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          礦山地質技術論文

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          礦山地質技術論文

          礦山地質技術論文:礦山地質災害勘查技術及防治措施

          摘要:在我國國民經濟發展中,礦山開采是十分重要的構成內容,對社會經濟發展的作用也是不可估量的。在實際開采中,地質勘查是礦產開采的前提條件,地質勘查數據的與,能夠實施安全開采礦山。本文在闡述礦山地質災害勘察技術基礎上,對地質災害類型及應對防治措施進行了分析,希望能夠推動我國礦山地質災害技術的研究與發展。

          關鍵詞:地質災害;勘查技術;防治措施

          所謂的礦山地質災害,主要是由人類采礦生產活動導致的礦區自然地質環境發生改變,對人們的日常生活與生產產生影響的災害性地質作用或現象。其是地質災害的一部分,同時也是自然災害的重要內容。我國礦業資源比較豐富,隨著經濟的發展,礦產資源需求量逐步提高,且礦業發展粗放式管理模式長期占據主導地位,使得很多礦山地質環境面臨嚴峻的形勢,一部分礦區態勢不斷惡化。所以,正確認識礦山地質災害勘查技術與防治措施,是十分必要的[1]。

          1礦山地質災害勘查技術

          1.1地球信息技術

          對于地球信息技術而言,其技術類型主要分為三種。①遙感技術(RS)。其從宏觀角度對大面積區域做出了解釋,為比例尺不同的航衛片解譯工作提供便利。通過航衛解譯,因其更加直觀、真實而,為工作效率與質量的提升奠定了基礎。②定位系統(GPS)。全天候、覆蓋面廣、精度高是該就似乎的主要優勢,通過該技術,用戶可以進行無源設備工作,且其占用空間少,非常輕、使用方便、價格低廉。所以,該技術應用范圍非常廣。在礦山野外環境調查工作中,利用GPS定位儀現場采集礦山所處環境的三維坐標數據。③地理信息系統(GIS)。

          1.2水文、地質與巖土力學實驗法

          此試驗法類型比較多,對于礦山地質災害勘察的作用不可小覷,許多數據與資料都是通過此試驗獲得的。在實際災害調查中,水文地質測試試驗主要包含水質、淋濾、浸泡、含水層吸附、頂板滲透試驗、采礦周邊地層滲透、礦山固體廢棄物毒性檢測、土壤污染、溶質的遷移與富集等。

          2災害類型

          2.1地面與采空區的塌陷

          在井巷開采作業礦山中容易出現塌陷。在采空區,如果礦柱不足,或礦柱受外力影響支撐能力缺失,使得地面出現塌陷。對于礦體掩埋較深的礦山,沒有及時進行回填,采空區面積積累到一定程度,就會造成大面積塌陷。比如銅坑與高峰錫礦采礦區面積超過百萬立方米,銅鉛鋅礦采空區也超過了150萬m3,這都是采礦作業中首要解決的問題。

          2.2采礦場邊坡出現失穩、滑坡及巖崩

          這種問題原因在于開采不合理。比如采剝失調、邊坡角度太大,在露天非金屬與建材等開采礦中比較常見。比如某地區磷礦山崩事故,造成307人死亡,這種災害比較典型。

          2.3礦體坑內巖爆

          又可稱為礦山沖擊,在掘進爆破后2-3小時內,受地殼應力作用,礦坑與頂板圍巖出現的壓縮比較嚴重,一旦作業中出現自由面,巖石內應力得到突然釋放,導致巖石破裂并得到釋放,進而引起地質災害。

          2.4礦坑突水

          這種災害比較普遍,其突發性強、爆發規模大且造成嚴重后果,在開采中,如果沒有估計礦坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人員傷亡事故。

          2.5周邊環境被污染

          在礦山災害中,環境被污染也是非常重要的,采礦中形成的引麥未經過處理直接排入江河,嚴重污染了環境,甚至引起水土流失、土地沙化及鹽漬化等問題,嚴重影響到采礦區環境及正常生產活動。

          2.6瓦斯爆炸與火災

          由于礦井通風不良,瓦斯長期集聚而引起爆炸,造成人員傷亡,損害礦井。部分硫化礦床中有這種情況,硫化物氧化產生的熱量積聚到一定量,瓦斯濃度超過9.5%,就會引起爆炸,導致火災。其危害非常大,損耗地下礦物資源,其損耗量難以估量,改變了氣候環境,大量農作物與植物死亡,田地無法耕種,環境日益惡化[2]。

          3礦山地質災害預防措施

          3.1重點防治區

          對于礦山重點防治區措施,主要有以下幾方面:①邊坡參數設計要合理,并加強檢測,同時設置相應的防護墻,一旦開挖中出現變形開裂,就要進行專門的地質勘查。②對原有災害點做好邊坡加固與預防,盡可能排除因開采造成的災害等安全隱患。③對渣場棄渣進行嚴格檢測,邊坡坡度與擋墻要設計合理,設置相應的攔渣壩,以防發生泥石流。同時提高渣場使用效率,棄渣不能隨意堆放。④加強坑道支護,開采與支護同時進行,以防頂板坍塌、冒頂等安全事故,特別是有住戶的區域要防控頂部地面開裂。⑤合理設計坑道排水,以免礦坑涌水引起的危害。⑥設置相應的監測點,并做好檢測與分析,有效預防易發生災害。

          3.2非重點防治區

          在建設礦山進場路、生活區中,存在一定的邊坡與棄渣,影響到邊坡的穩定性,因此滑坡與塌方;沿線不合理棄渣也會引起水土流失,引起泥石流、滾石以及飛石等災害。①合理設計邊坡參數,增強支護與加固,邊坡排水溝也很關鍵,阻擋地表水。②對施工現場加強管理,確保棄渣堆放合理,并在險要低段建設阻擋滾石與飛石的相關設施。③完成開采后,扒平棄渣場并覆蓋上土層,進行植樹造林,恢復生態系統[3]。其中松樹適應性強,存活率高,每3平米種植一顆,且樹坑規格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地質環境恢復措施為了有效預防水土流失,恢復礦區植被與景觀,必須要合理開展復墾作業,以此恢復其生態功能。切勿胡亂堆放棄渣,規劃統一棄渣場區域,在開采中,針對性的選用棄渣回填采空區。棄渣場被處理后方可進行敷土、植樹種草。通過這些地質環境恢復策略,降低水土流失,恢復礦區生態功能,實現和諧發展。

          4結語

          綜上所述,在礦山地質災害勘查與預防中,通過有效治理措施,降低水土流失,恢復其生態功能,確保人與自然的協調發展。提高礦產資源使用效率,保護生態環境,加大監管力度,預防地質災害,實現可持續發展目標,是長期而艱巨的任務,必須要重視。

          作者:王翰強 單位:山東省及時地質礦產勘查院

          礦山地質技術論文:礦山地質環境中遙感測繪技術的動態監測

          摘要:我國占地面積較大,資源豐富,地形復雜多樣。但近年受各種因素的影響,自然災害不斷,為滿足我國資源需求,對礦物資源進行開采是必然的,因此礦山周圍地質環境的監測就顯得極為重要。本文就此展開討論,簡要闡述遙感測繪技術在礦上地質環境動態監測中的適用范圍,分析該技術在進行監測時設備調試主要技術要點,分析實際監測過程中出現的問題和相關解決方案。

