一种校内坑道工程情景教学区实施方法

摘要

本发明公开了一种校内坑道工程情景教学区实施方法，模拟坑道分为穿脉坑道和沿脉坑道；穿脉坑道底板采用延伸的人工坡度，设有一小转弯和一大转弯，坑道中的岩性从入口至掌子面依次为碎屑岩、灰岩、大理岩、矽卡岩、花岗岩岩体，坑道内部分采用真实岩石、矿石矿物标本镶嵌，在两壁上根据不同岩性段塑造有突出的岩层面。本发明较好地解决了以往地质、岩土、测量等专业在进行地下工程测量、地质编录的理论与实践教学时无法做到的时间和地点统一、同时的问题，在建设过程中结合专业、地域特点，塑造出典型的、真实的、有利于教学的矿床、岩层、构造等地质现象，将大区域、大规模的地质背景较微观、立体地呈现出来。

说明书

技术领域

本发明属于地质教学领域，尤其涉及一种校内坑道工程情景教学区实施方 法。

背景技术

为了更好的培养区域地质调查与矿产普查专业学生的地质调查、矿产勘查 两项专业核心能力，并结合测量、岩土、水文地质专业的地下工程测量、地下 工程地质编录等情境教学需求，建设校内勘探工程情境教学区，利用情景教学 区，进行“课堂工地化”教学改革，更好地实现并完善实践教学体系，较好地 解决以往地质、测量、岩土、环境等专业在进行地下工程测量、地质编录的理 论与实践教学时无法做到的时间和地点统一、同时的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种校内坑道工程情景教学区实施方法，旨在解决 传统的地质、测量、岩土、环境专业在进行地下工程测量、地质编录的理论与 实践教学时无法做到的时间和地点统一同时的问题。

本发明是这样实现的，一种校内坑道工程情景教学区实施方法包括：

步骤一、定位：根据规划布置图和坑道设计图纸，用白色颜料将施工区域定位；

步骤二、打地基：在画好线的位置开挖地基，挖深30cm；

步骤三、做墙体：在挖开的地基坑中填入配置好的混凝土，待硬化后开始砌两 面墙体到设计高度；

步骤四、预制板封顶：将8cm厚的水泥预制板铺盖到在砌好的墙体顶面；

步骤五、外墙粉刷：在砌好的墙体外侧面粉刷灰浆，厚度为2cm；

步骤六、电路照明、通风设备安装：沿坑道布置方向，安装四盏节能矿灯于坑 道顶部；在坑道两端各安装一台风机，在坑道顶部安装5个出风口，用风管连 接到风机；

步骤七、内墙水泥打底：在墙体内侧粉刷水泥细砂混合物，厚底为2cm；

步骤八、钢丝网造型：按照设计的矿层分布图，用细钢丝网扭曲成产状起伏曲 面，造型；

步骤九、水泥模拟坑道表面纹理：用细砂水泥混合物填充到造型好的钢丝网中， 用刷子勾勒出浅井表面纹理；

步骤十、矿石、土壤标本镶嵌：将准备好的矿石和土壤标本镶嵌到设计图示位 置；

步骤十一、上色：将不同颜色颜料拌入白色水泥，涂抹到不同地层分布带；

步骤十二、总体调整：核对效果图和设计图，对现场做细部调整；

步骤十三、做保护漆：核对无误后，在墙体内侧刷保护漆，厚度为1mm；

步骤十四、布设测量控制点：按照设计图采用铜丝、尼龙线、钎子、小木桩布 设测量控制点。

进一步，所述的校内坑道工程情景教学区的模拟坑道分为穿脉坑道和沿脉 坑道；掌子面为可开关活动式木门结构；穿脉坑道底板采用延伸的人工坡度， 设有一小转弯和一大转弯，坑道中的岩性从入口至掌子面依次为碎屑岩、灰岩、 大理岩、矽卡岩、花岗岩岩体，坑道内部分采用真实岩石、矿石矿物标本镶嵌， 在两壁上根据不同岩性段塑造有突出的岩层面，用于测量岩层及矿体产状；坑 道两壁上铺设照明电路，在已有墙体一边设有排水沟。

进一步，在坑道3米处设一斜歪倾伏褶皱构造，背斜中塑造典型的虚脱部 位和晶洞，在背斜核部上端塑造数组张节理；在坑道6米处设有一断裂构造， 从西壁经过顶板延伸至东壁，断裂带内局部用角砾岩镶嵌，其余均用水泥及彩 漆做造型，断裂面上突出擦痕和阶步，用以进行断裂构造几何要素的观察描述 及素描。

进一步，坑道底板地质特征用水泥、面漆材质体现出来。

本发明的校内坑道工程情景教学区，较好地解决了以往地质、测量、岩土、 环境等专业在进行地下工程测量、地质编录的理论与实践教学时无法做到的时 间和地点统一、同时的问题，在建设过程中结合专业、地域特点，塑造出典型 的、真实的、有利于教学的矿床、岩层、构造等地质现象，将大区域、大规模 的地质背景较微观、立体地呈现出来。

附图说明

图1是本发明实施例提供的模拟坑道的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的校内坑道工程情景教学区实施方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

