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摘 要:金属矿区水工环地质勘探是一项较为复杂的工作,技术流程有着较为细致的要求。本文在详细分析了金属矿区水工地质勘探工作的基础上,提出了综合运用多种技术、注重技术实施完整性、关注环境保护与更多使用现代化技术的水工环地质勘探提升的技术要点。
关键词:金属矿区;水工环地质勘探;勘探技术
引言:
金属资源是现代社会发展中必备的资源种類之一。金属矿藏开采环境条件复杂,安全隐患较多。水工环地质勘探通过提前探明地质条件,有效排除矿藏开采进程中的多种安全隐患,受重视程度不断提升。
一、水工环地质
水工环地质是一门综合性质较强的学科,其主要包含水文地质、工程地质与环境地质三项内容,在金属矿区中,这三项内容的具体表现为:
(一)水文地质
顾名思义,指矿区地下环境中的水文条件,对于金属矿开采的稳定性与安全性影响较大。具体表现有地下静止水位、地下水分布、地下水自然流向、地下水成分等多项内容,主要为保持金属开采进程中地下设施稳定性。
(二)工程地质
金属矿区的工程地质表现形式较为多样,包含岩性、岩层走向、岩层结构等多项内容,甚至部分情况下还要考虑地形地貌的影响,其核心为对金属矿开采进程中工艺与建筑设施提出指导建议,并评判已有设计结果的稳定性与安全性。
(三)环境地质
环境地质是一种产生年代较近的地质概念,其主要目的为平衡金属矿采集活动对于自然环境的破坏。主要工作内容为对矿藏采集行为的环境影响作出评估,并设计补偿措施,避免多种地质灾害的产生,在实现环境保护的同时,也保障作业进程中员工的生命安全。
二、水工环地质勘探在金属矿区中的重要价值
从上文分析论述中可以发现,水工环地质的主要目的变为金属矿藏开采安全与周边环境稳定的保障,对于矿藏稳定开采与后续生态环境恢复都有一定的积极价值,具体表现有:
(一)地下渗水的预防
地下渗水在矿藏开采中,是一项极其重大的安全问题,渗水现象的出现,表明原有地下结构加固措施已经出现缺陷,生产环境已不再安全[1]。水工环地质勘探工作会详细标明地下水信息,使矿藏开采中有意识规避地下水侵蚀较为严重的区域,保障地下作业环境的安全。
(二)指导工程规划
金属矿床的产生与地质运动有直接关系,也就是说矿藏位置多为曾经地质活跃区,即使在现代区域地质情况基本稳定的前提下,受采矿行为影响,滑坡或者轻微地质变动的情形是较为常见的。因此,金属矿开采进程中要注重尤其注重前期工程规划。而水工环地质勘探工作可以对地质情况进行详细分析,明确地层荷载,指导地表建筑物建设;明确地下地层受力结构,指导金属开采的方法与顺序。全面保障金属开采工作的顺畅展开。
(三)矿区环境补偿
矿藏开采后的环境补偿问题是现在行业发展的主要进步方向。水工环地质中本身带有矿藏开采影响分析与补偿设计的功能,虽然在现代工程背景下,矿区补偿工作尚未寻找到高效且作用时间长的措施,但水工环地质勘探在该项工作层面提供的数据支撑不应忽视,且随技术的发展与进步,矿区环境有效补偿措施最终会被设计出来。
三、金属矿区水工环地质勘探工作的技术要点分析
(一)多种工艺的综合运用