          關鍵詞:遙感測繪技術;礦山;地質環境;動態監測

          礦山地質環境動態監測一直是我國礦產資源開采中的重要環節,也是采礦建設過程中一項重點工程和項目[1]。該項目要不斷引入先進的科技、信息技術為支撐,建立科學、的動態監測平臺,協助監測人員了解礦山地質環境和動態變化,提升礦山地質的綜合監測水平。本文對此進行探討,具體如下。

          1遙感測繪技術在礦山地質環境監測中的適用范圍

          1.1山體滑波

          山體滑坡在礦山地質環境中最為常見,由于礦山太過陡峭,坡度傾斜嚴重,山上的泥土和石頭植被覆蓋率不高的地段容易發生,開采道路及開挖過程中也容易產生。大雨天氣則容易形成泥石流,因此,山體滑坡的發生具有不確定性,對工作人員的生命健康隨時有巨大威脅。遙感測繪技術在礦山地質環境監測中,能夠很好的對山體滑坡地段實施監測[2]。

          1.2空間塌陷

          空間塌陷也是礦山地質環境中較為容易出現的一類災害,由自然條件或人為因素形成。具體形成過程受諸多因素的影響,較為復雜。主要是由于礦山地下資源被逐漸開采,則地底被開采的范圍之內就出現空洞,山體上部巖石層和植被土壤的正常重力、壓力導致空曠位置上部出現形變,最終形成空間塌陷。

          1.3礦山污染

          礦山地質環境污染具體發生于礦山開采過程中,尤其是煤礦的開采,多種因素包括粉塵、過濾水、生活廢水、礦渣、開采設備排放物、燃煤煙塵、放射性物質、SO2等等排放于礦山周圍或空氣中,對環境造成了嚴重的影響和危害,對相關人員的身體健康造成威脅。近年中國《環境保護法》的確立有效改善了這個問題,但在礦山開采中,遙感測繪技術對于環境污染有很好的的動態監測作用。

          2遙感測繪技術在礦山地質環境動態監測中的技術要點

          2.1輻射校正

          在礦山環境動態監測中,遙感測繪技術的輻射矯正是及時個需要注重的技術要點,要求具體監測的遙感影像有相同的空間分辨率,在成像時間上也要幾乎一致,降低成像誤差,如此才能達到監測的精準性要求,使最終影像清晰可辨,但實際情況中遙感影像會有輻射誤差,在監測之前要對其進行校正:目的在于削弱或較大程度減少因太陽光照角度、大氣條件、輻射因素導致的成像亮度差異,一般有相對輻射校正和輻射校正。

          2.2影像融合

          影像融合技術是遙感測繪技術在礦山地質環境動態監測中的第二個技術要點。處理對象包括光譜信息、空間分辨率、紋理等,目前常用的融合方法手段眾多,傳感器影像融合較為常見,其他方式包括多時相影像融合、多波段影像數據融合等等,影像融合過程中涉及到計算方式,通常采用HIS變換法,該方法有計算快速、簡便等優點[3]。

          2.3信息提取

          礦山地質環境的動態監測信息提取要借助地理信息系統的支持,然后進行礦山地質環境信息識別。此技術的應用是以對象遙感處理技術為基礎的,監測獲得遙感影像之后,進行圖形分割,將分割完成的模塊作為圖像對象,然后具體分析和處理獲取所需的分類信息。

          3遙感繪測技術在礦山地質環境中的具體監測方式

          3.1山體滑坡監測

          山體滑坡多是露天開采、連降暴雨、道路開挖等原因造成,在山體陡崖位置多有發生[4]。具體監測中發現:滑坡面凹凸差異大,呈現上陡下緩之勢。為進一步監測滑坡發育狀況,對測繪圖像使用適宜波段處理,增強其線性顯現度,從而完整的呈現出山坡完整度、植被覆蓋率、巖性等特征,直方圖能夠通過波段進行調整,融合HSV則會進一步增強,清晰度再次上升一個層次。遙感測繪技術對于礦山地質環境中的山體滑坡監測,其它部分監測清晰,但對于滑坡位置的形態特征顯示不夠清晰,因其具有較高的精度要求才能清晰顯現,所以滑坡位置以及下滑的石流石塊,呈現色調多數較淺。

          3.2空間塌陷監測

          不同地區的礦山環境不同,礦種也不同,空間塌陷表現的破壞力也就有很大的差距。在遙感測繪獲取的信息圖像中會清晰顯示。在TM圖像中,空間塌陷位置一般為單獨的橢圓形,也有一些呈現出環形斑點或板塊,且顏色明暗度也有差別。具體監測成像之后,B4水體反映效果好,B5則可呈現更多的信息數據,會因地區及礦山地質不同產生較大的反差,B1在水體亮度值方面有顯現優勢,所以調整之后可根據亮度深淺判斷塌陷區的變化狀況。

          3.3礦山地質污染監測

          礦山因人們的開采需求,污染嚴重,尤其是煤礦,開采時周圍能見度較低。具體監測中,彩色合成圖像污染嚴重區域會呈現亮度值較高的亮白色或暗褐紅色,污水則會呈現出粉紅色。遙感繪測技術可有效監測礦山地質環境的大氣污染以及水污染狀況,并將其清晰顯現出來。

          4結語

          綜上所述,遙感測繪技術在礦山地質環境動態監測中,尤其是在山體滑坡、空間塌陷、礦山空氣及水體污染方面發揮著十分重要的作用。在遙感技術系統支撐基礎下,獲取礦山地質環境的相關數據和信息,測繪圖像則可具體呈現其動態變化特征,協助監測人員作出的判斷。相信未來,遙感測繪技術會不斷更新發展,礦山地質環境監測效果也可提升至一個新的境界。

          作者:張莉莉 單位:安徽省地質礦產勘查局327地質隊

          礦山地質技術論文:礦山地質災害勘察和防治技術研究

          【摘要】隨著我國礦山開采活動的不斷增多,礦山的地質災害也逐漸的呈現增多的趨勢。礦山的地質災害不僅會影響企業的施工,更會嚴重的損害人們的生命安全。因此,對礦山的地質災害進行及時的勘測,有效的防治地質災害的發生,是我國政府以及企業急需解決的事情。

          【關鍵詞】地質災害勘察防治

          地質災害的類型主要有兩方面,一方面是由于自然因素,另一方面則是由于人為因素引發的。

          1礦山地質災害主要類型

          1.1瓦斯爆炸

          瓦斯爆炸主要是指在一定條件下,由于空氣和瓦斯進行混合以后,在遇到高溫時產生的爆炸。瓦斯爆炸本質上指的是氧氣和甲烷在一定條件下產生的劇烈的反應。瓦斯爆炸不僅會造成重多的人員傷亡,而且還會破壞相應的器材以及設備,對周邊的環境造成巨大的破壞。另一方面,在爆炸時產生的有毒氣體,也容易導致人們中毒。這種災害大多發生在煤礦中,相關人員在這些礦山進行開采時,一定要嚴格控制火源以及瓦斯的濃度,才能降低爆炸發生的可能性,減少此類災害對人們造成的損失。

