㈠ 如何采取岩石的工程地质物理力学样
RQD:岩石质量指标,用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分比表示。5.4.2 钻孔工程地质编录5.4.2.1 钻孔工程地质编录内容包括:统计与描述岩芯块度,绘制岩芯块度柱状图;统计节理裂隙;确定钻孔中流砂层、破碎带、裂隙密集带、风化带与软弱夹层、岩溶发育带、蚀变带的位置和深度;并可按工程地质岩组用点荷载仪测定岩石力学指标。5.4.2.2 按钻进回次测定岩石质量指标(只RQD),确定不同岩组RQD值的范围和平均值。RQD值一般按公式(2)计算确定; (2)式中:Lp——某岩组大于10cm完整岩芯1)长度之和,m; Lt——某岩组钻探总进尺,m。 注:1)小于10cm岩芯若为钻进过程中机构破碎,则应上、下对接,其长度大于10cm时应参与计算;当钻头内径小于54.1mm时,RQD值作适当降低,根据经验降低20%~50%。5.4.2.3 根据RQD值,按附录E划分岩石质量等级和岩体质量等级。5.4.3 坑道工程地质编录5.4.3.1 对矿区的勘探坑道应全部进行工程地质编录,工程地质条件简单的矿区可适当减少,有生产坑道时可选择典型坑道进行。5.4.3.2 坑道工程地质编录内容包括:对坑道所揭示的岩层划分岩组,重点观察描述软弱夹层、风化带、构造破碎带、蚀变带、岩溶发育带的特征,分布、产状、溶蚀现象;系统采取岩(矿)石物理力学试验样;统计节理裂隙;详细描述地下水活动对井巷围岩稳固性的影响及工程地质问题发生的位置不稳定地段掘进与支护方法。坑道变形地段必要时设置工程地质观测点,进行长期观测。5.4.4 工程地质钻探 5.4.4.1 钻探深度:露采矿区宜控制到最终坡脚或坑底以下30—50m;井下开采矿区控制到矿床主要储量标高以下30—50m。5.4.4.2 钻孔孔径以满足采取岩、土物理力学试验样规格为准。5.4.4.3 要求全部取芯钻进。岩芯采取率,可根据不同的目的确定。5.4.4.4 应进行物探测井,结合钻探地质剖面,确定岩石风化带深度、构造破碎带、岩溶发育带及层间软弱夹层的分布部位。5.4.5 工程地质测试5.4.5.1 勘探矿区应选取代表性岩、土室内试样,测定其物理力学性质。工程地质条件中等—复杂的矿区,除选取代表性室内试样外,还可应用点荷载仪、携带式剪切仪进行钻孔及野外现场测试。5.4.5.2 室内岩(土)样试验项目,按开采方式、矿区实际情况,结合工程地质评价要求参照附录J选作。5.4.5.3 岩(土)样采样要求a. 井采矿区对一期开拓水平以上矿体及其围岩按不同岩石分别采样;露采矿区应在边坡地段自上而下分组采样。b. 块状、层状岩类按不同岩石采样;松散软弱岩类,若岩性较均一,厚度大于10m时,每10m采一组样;岩性不均一时,根据岩性结构特征分层采样。c. 块状、层状岩类可直接从岩芯采样;松散软弱岩类应利用坑道或山地工程采样,如在钻孔中取样,则应采取专门取芯工具,砂砾石样应保持原级配。d. 采样规格与数量可根据实验室的具体要求确定。
㈡ 岩芯的详细说明
油、气田勘探和开发过程中,按勘察得到的地层层位和设计深度,向井内下入取芯工具,钻取出的岩石样品。岩芯是了解地下油层及所含流体特征最直观、最实际的资料。有井壁取芯和钻井取心两种方式,通常以后者为主。
油气勘探取心:
在油田范围内必须选择适量的井,对有关油、气层位,钻取一定数量的岩心,通过观察、分析和研究,可以了解:①地层的时代、岩性、沉积特征;②储层的物理、化学性质和含油、气、水状况;③生油层特征和生油指标;④地下构造情况(如断层、节理以及它们的倾向、倾角等);⑤各种测井方法定性、定量解释的基础数据;⑥开采过程中油、气、水运动和分布状况,以及地层结构的变化;⑦岩芯还可供注水或各种提高采收率方法和增产、增注措施的室内实验分析,是估算石油储量、编制合理开发方案、提高油藏注水开发效果和采收率的必不可少的基础资料。
为取得束缚水饱和度,从而求准原始含油饱和度,多使用油基泥浆取岩心(见钻井流体)。为检查开采后变化了的油、水饱和度,中国广泛应用密闭液保护岩心的密闭取心工艺。美国近年来发展了保持压力取心,使取出的岩心既不受泥浆影响,又能保持地层压力条件下的流体饱和度,但此法工艺复杂,成本高。岩心是一项非常重要的地质档案资料,应有专门设施长期保存,以供经常研究。
㈢ 如何描述岩体的工程地质性质
岩体是指某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体的总称。包括各种地质界面:层理、层面、节理、断层等
影响岩体稳定性的主要因素有:区域稳定性、岩体结构特征、岩体变形特性与承载能力、地质构造、岩体风化程度等
1
结构面
破裂面、物质分异面、软弱夹层、软弱带、构造岩、泥化夹层、充填夹层
按地质成因,可分为原生的、构造的、次生的三大类
原生结构面:沉积的、火成的和变质的三类
沉积结构面
层面、层理、沉积间断面、沉积软夹层等
层面和层理的结合时良好的,层面的抗剪强度不低,但是顺层错动或风化作用会降低其抗剪能力
软弱夹层:硬层之间,强度低,遇水易软化,厚度不大。风化后为泥化夹层(泥岩、页岩、泥灰岩)
火成结构面
原声节理、流纹面、围岩接触面、凝灰岩夹层等
围岩破碎带或饰变带、凝灰岩夹层,为火成岩的软弱夹层
变质结构面
麻理、片理、板理
构造结构面:构造应力作用下,岩体中形成的断裂面、错动面、破碎带
破裂结构面:劈理、节理、断层面、层间错动面
构造软弱带:断层破碎带、层间错动破碎带
次生结构面
风化、卸荷、地下水等作用下形成的风华裂隙、破碎带、卸荷裂隙、泥化夹层、夹泥层等
结构面的特征
结构面的规模、形态、连通性、充填物的性质
规模:
形态:平整度、光滑度,对抗剪强度有影响
密集程度:通常以线密度(条/m)或结构面的间距表示
连通性:
地下岩体连通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面开挖
张开度和充填:张开度,两壁面的离开距离,分4级
闭合的0.2mm,微张的0.2-1.0mm,张开的:1.0-5.0mm,宽张的:5.0-mm
张开和宽张的结构面,抗剪强度取决于充填物的成分和厚度,粘土一般少于砂土
㈣ 怎么通过小岩芯来判断大岩芯的好坏
是岩石质量指标,通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法。利用钻孔的修正岩芯采取率来评价岩石质量的优劣。一般用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分比表示。主要反映岩石完整程度,即裂隙在该地段地层中的发育程度。