参阅图1和图2：

一种校内浅井工程情景教学区实施方法包括：

S101、定位：根据规划布置图和坑道设计图纸，用白色颜料将施工区域定位；

S102、打地基：在画好线的位置开挖地基，挖深30cm；

S103、做墙体：在挖开的地基坑中填入配置好的混凝土，待硬化后开始砌两面 墙体到设计高度；

S104、预制板封顶：将8cm厚的水泥预制板铺盖到在砌好的墙体顶面；

S105、外墙粉刷：在砌好的墙体外侧面粉刷灰浆，厚度为2cm；

S106、电路照明、通风设备安装：沿坑道布置方向，安装四盏节能矿灯于坑道 顶部；在坑道两端各安装一台风机，在坑道顶部安装5个出风口，用风管连接 到风机；

S107、内墙水泥打底：在墙体内侧粉刷水泥细砂混合物，厚底为2cm；

S108、钢丝网造型：按照设计的矿层分布图，用细钢丝网扭曲成产状起伏曲面， 造型；

S109、水泥模拟坑道表面纹理：用细砂水泥混合物填充到造型好的钢丝网中， 用刷子勾勒出浅井表面纹理；

S110、矿石、土壤标本镶嵌：将准备好的矿石和土壤标本镶嵌到设计图示位置；

S111、上色：将不同颜色颜料拌入白色水泥，涂抹到不同地层分布带；

S112、总体调整：核对效果图和设计图，对现场做细部调整；

S113、做保护漆：核对无误后，在墙体内侧刷保护漆，厚度为1mm；

S114、布设测量控制点：按照设计图采用铜丝、尼龙线、钎子、小木桩布设测 量控制点。

1、坑道尺寸

坑道分穿脉和沿脉，参照中国地质调查局DD2006-01《固体矿产勘查原始 地质地质编录规程(试行)》和DZ/T0078-1993《固体矿产勘查原始地质地质 编录规定》等，并结合建设场地室内高度(＜3.5m)及教学的需要等因素，设计 的坑道总长15米，其中穿脉坑道12米，沿脉坑道长3米，宽2米，高2米。

2、坑道结构

(1)掌子面：12米处为掌子面，采用活动性的“门式”，可开关。材质为 玻璃钢。12-15米为沿脉坑道，即推开掌子面“门”便是沿脉。其设计目的是让 学生在坑道地质编录中掌握掌子面的素描图的绘制原理及方法。

(2)穿脉坑道形状：0-13米为穿脉坑道，坑道底板采用延伸的人工坡度 3～5°；5米处设有一小转弯，方位变化约为10°～15°；8米处设有一大转弯， 方位变化约为20°～30°，其设计目的是在坑道地质编录中按学生掌握不连续绘 图的原理及方法。

(3)地层岩性：根据湖南省地层岩性特点，坑道中的岩性从入口至掌子面 依次为碎屑岩(0.5～1m)、灰岩(0.5～2.0m)、大理岩(1.0～2m)、矽卡岩(前 段为无矿(0.5～2m)，后段为见矿岩性(1～3m))、花岗岩岩体(2m)。运用 镶嵌雕塑造型法，坑道内部分采用真实岩石、矿石矿物标本镶嵌，用以在地质 编录过程中对岩性及标本进行详细规范的描述。在两壁上根据不同岩性段塑造 4～6处突出的岩层面，用于测量岩层及矿体产状。

(4)构造：在坑道3米处设一斜歪倾伏褶皱构造(枢纽为西高东低)，背 斜中塑造典型的虚脱部位和晶洞，在背斜核部上端塑造数组张节理；在坑道6 米处设有一断裂构造，从西壁经过顶板延伸至东壁，宽0.5～1.5m，断裂带内局 部用角砾岩镶嵌，其余均用水泥及彩漆做造型，断裂面上突出擦痕和阶步，用 以进行断裂构造几何要素的观察描述及素描。

(5)沿脉：13～15米为沿脉坑道。其目的是让学生认识穿脉，并掌握其地 质编录方法。

(6)坑道底板：底板地质特征用水泥、面漆等材质体现出来。

(7)充分利用已有墙体进行坑道建设及造型。坑道两壁上铺设电路，用以 照明。在已有墙体一边设有排水沟。

(8)洞内测量：采用铜丝、尼龙线、钎子、小木桩等在坑道内布设11个 测量点。

3、模拟坑道的地质描述

模拟坑道分为穿脉(0-12m处)和沿脉(12-15m处)，在3米处设有一小 拐弯(约10°)，7米处有一大拐弯(20～30°)，12米处又一小拐弯(约10°)。

其中：

(1)穿脉坑道地质现象为湖南典型的矽卡岩型矿床特征，由北至南岩性依 次为紫红色细砂岩(厚0.5～1.0m)——黄褐色含砾砂岩(厚约0.5m，产状347° ∠50°)——深灰色灰岩层(厚约1.9m，岩层中有一褶皱，南翼产状170°∠ 43°)——灰白色大理岩(厚1.6～2.2m)——无矿矽卡岩(厚2.0～2.6m)—— 含赤铁矿矽卡岩(厚2.5～3.0m，产状201°∠45°)——花岗岩(厚1.5～2.0m)；

(2)沿脉地质现象模拟的是热液型矿床，两壁围岩为肉红色花岗岩，局部 出现云英岩化；壁上有宽约1～10cm的节理2条，均被石英脉充填；顶部为7条 脉状黑钨矿体，矿体出现分支复合，脉体宽10～50cm，长0.5～1.5m；

(3)12米处为一活动门式的掌子面，掌子面上有3条不同方向的节理，宽 1～10cm，长0.7～2m；15米处的掌子面上为3条脉状黑钨矿，宽0.1～0.8m，长 1～2m，围岩为肉红色花岗岩。

本发明的校内坑道工程情景教学区，较好地解决了以往地质、测量、岩土、 环境等专业在进行地下工程测量、地质编录的理论与实践教学时无法做到的时 间和地点统一、同时的问题，在建设过程中结合专业、地域特点，塑造出典型 的、真实的、有利于教学的矿床、岩层、构造等地质现象，将大区域、大规模 的地质背景较微观、立体地呈现出来。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。