          1.2地面變形

          在礦山中,地質的天然運動有時會在地下形成特殊的空洞。另外,人們在進行礦石開采時,也會人為的挖掘一些空洞。這些空洞叫做采空區。在施工中,人員和設備有時會由于各種原因掉入空洞內,而遭受巨大的傷害。這是施工中需要極度重視的地方。采空區由于是在地下,具有較強的隱蔽性,并且空間分布的規律也比較差,所以極難進行勘測以及預防。如果采空區出現地面變形的情況,礦山中的作業人員就很有可能因為礦區的塌陷而被困在井底。

          1.3礦坑突水

          這種災害主要是指工人在對礦山進行開挖以及采掘的時候,突然有大量的水流進地下的洞穴的現象。礦坑突水是一種和礦山的采礦有密切關系的災害。它的原因主要是在礦山開采的過程中,由于貫通了導水、富水結構或者是山洪暴雨的水源,而使地表水或是地下水流入了坑道內而產生了突水現象。坑道內是否會有突水,主要是和地下水排泄、徑流的部位,采礦時對圍巖造成的影響有關。當地下的富水性比較強或者是巖溶水積極交替的時候,就會導致突水的強度以及次數加大。

          1.4巖爆

          巖爆是巖體中一直以來積聚的變形勢能突然釋放,造成巖石彈射以及爆炸的現象。在巖石的高地的地方,硐室在開挖時發生爆炸主要是由于圍巖因為接受不了過度集中的高應力造成的破壞以及失穩的現象。

          2地質災害勘查技術

          2.1全球定位技術

          全球定位技術也叫GPS技術,它具有高精密性、全天候以及全球覆蓋的優點,而且可以實現用戶的無電源工作,而且設備重量、體積都很小,耗電性也比較小,不僅使用起來比較方便,而且價格也比較低廉,因而得到了比較廣泛的應用。在野外對礦山的環境進行調查的時候,勘察人員經常會使用GPS儀器來對現場進行地理定位以及數據采集的工作。

          2.2地理信息技術

          地理信息技術也叫GIS技術,它本身具有多種信息的疊加復合技術以及對空間進行分析操作的技能,因而具有對礦山的地質災害實現動態模擬的目的和要求。這種技術主要是通過對礦山的具體環境進行分析,構建礦山的地質環境的各專題圖層,包括地下水、泥石流、水土流失等災害,接著進行空間的操作和分析,定量評價礦山的地質災害。

          2.3遙感技術

          遙感技術也叫RS技術,主要是對大面積的地質區域進行宏觀的解釋,形成不同比例的航衛片來對勘測的結果進行解釋。利用這種方法對勘測結果解釋,不僅有真實、實用性強的特點,而且可以極大程度的提升工作質量以及效率。

          3地質災害防治技術

          3.1災害監測技術

          目前,我國的地質監測網絡正在逐漸建立,不僅可以對地質的環境進行監測,而且也可以對地質的災害進行監測以及調查工作。對于每年出現的那些地質災害,可以進行定期的檢測,對于一些地質比較活躍的地點,可以進行重點的監測,從而減少地質災害帶來的損失。

          3.2災害調查技術

          防治地質災害的發生,很重要的一個方面就是要進行地質災害的調查。調查時,主要是國土資源部、礦產企業以及相關的科研單位對自己單位所管轄的礦區進行調查,調查的內容主要是地質災害經常發生的區域以及類型。在調查中,相關部門可以借鑒已經發生災害的情況,制定災害的防治規劃以及方案。

          3.3防治坍塌技術

          對于地表塌陷的地質災害,最常用治理方法就是充填或是復墾的方法。充填法是用粉煤灰、煤矸石等材料充填塌陷的地方。這種方法主要適用于附近有足夠的充填物,并且材料具有環保、無污染的特性。這種方法不僅可以對塌陷的部分進行有效的處理,而且能夠解決一些礦區廢棄物的安置問題,是一種一舉兩得的方法。

          3.4防治突水技術

          要防治礦石開采中的突水現象,首先要檢查工作面的斷裂情況。相關人員在礦區的斷裂處要進行重點的檢測和防護,及時處理斷裂面的一些隱患,防止突水現象的發生。其次,突水現象中,水壓是事故發生的一個重要原因,因而在開采中,一定要對水壓進行嚴格的控制,盡可能的減少水壓對巖層的壓力作用,從而預防突水現象的發生。另外,在開采中,開采人員一定要按照規定進行開采工作,嚴禁非正常的開采以及違規操作的發生。

          3.5提升開采水平

          隨著科學技術的不斷進步,要保障開采工作的順利進行,十分有效的一種方法是盡全力的提升企業的開采水平,保障企業開采過程的安全、順利的進行。國家和企業要加強礦山的科學研究以及環境保護,在開發中要科學的處理礦業的三廢,將廢品進行回收以及科學的利用。在一些先進的企業,已經開始使用一些新技術進行開采,真正實現了無廢物的開采。開采技術的先進和完備,能夠極大減少地質災害,并且實現資源的合理利用。

          4結語

          政府和企業在地質災害發生前一定要進行地質的勘測,在災害發生后,要及時的進行災害的治理,以防止災害的擴大。在災害防治中,企業以及政府要根據災害的具體情況,及時對災害進行控制,利用已有的物力以及人力盡可能的對災害進行治理,并且盡可能的減少危害。

          作者:黃小龍 單位:廣東省地質局第八地質大隊

          礦山地質技術論文:地震勘探技術在礦山地質中的應用

          摘要:三維地震勘探技術作為現階段應用最普遍的井下地質勘探方法之一,對礦井生產安全、高效進行有重要的指導意義。以地震勘探技術在礦山地質中的應用為研究對象,簡要介紹三維地震勘探技術,結合具體工程實例,論述其具體應用,實踐結果表明三維地震勘探技術對井下地質狀況有極佳的勘探效果,值得大力推廣與普及。

          關鍵詞:三維地震勘探;采區地質;勘探方法;勘探

          0引言

          伴隨現代化煤炭機械化開采技術不斷提升,井下生產對采區內地質狀況掌握程度的要求也不斷增強,進而使得對先進勘探技術的需求也越發高漲。三維地震勘探技術作為現階段井下地質構造勘探的主要技術方法,對于探明采區內地質構造情況及煤層賦存狀況等有積極作用,是實現井下生產安全高效開展的重要保障,成為眾多煤礦地質勘探所不可或缺的技術手段[1]。

          1三維地震勘探技術概述

          三維地震勘探技術是一項綜合性的應用型技術,集合了物理、計算機、數學等諸多學科,對于實現井下地質情況的高精度探明作用顯著,是現階段礦山生產中最關鍵的核心勘探技術之一。三維地震勘探技術源于早期二維地震勘探技術,主要包括野外數據采集、室內數據處理和數據解讀三大內容。a)野外數據采集包含地質測量、鉆眼裝藥、檢波器埋置、電纜布設等多道工序;b)室內數據處理是指將野外采集的地震數據傳輸至專用計算機中,依照具體需求選定程序運行計算,并最終產生地震剖面圖或三維數據圖等;c)資料解讀是指將經由計算機處理后的數據轉變成具體地震成果的過程,通過對波動理論及測井、鉆井資料的綜合分析,對采區內地質構造、地層特征等內容加以闡述并繪制相應成果圖[2-3]。