水工环地质勘探技术手段较为多样,可以划分为电阻参数与温度参数间接评估,从勘探手段可以划分为人工浅层挖掘、钻孔取样与钻孔不取样,且每种技术手段可继续向下划分,如电阻测量就存在电阻测井、自然电位、放射性勘测等多种技术流程。不同技术流程在不同地质环境中常会取得不同的成果。如测量范围内地层含水层厚度较高,会由于含水层自身电阻过小而产生过滤电测的问题,此时需要采用温度测井法进行弥补,保证测量结果的准确性。如当地下结构存在断裂时,自然电位会呈现出一定程度的异常,可利用该种方法弥补钻孔勘探在水平方向上呈现出的地质情况细节缺失;如在岩性分析进程中,由于钻孔工艺对岩层破坏较为严重,勘探进程中通常不会深入岩芯,但放射性远程勘探可以对钻孔勘探结果进行补充。因此,在探勘准备阶段,也就是初期走访阶段,要结合实际地质环境,合理设计勘探方案,保证水工环地质勘探成果的全面性与深入性。同时,实际勘探进程中,虽然要严格执行已有施工计划,但不必受其限制,对于操作中发现勘探信息缺失,或者预设技术手段勘探结果存在问题时,可以灵活调整技术方案,保证勘探结果的实效性
(二)勘探技术应用的规范性
水工环地质勘探技术虽然从外在分析,拥有阵势极大的特征,但其技术工艺同样有较为细致的要求,勘探进程中要尤其注重各项技术使用的规范性与完整性。如电阻测井法应用进程中要同时使用高电阻与低电阻,保障同时获取岩层密度与分布状态等信息;如对于地下水勘探进程中,除钻探测定地下水位、流向等物理信息外,还要进行实地采样带回实验室进行分析,为矿区开采工程实施提供较为全面的资料支撑。
(三)注重环境保护
水工环地质勘探的目标中,自身便带有环境保护的成分,除常见的金属矿藏开采影响分析外,同样需要注意勘探技术流程对于周边环境的破坏,加强地质环境保护。如钻探位置选取要经过充分衡量,避免在基础地质结构不稳定的区域钻孔,尤其是岩土柱采集行为,要严格控制采集区域,避免对岩层稳定性造成较为鲜明的影响。
(四)现代化技术的应用
水工环勘探作为一项内容十分复杂的勘探工作,充分利用现代化科技手段可以显著提升勘探效率与精度,是水工环地质勘探工作的重点之一[2]。常见的现代化技术有:
1.GPS
卫星定位技术,主要应用在目标点位置的标定。在水工环地质勘探中的应用主要为地质范围的标定。其应用原理为通过将一个已知空间坐标的点作为基点,通过GPS技术详细定位待测点的坐标位置。其在矿区勘察中的应用为更加细致的标定待测区域内地质条件的分布与变化,为后续矿藏开采施工提供更加全面的数据支撑。
2.GPR
GPR被称作为地质雷达,其功能实现原理为GPS技术较为类似,都是通过特定信号的发射与反馈接收,确定带测量目标的位置。与GPS技术不同的是,GPR主要测量对象为地下目标,在岩层定位中应用较为广泛。此外,依据岩性的不同,返回的信号频率会存在一定差距。因此,GPR技术具备岩性判断的基础条件,是现代岩层勘探的有效方案。但受技术条件的限制,GPR技术只能应用在浅层岩层状态测量,在深层环境测量中准确率较低。
3.RTK
RTK技术指载波相位实时动态定位技术,是一种高精准度的水工环地质勘察技术。该种技术系统的实现拥有较为复杂的计算流程,主要应用于勘探数据误差纠正,保证最终结果对于矿藏开采工作的指导价值。现阶段RTK技术是一种在矿区应用范围较广的技术类型,除水工环地质勘探之外,其在资源勘察方面也有一定范围的应用,对于资源开采工作指导意义重大。
4.RS
RS技术即遥感技术,常会与计算机分析技术综合运用。随技术的不断发展,RS已经形成了综合性极强的多元技术体系,其可以还原度较高的展示一定深度内地质环境的图像,对于勘探工作的效率与精确程度提升帮助巨大。
结论:金属矿藏开采是一项危险系数较高、环境影响较大的工程种类。水工环地质勘探可以提前探知矿区的地质条件,辅助矿藏开采工作更加安全的展开。相关人员应当注重水工环勘探的技术要点,加强勘探工作规范性,为矿藏开采工作提供更加全面的指导。
参考文献:
[1]周万丽,白雪梅.水工环地质勘察中的技术及具体运用分析[J].科技创新与应用,2020(14):153-154.
