，并標明為重力基點；
[0013]C、測點重力觀測:包括重力異常觀測、重力水平梯度異常觀測、重力垂直梯度異常觀測，根據觀測數據獲得測點重力異常值Ag、X方向的重力水平梯度異常Vxz、Y方向的重力水平梯度異常Vyz、Z方向的重力垂直梯度異常Vzz，以大于或小于三倍均方誤差圈定正異常或負異常；
[0014]其中設坑道長度為2a'、寬為2b'、高為2c'，直角坐標系原點位于坑道口橫截面的中心點，X、Y、Z軸分別平行b'、a'、c'，Z軸向下(圖1);
[0015]重力異常觀測:測點布置于坑道中心線部位，即Y軸上，點距20米，觀測和記錄各點重力數據，通過計算獲得重力異常觀測值Ag，即Ag為測點所測的格子平均值乘以單位格子標定的重力值之積；
[0016]X方向重力水平梯度觀測:每個測點分別在(b'，y, O)和(-b'，y, O)部位進行重力測量，觀測和記錄兩個部位的重力數據，通過計算得測點(0，Y,O)的Vxz(0，y，0)=[Δ g(b; , y, O)-Δ g(-b; , y, 0)]/{2b')；
[0017]Y方向重力水平梯度觀測:測點(0，y, O)的Vyz用重力異常觀測結果計算獲得，即第 i 點的 Vyz (O, Yi, O) = [Ag (O, yi+1, O) - Δ g (O, y” O) ] / (yi+1-Yi);
[0018]Z方向重力垂直梯度觀測:每個測點分別在(0，y，c')和(0，y，-c')部位進行重力測量，觀測和記錄兩個部位的重力數據，通過計算得測點(0，y,O)的Vzz(0，y，0)=[Δ g(0, y, )-Δ g(0, y, )]/(2c/ )。
[0019]4、觀測數據進行各項改正
[0020](I)固體潮改正
[0021 ]固體潮改正采用以下公式:δ gb = δ cxG (t) - δ fc (10_8m/s_2)........................……⑴
[0022]
【權利要求】
1.一種坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法，其特征在于按如下步驟進行: (1)鑒定測區的各種巖石、礦石，確定其巖石和礦石類型； (2)測定測區巖石和礦石的密度，統計巖石和礦石密度平均值，當礦石平均密度明顯低于圍巖密度時，則具備應用該方法的物性前提； (3)測區坑道重力觀測 a、點位坐標測量:點距20米,用皮尺或經緯度儀確定測點的點位坐標,并把點號標記在坑道上； b、重力基點選擇:選擇于坑道口附近，并標明為重力總基點； C、測點重力觀測:包括重力異常觀測、重力水平梯度異常觀測、重力垂直梯度異常觀測，根據觀測數據獲得測點重力異常值Ag、X方向的重力水平梯度異常Vxz、Y方向的重力水平梯度異常Vyz、Z方向的重力垂直梯度異常Vzz，以大于或小于三倍均方誤差圈定正異常或負異常； 其中設坑道長度為2a'、寬為2b'、高為2c'，直角坐標系原點位于坑道口橫截面的中心點，X、Y、Z軸分別平行b'、a'、c'，2軸向下； 重力異常觀測:測點布置于坑道中心線部位，即Y軸上，點距20米，觀測和記錄各點重力數據，通過計算獲得重力異常觀測值Ag; X方向重力水平梯度觀測:每個測點分別在(b'，y,O)和(-b'，y,O)部位進行重力測量，觀測和記錄兩個部位的重力數據，通過計算得測點(0，y,O)的Vxz(0，y，0)=[Δ g(b; , y, O)-Δ g(-b; , y, 0)]/{2b')； Y方向重力水平梯度觀測:測點(0，y, O)的Vyz用重力異常觀測結果計算獲得，即第i點的 Vyz (0，y” O) = [ Δ g (O, yi+1, O) - Δ g (O, Yi, O) ] / (yi+1-Yi); Z方向重力垂直梯度觀測:每個測點分別在(0，y，c')和(0，y，-c')部位進行重力測量，觀測和記錄兩個部位的重力數據，通過計算得測點(0，y,O)的Vzz(0，y，0)=[Δ g(0, y, )-Δ g(0, y, )]/(2c/ ); (4)觀測數據的改正，數據改正包括固體潮改正、零飄改正、地形改正、布格改正、緯度改正、坑道改正、采空區改正、回填區改正； (5)板狀礦體定性定位預測 通過各項改正后，將重力異常、Vxz, Vyz, Vzz異常結合，通過下述判別標準判定板狀礦體的具體位置: 1)當Ag為負、Vxz為負、Vyz為正、Vzz為正時，測點在礦體外上部的左后方或礦體中上部的左后方； 2)當Ag為負、Vxz為負、Vyz為正、Vzz為負時，測點在礦體正上部的左后方； 3)當Ag為負、Vxz為負、Vyz為負、Vzz為正時，測點在礦體外上部的左前方或礦體中上部的左前方； 4)當Ag為負、Vxz為負、Vyz為負、Vzz為負時，測點在礦體正上部的左前方； 5)當Ag為負、Vxz為正、Vyz為負、Vzz為正時，測點在礦體外上部的右前方或礦體中上部的右前方； 6)當Ag為負、Vxz為正、Vyz為負、Vzz為負時，測點在礦體正上部的右前方； 7)當Ag為負、Vxz為正、Vyz為正、Vzz為正時，測點在礦體外上部的右后方或礦體中上部的右后方； 8)當Ag為負、Vxz為正、Vyz為正、Vzz為負時，測點在礦體正上部的右后方； 9)當Ag為正、Vxz為正、Vyz為負、Vzz為正時，測點在礦體外下部的左后方或礦體中下部的左后方； 10)當Ag為正、Vxz為正、Vyz為負、Vzz為負時，測點在礦體正下部的左后方； 11)當Ag為正、Vxz為正、Vyz為正、Vzz為正時，測點在礦體外下部的左前方或礦體中下部的左前方； 12)當Ag為正、Vxz為正、Vyz為正、Vzz為負時，測點在礦體正下部的左前方； 13)當Ag為正、Vxz為負、Vyz為正、Vzz為正時，測點在礦體外下部的右前方或礦體中下部的右前方； 14)當Ag為正、Vxz為負、Vyz為正、Vzz為負時，測點在礦體正下部的右前方； 15)當Ag為正、Vxz為負、Vyz為負、Vzz為正時,測點在礦體外下部的右后方或礦體中下部的右后方； 16)當Ag為正、Vxz為負、Vyz為負、Vzz為負時，測點在礦體正下部的右后方； 17)當Ag為O、Vzz為O、Vxz為O、Vyz為O時，坑道在礦體的中心平面或遠離礦體； (6)采用正演擬合法進行隱伏礦體定量定位預測。
2.根據權利要求1所述的坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法，其特征在于:重力異常觀測值Ag為測點所測的格子平均值乘以單位格子標定的重力值之積。
【文檔編號】G01V7/00GK104166170SQ201410398243
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】李文堯, 韓潤生 申請人:昆明理工大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