          2工程事例應用

          2.1礦井概述

          青山礦地層隸屬華北地層,通過鉆探揭露的礦區地層由上自下分別是第四系、第三系、石千峰組、石盒子組、二疊紀山西組、太原組、石炭紀本溪組、奧陶紀老虎山組。主要含煤地層為二疊系與石炭系,其中石炭系煤層發育不健全,不具備可采性,故不作為勘探對象;二疊系山西組、石盒子組共含有6個煤組,首采煤層為石盒子組8#煤層。此外從構造上分析,青山礦主體構造形態為斷塊向西傾斜的單斜構造,地層傾角介于25°~35°之間,斷層發育較為完善,不僅有眾多零星分布的中小斷層,還有許多大型斷層,整體為中等復雜構造。

          2.2地震地質條件

          a)地表地震條件。青山煤礦屬于全隱蔽性礦井,新生代松散層厚度為300m~400m。整體地勢較為平坦,局部呈現東高西低。礦井北一采區內有地表河流經過,河面寬度50m~100m,河岸東側密集分布有大量村莊;南二、南四采區地表條件相交北一采區地表條件良好,不存在河流[4];b)淺層地震條件。青山礦潛水面比較穩定,厚度一般介于3m~6m,潛水面之下以粉砂和粘土互層為主,具備良好的地震勘探作業條件;河流兩岸激發層多為淤泥,選用12m井深可獲取優良的地震記錄數據;c)深層地震條件。青山礦所在地區隸屬華北型晚古生代含煤盆地,二疊系煤層沉積穩定,沿煤層分層明顯,有較大的波阻抗差,能夠輕易獲得煤層反射波。依據鉆探結果與人工分析,深部地層反射波發育良好,存在多組反射波,其中對應8#煤層反射波連續性強、波形穩定,表明深層地震地質條件優良。

          3地層勘探方法與成果

          3.1施工方法

          三維地震勘探野外作業選用標準三維觀測系統,在北一和南二采區一共布置25束地震勘探線、130條測波線和260條炮線,施工中以束為單位進行。每束探測線與上一束探測線有3條接收線重合,此外每束探測線還有8條48道的測線,測線間距40m、道距10m,選用單邊依次放炮法。需注意的是,當線束遭遇河流或村莊時,則應換用針對性的特殊觀測系統施工[5]。

          3.2地震資料處理

          依照青山礦地質條件及地震勘探目的,在處理三維地震數據時,應對主要施工環節采取多次反復測試,以保障選出最適當的處理工藝流程,以便能夠得到最科學、合理的處理參數。在實際測量中,三個采區的地震資料記錄質量均十分,不僅分辨率和信噪比高,且反射波波組豐富,層層理清晰,具備連續性好、能量強等優點。不過受探測地區地表障礙物偏多的影響,數據采集時使用了針對性的特殊觀測系統,導致部分地段存在較嚴重的丟道現象,致使有效波連續性降低,數據處理難度加大。針對這一情況,可在數據處理時使用全排列線性動校正法處理剖面,以便從噪音中提取出有效信號,從而驗證幾何定義的正確性,實現防范野外數據采集排列位置錯誤等情況。對于大炮檢距現象,可通過地表一致性振幅補償法進行彌補,實現對地震波的時間補償和能量補償,避免大炮檢距消耗有效波能量。對于覆蓋次數不平均的問題,可通過保持三維振幅疊加的方法,消除覆蓋次數不平均引起的疊加到能量差異。針對有河流經過的地段,數據信噪比偏低的問題,可通過野外靜校正、二次剩余靜校正和三次速度分析、三次靜校正等方法予以解決。

          3.3地震資料解釋

          采用水平切片解釋與垂直剖面解釋相結合、機器解釋與人工解釋相結合、地震規律驗證與地震資料解釋相結合的手段,通過研究過去二維地震資料和近期鉆探資料,對反射波所對應的地質層位加以判定。針對不同三維垂直剖面的對比解釋則借助反射波多波組與強相位對比分析的方式進行分析。依據井下構造的復雜性,針對性地選取部分主干剖面,依據由縱到橫、由剖到平、由稀到密、由平面到空間的原則開展多次繁復解釋研究。在水平切片上,同相軸的強度體現了反射波的強度;同相軸寬度則同地層傾斜度及地震波頻率存在聯系。通過理論研究顯示,水平切片對小斷層有一定的放大效果,小斷層分辨率往往是同水平垂直剖面的5倍以上。借由研究水平切片,能夠對斷層組合的合理與否進行判定,并分析出小斷層的具體發展規律。人機交互系統可實現隨時調用所有地震三維數據,以便靈活地展示地層垂直剖面、水平切片一級立體圖,并借助三維立體圖掌握斷層和構造空間演化規律。此外,人機交互系統還能夠通過放大功能,方便人們了解構造的細節變化,以便人們自空間的角度實現對構造的解釋,進而判定已有構造解釋方案的合理性。斷層解釋一直是三維地震勘探的核心目標之一,其精度高低主要決定于斷點組合及斷點解釋的正確性。一般而言,多通過地震時間剖面上反射波同相軸的分叉合并、錯斷、扭曲等實現判斷斷點,并通過水平時間切片對斷點解釋的正確性加以論證。

          3.4地震勘探成果分析

          此次三維地震勘探借由嚴密的野外數據采集、數據深度處理、詳實的解釋等,獲得了下述幾點成果:a)探明青山礦采區地層結構特征、構造變化特征、基巖起伏狀態等;b)掌握8#煤層底板起伏狀況、埋深、露頭位置等;c)在各采區內8#煤層中落差大于5m的斷層共計89條,其中修訂原勘探報告斷層30條,新發現斷層59條;d)探采表明三維地震勘探斷層的率在75%以上,其中落差高于20m的勘探率達85%以上,落差介于5m~10m之間的斷層勘探率為66%,落差小于5m的勘探率為52%。

          4結語

          通過三維地震勘探技術有效探查了青山礦采區的地質情況,為后續掘進施工及生產的有效開展提供了且有益的指導。實踐結果充分證明三維地震勘探技術是一種簡單、便捷、、高效的地質勘探技術,不僅針對性強且勘探結果、,對煤礦生產安全有重要作用。

          作者:范磊 單位:太原理工大學礦業工程學院 山西省地震局太原基準臺

          礦山地質技術論文:廢棄礦山地質環境改造技術

          1傳統思想下的改造技術

          1.1拆除重建

          由于技術和實現落后,對于廢棄礦山的處理,人們還做不到根據具體情況對其進行分析,重新設計和改造,而是對其存在的價值給予全盤否定。當現有的場地、設備及其他一些因素滿足不了現時發展的需要時,在傳統的思想下,人們往往選擇對其進行拆除重建,這樣不僅破壞了原有礦山的歷史價值和一些景觀特色,而且要付出昂貴的成本對其進行重建,鏟除了寶貴的歷史遺產。

