一种罗盘及通过罗盘进行断裂分类的方法与流程

    专利2022-07-07  119


    本发明属于断裂构造检测及分类领域,具体为一种罗盘及通过罗盘进行断裂分类的方法。



    背景技术:

    自然界中,由于强大的地应力作用,当作用力超过岩石本身的抗压强度时就会在岩石的薄弱地带发生破裂,产生裂隙或者断层。断裂构造是岩石破裂的总称,它包括断层、节理、裂隙等构造,有时成组出现断裂带。断裂构造是控制矿产分布的主要构造之一,常常是成矿溶液上升、运移的通道和储矿、储水(地下水)、储油(石油)的场所。这些裂隙或者断层为水、油、气运移提供了很好的空间,为了利用地下的水、油、气资源,研究这些裂隙或者断层有很重要的意义,为了更加详细和直观的描述断裂结构,需要对断裂走向、倾向进行分类。



    技术实现要素:

    针对现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种罗盘及通过罗盘进行断裂分类的方法。,对岩层断裂的分类方法简单有效;无需对操作人员进行过多培训;所用装置简单、便于携带;运行可靠;使用简单方便、成本低。

    为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:

    一种通过罗盘进行断裂分类的方法,包括如下步骤:

    步骤1:获取断裂走向:打开罗盘,将短照准合页对准所测量的断裂结构,使所测量的断裂结构、长照准合页和短照准合页在一条直线上,转动罗盘,当圆形水准器气泡居中时记录指针两端所指的两个区间,即为该断裂的走向名;

    步骤2:获取断裂倾向:打开罗盘到合适位置,测量时将罗盘长照准合页指向断裂面向下倾斜的方向,以外壳的短棱靠着断裂面,调整罗盘的位置,当圆形水准器气泡居中时,记录指针所指区间即断裂面的倾向名;

    步骤3:观察并获取断裂破碎情况为断层还是节理:当破裂使得周围岩体发生明显位移之时为断层;

    步骤4:倾向名记录在走向名之后,为该断裂的走向倾向名;在走向倾向名之后加上断层或节理,为该断裂的全名,完成命名。

    作为上述技术方案的进一步改进:

    步骤1中,使上盖和方向盘之间的角度为180°、长照准合页和短照准合页之间的角度为180°、长照准合页和方向盘之间的角度为180°。

    方向盘上设有两个刻度盘,用于标记方向盘上各点方位,两个刻度盘为天干地支盘和360°刻度盘,天干地支盘和360°刻度盘均固定在方向盘之上。

    360°刻度盘的划分方式是从0°开始按逆时针方向每隔10°作为一个标记,连续刻到360°,南(s)和北(n)分别为180°和0°,东(e)和西(w)分别为90°和270°。

    天干地支盘为十二天干刻度盘,以30°为一个区间分别划分为子、丑、寅、卯、辰、己、午、未、申、酉、戌、亥十二个区间。

    天干地支盘为以15°为一个区间,分别命名为甲、卯、乙;辰、巽、巳;丙、午、丁;未、坤、申;庚、酉、辛;戌、乾、亥;壬、子、癸;丑、艮、寅。

    用于上述分类方法的罗盘包括上盖、外壳、对准装置、指针装置、平衡装置和方向盘,上盖和外壳彼此绞接,方向盘安装在外壳上的上盖和外壳之间,对准装置包括长照准合页和短照准合页,长照准合页一端与外壳彼此绞接,另一端与短照准合页彼此绞接,平衡装置包括位于方向盘上的圆形水准气泡,指针装置包括指针,指针可相对方向盘转动的安装在方向盘上。

    对准装置还包括反光镜和小照准合页,反光镜胶粘在上盖内,长照准合页与外壳的铰接处、上盖和外壳的绞接处分别位于方向盘的同一外径的两端。

    反光镜上标记有过其中心的中心线,中心线的两端分别连接小照准合页和外壳,中心线上靠近外壳的一端设有椭圆孔。

    短照准合页与长照准合页彼此绞接,并且长照准合页和短照准合页长度之和小于方向盘直径。

    指针装置包括还包括底盘、轴承、顶针、把手和压圈,底盘盖合外壳,位于方向盘的下方、与方向盘间隔的设置,把手和压圈都固定在底盘上,轴承嵌套在方向盘的中心,顶针固定连接轴承的内圈,顶针一端连接把手,另一端穿过方向盘后固定连接指针。

    平衡装置还包括管状水准气泡、拨杆和气泡调节器,圆形水准气泡的直径与360°刻度盘的直径之比为1:20;圆形水准气泡、管状水准气泡和拨杆共同固定在气泡调节器上、连接在轴承之上。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:对岩层断裂的分类方法简单有效;无需对操作人员进行过多培训;所用装置简单、便于携带;运行可靠;使用简单方便、成本低。

    附图说明

    图1为本发明一个实施例的结构示意图;

    图2为本发明一个实施例的另一视角结构示意图。

    具体实施方式

    下面结合实施例对本发明提供的一种罗盘及通过罗盘进行断裂分类的方法作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