[2]王凤武.金属矿区水工环地质勘探工作中的技术要点[J].科学技术创新,2019(13):48-49.
关键词:金属矿区;水工环地质勘探;勘探技术
引言:
金属资源是现代社会发展中必备的资源种類之一。金属矿藏开采环境条件复杂,安全隐患较多。水工环地质勘探通过提前探明地质条件,有效排除矿藏开采进程中的多种安全隐患,受重视程度不断提升。
一、水工环地质
水工环地质是一门综合性质较强的学科,其主要包含水文地质、工程地质与环境地质三项内容,在金属矿区中,这三项内容的具体表现为:
(一)水文地质
顾名思义,指矿区地下环境中的水文条件,对于金属矿开采的稳定性与安全性影响较大。具体表现有地下静止水位、地下水分布、地下水自然流向、地下水成分等多项内容,主要为保持金属开采进程中地下设施稳定性。
(二)工程地质
金属矿区的工程地质表现形式较为多样,包含岩性、岩层走向、岩层结构等多项内容,甚至部分情况下还要考虑地形地貌的影响,其核心为对金属矿开采进程中工艺与建筑设施提出指导建议,并评判已有设计结果的稳定性与安全性。
(三)环境地质
环境地质是一种产生年代较近的地质概念,其主要目的为平衡金属矿采集活动对于自然环境的破坏。主要工作内容为对矿藏采集行为的环境影响作出评估,并设计补偿措施,避免多种地质灾害的产生,在实现环境保护的同时,也保障作业进程中员工的生命安全。
二、水工环地质勘探在金属矿区中的重要价值
从上文分析论述中可以发现,水工环地质的主要目的变为金属矿藏开采安全与周边环境稳定的保障,对于矿藏稳定开采与后续生态环境恢复都有一定的积极价值,具体表现有:
(一)地下渗水的预防
地下渗水在矿藏开采中,是一项极其重大的安全问题,渗水现象的出现,表明原有地下结构加固措施已经出现缺陷,生产环境已不再安全[1]。水工环地质勘探工作会详细标明地下水信息,使矿藏开采中有意识规避地下水侵蚀较为严重的区域,保障地下作业环境的安全。
(二)指导工程规划
金属矿床的产生与地质运动有直接关系,也就是说矿藏位置多为曾经地质活跃区,即使在现代区域地质情况基本稳定的前提下,受采矿行为影响,滑坡或者轻微地质变动的情形是较为常见的。因此,金属矿开采进程中要注重尤其注重前期工程规划。而水工环地质勘探工作可以对地质情况进行详细分析,明确地层荷载,指导地表建筑物建设;明确地下地层受力结构,指导金属开采的方法与顺序。全面保障金属开采工作的顺畅展开。
(三)矿区环境补偿
矿藏开采后的环境补偿问题是现在行业发展的主要进步方向。水工环地质中本身带有矿藏开采影响分析与补偿设计的功能,虽然在现代工程背景下,矿区补偿工作尚未寻找到高效且作用时间长的措施,但水工环地质勘探在该项工作层面提供的数据支撑不应忽视,且随技术的发展与进步,矿区环境有效补偿措施最终会被设计出来。
三、金属矿区水工环地质勘探工作的技术要点分析
(一)多种工艺的综合运用
水工环地质勘探技术手段较为多样,可以划分为电阻参数与温度参数间接评估,从勘探手段可以划分为人工浅层挖掘、钻孔取样与钻孔不取样,且每种技术手段可继续向下划分,如电阻测量就存在电阻测井、自然电位、放射性勘测等多种技术流程。不同技术流程在不同地质环境中常会取得不同的成果。如测量范围内地层含水层厚度较高,会由于含水层自身电阻过小而产生过滤电测的问题,此时需要采用温度测井法进行弥补,保证测量结果的准确性。如当地下结构存在断裂时,自然电位会呈现出一定程度的异常,可利用该种方法弥补钻孔勘探在水平方向上呈现出的地质情况细节缺失;如在岩性分析进程中,由于钻孔工艺对岩层破坏较为严重,勘探进程中通常不会深入岩芯,但放射性远程勘探可以对钻孔勘探结果进行补充。因此,在探勘准备阶段,也就是初期走访阶段,要结合实际地质环境,合理设计勘探方案,保证水工环地质勘探成果的全面性与深入性。同时,实际勘探进程中,虽然要严格执行已有施工计划,但不必受其限制,对于操作中发现勘探信息缺失,或者预设技术手段勘探结果存在问题时,可以灵活调整技术方案,保证勘探结果的实效性