          1.2遮蓋回避

          另外,由于技術更不上時代的發展,人們在對廢棄礦山的現狀做不出更好的改造時,往往采用掩耳盜鈴的方法,對其破敗的現狀進行掩蓋。通過種植一些地被覆蓋礦山現有的地皮,或者栽植郁郁蔥蔥的樹木對其外觀進行遮蓋。當我們對廢棄礦山進行遠觀時,貌似這是一片良好的自然景觀,其實則不然,這樣的做法會對以后土地的改造造成嚴重的阻礙。

          2現代思想及技術下的改造

          污染問題現已經成為國際上急需解決的問題,并且隨著景觀事業的發展,廢棄礦山就有了利用和改造的價值。目前,在廢棄礦山改造的技術中,為了滿足景觀的發展和改善環境,生態恢復技術是應用最為廣泛的方法。它的改造范圍主要針對以下對象。

          2.1對污染后的土壤進行治理

          廢棄礦山使周圍的土壤因子改變,土壤物化性質遭到破壞,造成土壤污染,破壞生態環境。由于廢棄礦山的土壤中的有毒物質增多,我們必須采用化學方法將污染的土壤進行改良,補充植物生長的有機質;另外,為了節約土源,將沒受到污染表層及亞表層土保存起來,待改造完工后放回原地。

          2.2污水處理

          為了適應國家經濟發展的路線,隨著技術的進步,生態工程被應用到了污水的處理當中。在對廢棄礦山進行改造時,主要注意景觀的發展方向。所以,我們主要通過自然處理的方式對污水進行處理,已達到資金化的效果。

          2.3恢復植被

          眾所周知,所有的生態系統都必需建立在植被的基礎上,由此,根據廢棄礦山的具體情況,選擇合適的樹種,對廢棄礦山進行合理的植被恢復是改造的關鍵。另外,我們根據礦山的特性可以選擇耐干旱、鹽堿,固土、固氮,有較強生長力的樹木,進而阻擋風蝕和水蝕的災害發生。

          2.4利用微生物技術

          要想把廢棄礦山改造成一個景觀觀賞區,就必須建立一個穩定的區域生態系統。由此,我們可以利用微生物技術,對其生物群落進行改善。尤其是利用接種細菌,來消除或減輕環境污染,從而改變廢棄礦山的貧瘠狀況,緩解污染,提高整體的利用率,是礦山達到令人滿意的效益。

          3技術改造中的原則

          (1)在采用相關技術前,首先對擬用技術進行論證和評價,確定該技術的使用周期長短,并且明確其是否有改進的潛力或在未來市場中是否有發展空間。另外,企業的微觀效益要與國家的宏觀調控相結合,從而促進技術的進步和提高經濟效益。

          (2)在改造經營過程中,要努力做到物有所用,物盡所能,節約資金。

          (3)在改造的基礎上,增強每個相關程序的聯系,進一步促進礦產資源的綜合利用,從而提高勞動生產率。

          (4)改造技術的選擇時,要與經濟、環境等因素進行綜合考慮,并且結合國外先進技術,最終選擇能夠總體提升改造效果的技術。

          4結語

          隨著科技技術的進步和人們思想意識的提高,廢棄礦山的改造已經取得了很大的成就。但是,在改造過程中,我們仍需總結經驗,順應時代的發展,及時更新改造技術裝備,提高礦山的綜合效益,降低成本,使廢棄礦山的生態環境得到改善。在對廢棄礦山進行景觀塑造過程中,要與科學、藝術和經濟的發展充分結合,相輔相成,共同促進現代景觀的發展。

          作者:李金平單位:福建省閩西地質大隊

          礦山地質技術論文:礦山地質環境治理中應用客土噴播技術

          摘要:治理礦山為露天開采礦山,坡面表層巖石風化破碎嚴重,基本無植被覆蓋,易發生崩塌落石災害。應用客土噴播技術,在巖石邊坡上打錨桿、鋪設鐵絲網,采用專門噴播設備噴播有機基材及植物種子,加蓋無紡布快速養護形成邊坡生態防護層。邊坡表面形成保護層及與表土相近的生長基礎,破損山體邊坡得到綠化,能起到涵養水源、保持水土、調節氣候和凈化大氣的作用,具有巨大的生態環境效益。

          關鍵詞:客土噴播;生態防護;地質環境保護

          隨著我國對大氣污染治理力度的加大,礦山地質環境問題被列入整治范圍中。礦山地質環境治理以改善礦山環境和空氣質量為目標,堅持標本兼治、突出重點、整體推進,以鐵路、高速公路兩側和城市周邊等露天礦山為重點,通過關閉取締、停產整頓、恢復治理,集中開展礦山及環境治理問題[1]。

          1工程概況

          1.1地形地貌

          礦區屬燕山南麓丘陵地貌,位于近南北走向山脈東坡,較高海拔標高95m,低海拔標高70m,相對高差25m。因受長期剝蝕切割作用,本區山勢低緩,坡頂渾圓,地形坡度一般為20°~30°。

          1.2地層巖性

          礦區范圍內及其附近出露的地層為薊縣系霧迷山組一段及第四系。薊縣系霧迷山組一段(Jxw1)下部為灰白色中厚層含粉砂泥晶白云巖,與燧石條帶白云巖互層,偶夾紋層狀瀝青質白云巖;上部為灰色粗晶白云巖和瀝青質白云巖,夾灰白色厚、巨厚層含粉砂泥晶白云巖,韻律性明顯。第四系分布于坡麓邊緣及緩坡地帶,表層一般為粉土、粉質粘土,下部一般為碎石土,成因類型主要為殘坡積物,厚約0.5~1.0m,自山麓邊緣至山間盆地厚度逐漸加大。

          1.3地質構造與地震

          礦區所處構造單元為燕山臺褶帶(Ⅱ22)馬蘭峪復式背斜(Ⅲ72)遵化穹褶束南緣(Ⅳ252)。礦區未見斷裂構造,節理裂隙不發育,地層呈單斜產出,傾向280°,傾角35°。地層單層厚一般0.5~4m,中厚層狀為主。區域抗震設防烈度為7°。

          1.4水文地質條件

          礦區位于丘陵區,因長期受剝蝕切割作用,山勢低矮、平緩,坡頂渾圓,地形有利于自然排水,礦區附近低侵蝕基準面50m左右,礦體均位于侵蝕基準面以上。根據地下水的賦存條件和含水介質的不同,礦區附近地下水類型主要分為第四系松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類巖溶裂隙水兩種。

          1.5礦山周邊及人類工程活動

          由于礦山目前已處于停產狀態,礦區內人類工程活動主要為采場北側工業場地料石運輸,運輸量較小。由于采場緊鄰西側采石場,目前采石場采坑正回填作業,且回填料石運輸道路經過該礦山,回填方量較大,運輸較頻繁,人類工程活動較強烈。

          2礦山地質環境問題分析

          2.1地質災害問題分析

          礦區范圍內存在地質災害隱患地點共3處,分別為1號邊坡1號陡坎、2號陡坎以及2號邊坡坡頂處。1號邊坡:礦區范圍內僅坡頂邊緣存在少量第四系覆蓋,邊坡巖性為中厚層白云巖,采面邊坡與巖層呈順向接觸,不存在滑坡危害。但1號邊坡由于開采形成2處陡坎,2處陡坎近直立狀,坡頂巖石松動,易發生崩塌落石災害。2號邊坡:巖層與邊坡呈斜向接觸,坡頂陡坎邊坡近直立狀,表層巖石風化破碎嚴重,且頂部出現張拉裂隙,易發生崩塌落石[2]。

