电子岩芯与电子岩芯库的研究及应用 - 长江科学院.pdf

　 第２９卷第８期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．８　　 　　２０１２年 ８月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｕｇ．２０１２　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１２．０８．０２０ ２０１２，２９（８）：１０６－１１１ 电子岩芯与电子岩芯库的研究及应用 １ １ １ １ ２ 马圣敏 ，张建清 ，刘方文 ，蔡加兴 ，杨少昆 （１．长江工程地球物理勘测武汉有限公司，武汉　４３００１０；２．长江工程职业技术学院，武汉　４３０２１２） 摘要：为了解决实物岩芯在取样、运输、存储与管理等方面存在的问题，提出了以电子岩芯替代实物岩芯并建立电 子岩芯库的技术。该技术以高清钻孔电视提供的完整、清晰的孔壁图像数据为基础，利用孔壁图像与实物岩芯的 耦合原理实现了电子岩芯及电子岩芯数据库管理系统。在实际应用中有效地解决了实物岩芯存在的问题，还提高 了地质钻孔勘探的效率。目前，在云南乌东德水电站中进行了一系列工程应用，取得了非常好的效果。 关　键　词：高清钻孔电视；电子岩芯；电子岩芯库；孔壁图像 中图分类号：Ｐ３１３．１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１２）０８－０１０６－０６ 岩芯破碎而无法扫描的问题，而且对于浅层工程勘探 来说，地质条件较差的区域，即无法完整取出所需要 １　研究背景 的岩芯，正是地质工作人员特别关注的。 在水利水电工程的勘察、设计、施工等过程中会 ２００１年１２月，葛修润院士在《数字式全景钻孔 ［１］ 布置大量地质钻孔和设计钻孔（以下简称钻孔）。这 摄像技术与数字钻孔》 一文中提到数字钻孔技术是 些钻孔的岩芯均是以实物岩芯的形式保存的，而且是 建立在数字式全景钻孔摄像技术的基础之上的，提出 目前钻孔取样数据的重要保存方式。它是地下岩层 了利用数字化的钻孔孔壁图像，经过计算机算法处 的直接反映，具有直观、准确等优点。但是实物岩芯 理，形成“虚拟”的钻孔岩芯图，即电子岩芯。 在取样、运输、入库、管理等方面都存在极大的问题。 但是，电子岩芯的发展受制于钻孔电视（数字式 对于岩芯取样，如在地质条件十分差的孔段（如溶洞、 全景摄像系统）的发展，而迟迟未取得革命性的进展。 断层），则无法完整地获取该钻孔的岩芯；其次，钻孔 钻孔电视基于全景摄像和数字图像技术，而图像分辨 所布置的区域大都交通不便，实物岩芯的运输工作十 率、图像色彩、图像方位等因素制约了其发展。虽然 分耗时耗力；再次，在实物岩芯入库时，岩芯的编录都 电子岩芯可以实现钻孔电视图像的三维“虚拟”岩芯， 是手工进行，容易产生错误，而且进展也十分缓慢；最 但存在着图像分辨率不高、岩芯色彩失真以及裂隙填 后，实物岩芯库的查询管理很不方便，往往在一个工 充看不清等问题。其只能用于岩芯的三维显示，不能 程结束后，岩芯库房中摆放着堆积如山的岩芯，要查 进行分析、统计、出图等操作，无法在实际应用中推 询某个钻孔的资料需要搬动大量的岩芯，由于岩芯十 广。 分沉重，导致查找效率极其低下。现有的规程规范要 目前，随着高清钻孔电视的问世，图像分辨率、图 求重要的岩芯必须全部保存，而实际上随着岁月的流 像色彩、图像方位均满足了电子岩芯的数据要求。本 逝，岩芯难免会产生风化，最终并没有保存下来。比 文以