(二)勘探技术应用的规范性
水工环地质勘探技术虽然从外在分析,拥有阵势极大的特征,但其技术工艺同样有较为细致的要求,勘探进程中要尤其注重各项技术使用的规范性与完整性。如电阻测井法应用进程中要同时使用高电阻与低电阻,保障同时获取岩层密度与分布状态等信息;如对于地下水勘探进程中,除钻探测定地下水位、流向等物理信息外,还要进行实地采样带回实验室进行分析,为矿区开采工程实施提供较为全面的资料支撑。
(三)注重环境保护
水工环地质勘探的目标中,自身便带有环境保护的成分,除常见的金属矿藏开采影响分析外,同样需要注意勘探技术流程对于周边环境的破坏,加强地质环境保护。如钻探位置选取要经过充分衡量,避免在基础地质结构不稳定的区域钻孔,尤其是岩土柱采集行为,要严格控制采集区域,避免对岩层稳定性造成较为鲜明的影响。
(四)现代化技术的应用
水工环勘探作为一项内容十分复杂的勘探工作,充分利用现代化科技手段可以显著提升勘探效率与精度,是水工环地质勘探工作的重点之一[2]。常见的现代化技术有:
1.GPS
卫星定位技术,主要应用在目标点位置的标定。在水工环地质勘探中的应用主要为地质范围的标定。其应用原理为通过将一个已知空间坐标的点作为基点,通过GPS技术详细定位待测点的坐标位置。其在矿区勘察中的应用为更加细致的标定待测区域内地质条件的分布与变化,为后续矿藏开采施工提供更加全面的数据支撑。
2.GPR
GPR被称作为地质雷达,其功能实现原理为GPS技术较为类似,都是通过特定信号的发射与反馈接收,确定带测量目标的位置。与GPS技术不同的是,GPR主要测量对象为地下目标,在岩层定位中应用较为广泛。此外,依据岩性的不同,返回的信号频率会存在一定差距。因此,GPR技术具备岩性判断的基础条件,是现代岩层勘探的有效方案。但受技术条件的限制,GPR技术只能应用在浅层岩层状态测量,在深层环境测量中准确率较低。
3.RTK
RTK技术指载波相位实时动态定位技术,是一种高精准度的水工环地质勘察技术。该种技术系统的实现拥有较为复杂的计算流程,主要应用于勘探数据误差纠正,保证最终结果对于矿藏开采工作的指导价值。现阶段RTK技术是一种在矿区应用范围较广的技术类型,除水工环地质勘探之外,其在资源勘察方面也有一定范围的应用,对于资源开采工作指导意义重大。
4.RS
RS技术即遥感技术,常会与计算机分析技术综合运用。随技术的不断发展,RS已经形成了综合性极强的多元技术体系,其可以还原度较高的展示一定深度内地质环境的图像,对于勘探工作的效率与精确程度提升帮助巨大。
结论:金属矿藏开采是一项危险系数较高、环境影响较大的工程种类。水工环地质勘探可以提前探知矿区的地质条件,辅助矿藏开采工作更加安全的展开。相关人员应当注重水工环勘探的技术要点,加强勘探工作规范性,为矿藏开采工作提供更加全面的指导。
参考文献:
[1]周万丽,白雪梅.水工环地质勘察中的技术及具体运用分析[J].科技创新与应用,2020(14):153-154.
[2]王凤武.金属矿区水工环地质勘探工作中的技术要点[J].科学技术创新,2019(13):48-49.