          2.2地形地貌景觀破壞

          多年的礦山生產對地質環境造成了較大的破壞。開采區范圍內,礦山采面邊坡基巖裸露,植被消失,由于停采時間較長,現坡面局部已長有雜草。采面平臺目前為水泥硬化地面,無植被覆蓋。現場調查發現,采坑坡面及坡底種植楊樹面,基本已覆綠,坡面較穩定。邊坡邊緣與采面平臺砌有擋墻,由于修筑時間較長,局部已出現破損。故露天采場邊坡對土地資源、地形地貌景觀影響嚴重。

          2.3水資源水環境破壞問題

          該礦山未編制水土保持方案。礦區位于丘陵區,地形有利于自然排水,根據實地調查,采場底部無積水現象,采坑邊幫亦無滲水現象。礦區低開采標高70m,附近低侵蝕基準面50m左右,仍處于地下水位以上,礦坑涌水來源不變,仍為大氣降水,雨季降水可順利排出礦區,對當地含水層影響較小,對周邊生產、生活用水無影響。

          2.4揚塵及視覺污染

          礦區目前處于停產狀態,但工業場地及道路未進行綠化覆蓋,且石渣仍在售賣狀態,石渣在裝運過程中會產生大量揚塵;礦區內殘留的白茬邊坡也未進行山體覆綠,都會帶來視覺污染[3]。

          3礦山地質環境防治工程

          3.1客土噴播技術的經濟可行性

          客土噴播技術本身是為石質邊坡營造一種適宜植物快速生長的土壤營養層,其有機基材中采用高分子凝結劑,拌入泥炭土、纖維材料、本地沃土等,組成“客土”,利用高次團粒劑使客土形成密實結構,植物纖維在其中起到類似植物根莖的網絡作用,造就具有耐降雨侵蝕、牢固且透氣、與自然表土相近的生長基礎。客土噴播適用于石質邊坡等坡面高陡凹凸不平、傳統種植工藝無法施工的地方;機械噴播可實現大面積快速綠化,施工效率高;由于覆蓋料與穩定劑的膜狀結構保護可以防止雨水沖刷、種子流失,綠化效果好;主要采用機械化操作,節省人工,成本低廉[4]。

          3.2客土噴播技術的應用

          3.2.1坡面清理

          對易產生崩塌的一號陡坎、二號陡坎進行削坡,削坡后坡面角≤60°,削坡后碎石回填于原坎下并壓實。對坡面浮石進行清理。在一號邊坡坡頂處設置雙邊絲護欄,防護網距離坡頂3.0m,絲徑3.5mm,孔徑9×17cm,立柱48mm(直徑)×1.0mm(壁厚)×2.1m(高),網片外形尺寸1.8×3.0m,基礎采用巖石鉆孔,孔徑0.2m,孔深0.3m,采用C15現澆混凝土灌注。防護網外圍設置安全警示牌,警示牌間距50m。

          3.2.2錨桿掛網

          對清理后邊坡坡面進行打錨,錨桿直徑為16mm,錨桿長度0.5m,錨桿間距2.0m,梅花形布置。錨桿鉆孔采用風鉆或電鉆,孔徑42mm。水泥砂漿灌注。坡面敷設鍍鋅鐵絲網,從坡頂沿坡面順勢鋪下,坡頂留0.5m置于坡頂漿砌石下,坡頂漿砌石墻0.3m×0.3m。鍍鋅網搭接寬度為0.15m。

          3.2.3客土噴播

          主要工作步驟包括土料篩選,草炭土、復合肥、植物種子、保水劑、黏合劑等材料混合攪拌均勻,噴播機噴播。3.2.3.1土料篩選選取草炭土,顆粒直徑不宜過大,用篩網過篩至尺寸小于15mm,篩選后備用。由于草炭土中有機質含量30%以上,土質松軟均勻,比重0.7~1.05,以酸性為主,適合種子生長且通風透氣。

          3.2.3.2混合攪拌

          將篩選后的土料中加入植物種子、復合肥、保水劑、黏合劑等材料混合攪拌均勻。種子選擇適應礦區氣候條件的灌木植物種子(荊條、沙棘)與草本植物種子(紫花苜蓿、沙打旺、草木樨)1:1混合,充分利用灌木植物的木質根系抗拉性能強、水土保持效果好,草本植物綠化效果均勻、美化環境的特點,達到護坡牢固快速綠化的目的。保水劑可以加速種子生根,提高種子活力,改善種子生存環境,增強種子的抗旱、抗逆功能。黏合劑可以防止基質材料流失,固水保溫,保障種子的出苗率。復合肥料,主要包括氮(N)、磷(P)、鉀(K)等,促進植物生長。

          3.2.3.3噴播機噴播

          噴播時采用專門噴播設備自上而下分兩側噴播,凹凸部分及死角部位要噴播均勻。噴播分兩次進行,及時次噴播5~8cm厚基質底層,不含植物種子,增加草炭土、保水劑、復合肥的比例,保障能夠提供植物生長所需水分及養分。待幾個小時后客土穩定再噴播種子層3~5cm。分層噴播不僅成本降低,還大大提高了綠化效果。

          3.2.4表層覆蓋

          對噴播后的坡面覆蓋無紡布,不留邊口,覆蓋搭接寬度為15cm,用木樁固定,兩端用土壓埋固定。覆蓋無紡布可以保障噴播層溫濕度,減少水分蒸發,限制種子在發芽期的移動,防止雨水沖刷。當幼苗長至5~6cm時揭去無紡布。

          3.2.5澆水養護

          噴播后至少澆水養護4次,小水慢澆,如遇天然降雨應減少澆水次數。

          4效益分析

          4.1社會效益

          礦山地貌景觀得以治理、恢復,有利于構筑和諧社會,緩解地方政府、礦山企業與當地居民的關系,互惠互利,達到攜手并進、共同繁榮的社會效應,社會意義深遠。能有效地防御礦山地質環境問題,保護附近居民、企業員工的生命財產安全,創造良好的人居環境[5]。

          4.2環境效益

          通過對礦山地質環境治理和開發建設,礦區生態環境將會大大改善。破損山體邊坡覆綠,環境優美,空氣清新。植物的葉片可以洗塵、滯塵,吸收有毒物質,釋放有益健康的殺菌物質,從而起到凈化空氣的作用。發達的根系可以固定砂土,減少水土流失,增加土壤的貯水能力。礦區生態系統將逐漸恢復涵養水源、保持水土、調節氣候和凈化大氣的功能,具有巨大的生態環境效益。

          4.3經濟效益

          通過對礦山地質環境治理恢復工程,有效地防御了礦山地質災害的發生,起到了減災防災的目的;有效地減輕了礦山地質災害造成的直接或間接的經濟損失[6]。

          5結語

          對巖質邊坡采用客土噴播技術進行治理,可固土護坡,有效防止崩塌落石,綠化效果明顯,覆蓋無紡布煉苗揭布養護管理客土噴播坡面清理噴播準備88環境監測與污染防治美化礦山環境。該技術適用范圍廣泛,成本較低。