    一种罗盘,如图1和图2所示,包括上盖1、外壳3、对准装置、指针装置、平衡装置和方向盘18。方向盘18安装在外壳3上,上盖1和外壳3彼此绞接,并且上盖1和外壳3可以相对旋转180°,当上盖1和外壳3盖合,即上盖1和外壳3的夹角为0°时,方向盘18位于上盖1和外壳3之间。换句话说,上盖1合上可以盖住方向盘18。当上盖1和外壳3打开到最大角度,即上盖1和外壳3的夹角为360°时,上盖1和方向盘18在同一水平面。

    对准装置包括长照准合页19、短照准合页20、反光镜10和小照准合页9。长照准合页19为长条形,长照准合页19一端与外壳3彼此绞接,另一端与短照准合页20彼此绞接,并且长照准合页19和短照准合页20长度之和小于方向盘18直径。长照准合页19与外壳3的铰接处、上盖1和外壳3的绞接处分别位于方向盘18的同一外径的两端。长照准合页19和外壳3可相对旋转180°,当长照准合页19和外壳3的夹角为0°时,长照准合页19与方向盘18的夹角为0°。换句话说,长照准合页19合上时与方向盘18的夹角为0°,且位于方向盘18之上。当长照准合页19和外壳3的夹角为360°时,即长照准合页19打开时和方向盘18在同一平面内。上盖1与长照准合页19需要都合上,即上盖1和外壳3的夹角、长照准合页19和外壳3的夹角均为0°时,长照准合页19位于上盖1和外壳3之间。短照准合页20与长照准合页19彼此绞接,且可相对旋转180°,短照准合页20与长照准合页19的最小夹角为90°,使用时一般将短照准合页20旋转至其与长照准合页19的夹角为180°。长照准合页19和短照准合页20在测量方位角时用来瞄准所测物体,使长照准合页19、短照准合页20和所测量的物体三点在一条直线上。

    反光镜10胶粘在上盖1内。小照准合页9与上盖1为绞接,且小照准合页9与上盖1的铰接处、上盖1和外壳3的绞接处分别位于上盖1的同一外径的两端。反光镜10上标记有过其中心的中心线22,中心线22的两端分别连接小照准合页9和外壳3。中心线22上靠近外壳3的一端设有椭圆孔21,反光镜10起映像的作用,通过反光镜10上的椭圆孔21和中心线22来透过视线瞄准被测的物体。

    小照准合页9与上盖1或反光镜10的最小夹角为90°,使用时一般将小照准合页9旋转至其与上盖1或反光镜10的夹角为180°。即将小照准合页9打开时其与反光镜10镜面平行,仅可以向反光镜10镜面的方向合上,全部合上时,与反光镜10镜面垂直。

    指针装置包括底盘4、轴承7、顶针6、指针14、把手5和压圈8。底盘4盖合外壳3,位于方向盘18的下方、与方向盘18间隔的设置。把手5和压圈8都固定在底盘4上。轴承7嵌套在方向盘18的中心,顶针6固定连接轴承7的内圈,顶针6一端连接把手5,另一端穿过方向盘18后固定连接指针14。即轴承7的内圈和外圈分别连接顶针6和方向盘18,顶针6可通过轴承7带动指针14相对方向盘18转动。

    方向盘18用来读取方位角。方向盘18上设有两个刻度盘,用于标记方向盘18上各点方位,两个刻度盘为十二天干刻度盘12和360°刻度盘13。十二天干刻度盘12和360°刻度盘13均固定在方向盘18之上。

    360°刻度盘13的划分方式是从0°开始按逆时针方向每隔10°作为一个标记,连续刻到360°,南(s)和北(n)分别为180°和0°,东(e)和西(w)分别为90°和270°。十二天干刻度盘12以30°为一个区间分别划分为子、丑、寅、卯、辰、己、午、未、申、酉、戌、亥十二个区间。也可以15°为一个区间,分别命名为甲、卯、乙;辰、巽、巳;丙、午、丁;未、坤、申;庚、酉、辛;戌、乾、亥;壬、子、癸;丑、艮、寅。360°刻度盘13是按逆时针方向划分刻记,而实际方位的度数是按顺时针方向排列的,所以360°刻度盘13上东、西与实际方位相反,这是为了在测量方位时能直接读出读数。因为测量时,指针保持不动(始终指向南北),转动的是罗盘外壳,当360°刻度盘13向东转时,指针相对向西偏转,故360°刻度盘上按逆时针方向刻记所读的数与实际的度数相同。

    平衡装置包括圆形水准气泡17、管状水准气泡11、拨杆15和气泡调节器16。圆形水准气泡17用于保持罗盘水平,其直径与360°刻度盘13的直径之比为1:20;管状水准气泡11用于指示测斜器保持铅直位置。圆形水准气泡17、管状水准气泡11和拨杆15共同固定在气泡调节器16上、连接在轴承7之上。拨动拨杆15可以通过轴承7360°旋转,。

