[發明專利]巖層產狀參數獲取和計算方法

有效

• 申請號: 201310041537.8
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103148833A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 孫樹庭;林曉波;晁俊奇;馮文文
• 申請（專利權）人: 淮南礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C1/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張紅

技術領域

本發明涉及井巷工程、隧道工程施工中地質資料的收集整理及分析應用領域，尤其涉及一種巖層產狀參數獲取和計算的方法。

背景技術

在井巷工程、隧道工程等施工過程中，巷道在巖石中施工，而巖石大部分都是一層一層的，是層狀分布，斷層是造成巖層斷開的一個面，使巖層層面不再連續，巖層或斷層產狀參數，實質就是指巖層層面或斷層層面的空間展布方向，對巖層或斷層空間展布方向的分析，可以對巷道前方是否存在施工安全威脅作出預測預報。斷層(或巖層)的產狀參數，主要包括斷層(或巖層)的走向、傾向以及傾角。其中，巖層走向是指巖層層面與水平面交線的延伸方向。巖層傾向是巖層層面上垂直于走向線的傾斜線在水平面上的投影所指方向。傾角是巖層層面上垂直于走向線的傾斜線與水平面的夾角。

現有技術中，井巷工程、隧道工程地質資料的收集是通過地質羅盤直接在巖層面上測量獲得上述巖層產狀參數。具體方法如下：首先，將地質羅盤的水平氣泡的指針調到0°，然后將羅盤的長邊貼在巖層的一個完整且光滑的層面上，慢慢移動羅盤，使水平氣泡居中，并沿最長邊劃一條線，這就是斷層的走向線，根據該走向線就可知道巖層的走向。其次、然后將羅盤的短邊對齊所畫的直線，并使水平氣泡居中，制動并讀取指針的讀數，這是傾向。最后、將羅盤的長邊垂直于走向線，轉動地質羅盤后面，使地質羅盤中的水平氣泡居中，指針所指的角度為傾角。

在井巷工程、隧道工程地質資料收集過程中，由于作業環境的影響，一是很難找到適宜調查的層面，二是施工機械和金屬支護材料的應用嚴重影響了羅盤的精度，使井巷工程和隧道工程地質調查的難度越來越大。

發明內容

本發明提供一種巖層產狀參數獲取和計算方法，用于優化現有巖層產狀參數的獲取方法。

本發明提供了一種巖層產狀參數獲取和計算方法，其中，包括：

獲取得到巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角；

獲取巷幫揭露巖層的初始位置；

根據所述初始位置、巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角，采用畫法幾何計算得到巖層走向、傾向和傾斜角。

如上所述的巖層產狀參數獲取和計算方法，優選的是，所述獲取得到巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角，包括：

采用激光定向或經緯儀定向，確定巷道一幫剖面的方向；

采用激光定向或經緯儀定向，確定迎頭剖面的方向；

測量得到所述巷道一幫巖層偽傾角；

測量得到所述迎頭剖面巖層偽傾角。

如上所述的巖層產狀參數獲取和計算方法，優選的是，所述根據所述初始位置、巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角，采用畫法幾何計算得到巖層走向、傾向和傾斜角，包括：

將所述巷幫揭露巖層的初始位置作為原點O；

根據所述巷道一幫的方向，在平面上從所述原點出發，畫出所述巷道一幫剖面的方向線OC；

根據所述迎頭剖面的方向，在所述平面上從所述原點出發，畫出所述迎頭剖面的方向線OB；

以所述原點O為頂點，以所述巷道一幫的方向線為一條邊，畫出所述巷道一幫巖層偽傾角；

以所述原點O為頂點，以所述迎頭剖面的方向線為一條邊，畫出所述迎頭剖面巖層偽傾角；

同時將所述巷道一幫的方向線和所述迎頭剖面的方向線偏移相同的單位，得到交點B′、C′；

從B′向所述迎頭剖面的方向線OB作垂線，得到垂足B；

從C′向所述巷道一幫剖面的方向線OC作垂線，得到垂足C；

連接垂足B和垂足C，得到線段BC，線段BC的延長線即所述巖層的走向；

從所述原點O向所述線段BC作垂線，得到垂足P；

連接線段OP，所述線段OP的延長線即所述巖層的傾向；

在所述巷道一幫剖面的方向線OC上截取OD＝OP；

從D點向平行于方向線OC且經過垂足C′的直線作垂線，以得到垂足P′，∠DOP′即所述巖層的傾斜角。

采用上述巖層產狀參數獲取和計算方法，可以根據實際生產中很容易測量確定的巷道一幫巖層偽傾角、迎頭剖面巖層偽傾角和巷幫揭露巖層的初始位置，通過畫圖計算得到巖層的產狀，從而避免了在復雜環境下使用地質羅盤造成的誤差，使井巷工程、隧道工程中地質資料收集整理更加安全、高效，節約了測量所需的人力成本和時間成本，具有積極的實際推廣意義。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的巖層產狀參數獲取和計算方法示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的巖層產狀參數應用實例示意圖；