          作者:郭東升 張顯 單位:河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊

          礦山地質技術論文:礦山地質探礦工程安全技術探索

          摘要:從我國的現狀來看,礦產資源在我國的資源體系中扮演著非常重要的角色,人們在日常的生產生活中對于礦產資源的需求量也越來越高,因此在開展礦山地質探礦工程時,其要求和標準將越來越嚴格,不管是對探礦技術,亦或是在管理方面,都提出了新的要求。從當前開展礦山地質探礦工程的情況來看,仍然存在諸多問題急需我們解決,這嚴重地阻礙了我們對于礦產資源的合理利用和開發。這些問題之中,最重要的就是安全問題,本文中作者從在礦山地質探礦工程中經常會出現的安全問題出發,對此做出了深入的分析,并提出了相應的解決對策。

          關鍵詞:礦山地質;探礦工程;安全技術問題;解決辦法

          我國得國民經濟之所以能夠不斷發展,這是與我國的礦產資源得支持分不開的,其在我們國家的經濟發展中扮演著重要的角色[1]。隨著我國在探礦技術以及設備上的不斷進步,我國探礦工程的質量和從前相比也有了很大的提升。但是由于探礦工程極其復雜,使得我們在實際的工作中經常會出現一些問題,對于這些問題,如果我們不及時予以處理,則會帶來更大的影響,給整個探礦工程帶來不可估量的損失,這也大大不利于礦產資源的利用與開發。因此,我們需要專業的管理人員使我們的施工水平進一步提升,減少其中存在的安全隱患問題,促進礦山事業的進一步發展[2]。

          1礦山地質探礦工程的現狀

          隨著我國社會的不斷發展,人們在日常的生產生活中對于礦物資源的需求也越來越大,因此開采的礦物資源的質量越來越受到人們的重視。人們在對礦山資源進行探測的過程中,必然會給環境造成一定的影響,并且由于在進行地質開采時,很多專業性的科技會導致對環境造成的破壞很難再修復,甚至嚴重的時候不能修復,這就給整體的地質環境帶來嚴重的危害。如果不及時予以控制,則會引發更多的災難。從當前的礦山地質探礦工程的情況來看,由于探礦引發了嚴重的環境問題,礦產資源嚴重枯竭,二者之間的矛盾也沒有很好地進行處理,在勘探過程中的安全防護工作也不到位,這些都需要我們不斷進行完善。

          2探礦工程中存在的安全問題

          從目前來看,我國在開展礦山地質探礦工程時,主要采取鉆探、物探或者槽探等幾種探礦方式,在實際的工作中也可以同時采用多種方式進行探礦。然而最近幾年絕大多數的礦區或者施工部門多采用鉆探、槽探以及坑探這三種方式,物探則使用的非常少,在對礦區進行探礦之前,應該對其進行充分的調查與分析,對礦脈的數量、產量以及形狀等有一個充分的了解,并且認真分析底層結構的特征以及與礦化的關系。我們在進行探礦之前,由于礦區的地質形態各異、復雜多變,而且在對探礦的方式方法以及使用領域上沒有一個充分的了解,因此在對探礦方法進行選擇時,經常會出現錯誤,進而影響了整個探礦工程的進度,導致工程資金嚴重損耗。根據相關的數據分析表明,在我國的南方地區,絕大多數的礦山是小型或者中小型的,在開展探礦工作的過程中,經常會出現礦區的選擇地址不合適的現象。比如:當在某個地區采用坑探的方法進行探礦工程時,礦井口所處的高度與當地的侵蝕面基本齊平,并且在礦井口的附近還有一條小河,如果遇上暴雨或者河床坍塌,就會導致礦進口被水淹沒。除此之外,在我國南方的大部分地區,礦產資源一直到上個世紀60年代到70年代才被發現,當時很多的百姓對其進行開采,這些都可以從現在遺留下來的坑礦中考究的到,現在如果想要對這些礦區開展探礦工程,我們必須經過認真調查分析。但是通過工作人員對其進行深入調查發現,如果礦區不進行通風處理,就會使導致人們呼吸困難,甚至窒息,并且由于絕大多數的礦區處在偏遠山區。因此會有很多致命的動物、昆蟲存在,這些都是很容易發生安全隱患的問題。因此在開展礦山地質探礦工程時,我們要增強安全意識,建立專業的安全部門,并制定合理的方案以及對策解決這些安全問題。

          3在探礦過程中存在的問題以及解決辦法

          對礦山的地質環境有一個的了解。通常來說,不同的礦山由于所處的地理位置不同,其礦種也會出現很多種類型,每一種礦都有其自己的特點,即使礦山所處的地理環境相同,不同的礦山之間也會出現差異,因此施工單位在開展探礦工程之前,應該對其進有一個的調查,做好充分的準備工作:①要掌握礦山的結構、規模以及礦種等信息,并對其有一個的調查分析,掌握其所具備的特點。②要對礦脈的形態、規模、數量等有一個的了解,并且還要掌握礦化的具體信息,明確這些數據資料,為以后順利的開展探礦工程打下堅實的基礎。③要仔細區分不同礦區的地質環境,在這個過程中,還要深入研究分析礦山的地質特點,為形成一個良好的安全防范機制提供參考。確定科學合理的探礦方式。從某種程度上來說,選擇一種合適的探礦方式,直接決定了整個探礦工程的質量和進度,因為一旦選擇了錯誤的探礦方式,將會給整個探礦工程帶來不可估量的損失。從當前我國的探礦情況來看,在選擇探礦方式上經常會出現問題。因此,對于施工單位來說,在開展探礦工程之前,要綜合多方面的因素加以考慮,然后選取一種最合適的探礦方式,以確保礦區和實際情況相吻合。要對礦區所在的地理特征、地質結構有一個深入地了解,明確其中存在的關鍵之處,同時還要將探礦施工的經驗與之相結合,進而做出最合理、科學的判斷。將安全管理工作放在工作重心,將其積極有效地落實下去。在開展礦山地質探礦工作的過程中,安全管理工作是其中的重點內容,它不僅決定了探礦的質量以及進度,還與工作人員的人身安全緊密相關。通過分析大部分的探礦安全管理工作,對于探礦工程的單位來說,要將安全管理工作作為自身的工作重點,并采取一定的措施將其貫徹落實到底。

          4結語

          由于我國地大物博,地質情況也較為復雜,在對礦上進行探礦的過程中,不可避免地存在很多安全隱患問題。因此對于探礦工程來說,加強對探礦工作的安全管理,做好充分的準備公祖,將探礦的質量不斷提高是我們工作的重點,工作人員要不斷結合自身的實際情況,對礦山的地質環境狀況有一個基本的了解,面對礦山地質探礦工程中存在的問題,要制定出相應的對策予以解決,進一步提升探礦工作的質量以及效率。