    指针14为一中间宽、两端尖的菱形磁性钢针,安装在底盘4中心的顶针6上,可自由转动,用来指示南北方向。由于我国位于北半球,磁针两端所受地磁场吸引力不等,磁针的北端大于南端,而且磁引力是倾斜的(不是地球表面的切线方向),故使磁针发生倾斜。在测量时,为使磁针处于平衡状态下自由转动,所以常在磁针的南端绕上若干圈铜丝,用来调节磁针的重心位置,以求磁针的平衡。同时也可借此标记来区分磁针的南北端。

    利用上述罗盘进行对断裂进行分类的方法如下。

    步骤1:获取断裂走向:打开罗盘的上盖1到极限位置,即使上盖1和方向盘18之间的角度为180°,将罗盘的长照准合页19和短照准合页20展开,即使长照准合页19和短照准合页20之间的角度为180°、长照准合页19和方向盘18之间的角度为180°,使长照准合页19和短照准合页20在一条直线上,将短照准合页20对准所测量的断裂结构,使所测量的断裂结构、长照准合页19和短照准合页20在一条直线上,转动罗盘,当圆形水准器气泡17居中时记录指针14两端所指的两个区间,即为该断裂的走向名。

    步骤2:获取断裂倾向:打开罗盘上盖1到合适位置,测量时将罗盘长照准合页19指向断裂面向下倾斜的方向,以外壳3的短棱靠着断裂面,不断调整罗盘的位置,当圆形水准器气泡17居中时,记录指针14所指区间即断裂面的倾向名。

    步骤3:观察并获取断裂破碎情况为断层或节理:当破裂使得周围岩体发生明显位移之时,即为传统意义上的断层,

    步骤4:将倾向名记录在走向名之后,即为该断裂的走向倾向名。当破裂使得周围岩体发生明显位移之时,即为传统意义上的断层时,在走向倾向名之后加上“断层”;当破裂为传统意义上的节理时,在走向倾向名之后加上节理,为该断裂的全名,完成命名。

    最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    步骤1:获取断裂走向:打开罗盘,将短照准合页对准所测量的断裂结构,使所测量的断裂结构、长照准合页和短照准合页在一条直线上,转动罗盘,当圆形水准器气泡居中时记录指针两端所指的两个区间,即为该断裂的走向名;

    步骤2:获取断裂倾向:打开罗盘到合适位置,测量时将罗盘长照准合页指向断裂面向下倾斜的方向,以外壳的短棱靠着断裂面,调整罗盘的位置,当圆形水准器气泡居中时,记录指针所指区间即断裂面的倾向名;

    步骤3:观察并获取断裂破碎情况为断层还是节理:当破裂使得周围岩体发生明显位移之时为断层;

    步骤4:倾向名记录在走向名之后,为该断裂的走向倾向名;在走向倾向名之后加上断层或节理,为该断裂的全名,完成命名。

    2.根据权利要求1所述的通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,步骤1中,使上盖和方向盘之间的角度为180°、长照准合页和短照准合页之间的角度为180°、长照准合页和方向盘之间的角度为180°。

    3.根据权利要求1所述的通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,方向盘上设有两个刻度盘,用于标记方向盘上各点方位,两个刻度盘为天干地支盘和360°刻度盘,天干地支盘和360°刻度盘均固定在方向盘之上。

    4.根据权利要求3所述的通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,360°刻度盘的划分方式是从0°开始按逆时针方向每隔10°作为一个标记,连续刻到360°,南(s)和北(n)分别为180°和0°,东(e)和西(w)分别为90°和270°。

    5.根据权利要求3所述的通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,天干地支盘为十二天干刻度盘,以30°为一个区间分别划分为子、丑、寅、卯、辰、己、午、未、申、酉、戌、亥十二个区间。

    6.根据权利要求3所述的通过罗盘进行断裂分类的方法,其特征在于,天干地支盘为以15°为一个区间,分别命名为甲、卯、乙;辰、巽、巳;丙、午、丁;未、坤、申;庚、酉、辛;戌、乾、亥;壬、子、癸;丑、艮、寅。

    技术总结
    本发明公开了一种罗盘及通过罗盘进行断裂分类的方法,包括如下步骤:步骤1:使所测量的断裂结构、长照准合页和短照准合页在一条直线上,圆形水准器气泡居中时记录指针两端所指的两个区间为断裂的走向名。步骤2:将罗盘长照准合页指向断裂面向下倾斜的方向,以外壳的短棱靠着断裂面,当圆形水准器气泡居中时,指针所指区间断裂面的倾向名。步骤3:观察并获取断裂破碎情况为断层还是节理;步骤4:倾向名记录在走向名之后,为该断裂的走向倾向名;在走向倾向名之后加上断层或节理,为该断裂的全名。本发明对岩层断裂的分类方法简单有效;无需对操作人员进行过多培训;所用装置简单、便于携带;运行可靠;使用简单方便、成本低。

    技术研发人员:贺容
    受保护的技术使用者:湘潭智联技术转移促进有限责任公司
    技术研发日:2019.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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