          作者:胡凱 單位:江西省地礦局贛西北大隊

          礦山地質技術論文:礦山地質探礦工程安全技術問題與建議

          1.礦山地質探礦工程安全技術的問題分析

          對于當前的礦山地質探礦工程,所涉及到的工作種類較為復雜,其中主要是以鉆探、坑探、槽探等多個方面的方式。在進行具體的探礦工作時,可以采用一種或者同時采用幾種方式來進行工作。就當前在礦山地質探礦中,采用最少的探礦方式為物探方式,其它的探礦方式都被經常到具體的探礦工作中。由于探礦工程的復雜性,在開展探礦工程前,就需要對所需要進行探礦的地區進行仔細的調查,要充分地對整個礦區的礦脈、產量、礦物類型以及地質結構進行科學合理的分析。這樣才能夠更好地應用在探礦過程中所出現的復雜多變的地質形態,同時也需要針對不同的地質形態來進行合理地安排探礦方法。如果所采用的是錯誤的探礦方法,不僅拖延了探礦工程的工期,還對工程資金形成一定的損耗,對于整個探礦工程形成了嚴重地影響。比如:在針對我國南方地區進行礦山地質探礦工程時,要對我國南方的礦山特點進行分析,總結出整個礦區的規模大小,并且要根據規模來進行合理地地址選擇,如果沒有對整個礦區進行分析,盲目地進行選擇地址,將影響到探礦工程的效率。此外,需要針對礦區特征來分析出適合的探礦方法,比如:某個礦區的進行探礦工程時,由于沒有對地質情況進行調查,盲目地選擇了坑探的探礦方法。由于礦井口的高度與當地侵蝕相同,而且在礦井口處還有動河流,如果一旦遇到暴雨天氣,很容易會造成礦井口中坍塌的事故發生。與此同時,在進行礦山地質探礦過程中,要關注之前已經進行過的探礦道痕跡。因此,許多礦產資源在上世紀就已經被發現,而且由于當時的管理不到位,許多當地的居民會對其進行亂采亂挖,遺留下了一些礦洞。如果在開展地質探礦過程中,盲目地進入這些礦洞進行探礦,很容易在通風設備不完善地礦洞中,造成探礦人員受到傷害。再加上許多的礦區都位于深山之中,這些長年存在的礦洞中,經常會有一些帶有危險的動植物在里面棲息,如果稍不注意就會被其傷害。因此,在開展礦山地質探礦過程中,不僅要加強探礦工作人員的安全意識的教育,同時還需要設立相應的安全部門,為開展工程提供相應的防護措施以及指導。

          2.礦山地質探礦工程安全技術的建議

          2.1認真做好礦區地質調查

          開展礦山地質探礦工程前,需要組織相應的專業工作人員,進入到礦區對其進行地質調查。要認真地收集整理出礦區的地質結合以及礦產資源的規模、礦脈形態等多個方面的資料,并且對其進行仔細地分析,然后結合當地礦區的地質特征以及礦產規模來制定相應的探礦方式。在開展探礦工程過程中,要嚴重地遵守相應的施工順序,在工程人員當形成有效地安全意識。認真遵循先地表后地下的探礦流程,對整個礦區進行探礦施工,并且結合在工程開展過程中所遇到的問題,及時地對探礦方案進行調整,尋找到適合當地地質特征的探礦方式。

          2.2制定探礦工程安全管理制度

          在開展礦山地質探礦工程時,一定要制定出相應的安全管理制度。并且要確保在工程開展過程中,認真落實以下幾個方面工作。及時,建立責任制,要在整個施工過程中,加強對工程人員的安全意識教育,所有的探礦活動都要以安全及時為原則,在調查過程中發現具有安全隱患的位置,必須要加以相應的安全防護。第二,要求持證上崗。對于專業性要求較高的工作崗位以及設備操作,必須要持有資質證書才能進行崗位操作。第三,要在探礦工程隊伍中,設置相應的醫護小組,并且要配備急救醫療器材,對工程工作人員要加強互救以及自救的基礎救護常識培訓。第四,定期組織工程人員進行安全意識教育,并且要為參與探礦的工程人員購買工傷保險。如果發生探礦事故,應該結合情況加大資金貼付標準,維護好探礦工作人員的權益。同時,如果發生事故,要向上級部門進行及時地匯報,杜絕隱瞞或者緩報的現象發生。

          2.3以坑探方式為例所需要注意的安全技術問題

          在開展地質探礦過程中,我們最常采用的是坑探方式來進行探礦。對于這種探礦方式,我們應該注意以下幾個方面的安全技術問題。及時,合理地選擇礦井口。為了能夠保障坑探方式的安全進行,必須要對礦區地質進行調查分析,在選礦井口時,要認真地選擇能夠滿足地質要求的位置。要能夠保障所選地址必須要具有完整、堅硬的地質塊,同時為了能夠避免暴雨或者河流的沖刷,需要確保礦井口位于當地侵蝕面之上。第二,采用坑探方式時,要結合專業部門的數據,認真地對坑洞的大小、形狀進行制定,并且坑洞口必須要沿著進行挖掘的方向以4‰的角度上仰,這樣才能夠有效地避免無法排出水的可能性的發生,為了能夠達到更好地排水效果,需要在相應的位置挖掘出排水溝。第三,在開展坑探方式時,要在坑洞通道內設置相應的支護柱,對于一些容易發生坍塌的位置,要加強相應的支護處理,并且要保障所采用的支護設備的直徑大于12CM,支護柱相隔的距離應該在50CM之間,這樣才能夠更好地對松軟地質結構的坑道進行安全防護。第四,開展坑洞施工過程中,要嚴格地控制好爆破所需要的火藥數量,并且要在施工過程中采用濕式處理,對于爆破過程中出現啞炮進行及時處理,認真的做好爆前爆后的預警工作,確保工作人員以及周邊人民群眾的安全。

          3.結語

          雖然地質探礦工程是一項較為復雜,而且具有一定危險性的工程項目。但是只要安排相關的規定來進行安全探礦,可以有效地避免安全事故的發生,促進我國地質探礦工程安全性的提高。

          作者:劉萬明 單位:重慶市地勘局川東南地質大隊

          礦山地質技術論文:礦山地質災害勘查技術研究與防治

          摘要:在我國國民經濟發展中,礦山開采是十分重要的構成內容,對社會經濟發展的作用也是不可估量的。在實際開采中,地質勘查是礦產開采的前提條件,地質勘查數據的與,能夠實施安全開采礦山。本文在闡述礦山地質災害勘察技術基礎上,對地質災害類型及應對防治措施進行了分析,希望能夠推動我國礦山地質災害技術的研究與發展。

          關鍵詞:地質災害;勘查技術;防治措施

          所謂的礦山地質災害,主要是由人類采礦生產活動導致的礦區自然地質環境發生改變,對人們的日常生活與生產產生影響的災害性地質作用或現象。其是地質災害的一部分,同時也是自然災害的重要內容。我國礦業資源比較豐富,隨著經濟的發展,礦產資源需求量逐步提高,且礦業發展粗放式管理模式長期占據主導地位,使得很多礦山地質環境面臨嚴峻的形勢,一部分礦區態勢不斷惡化。所以,正確認識礦山地質災害勘查技術與防治措施,是十分必要的[1]。

          1礦山地質災害勘查技術

          1.1地球信息技術

          對于地球信息技術而言,其技術類型主要分為三種。①遙感技術(RS)。其從宏觀角度對大面積區域做出了解釋,為比例尺不同的航衛片解譯工作提供便利。通過航衛解譯,因其更加直觀、真實而,為工作效率與質量的提升奠定了基礎。②定位系統(GPS)。全天候、覆蓋面廣、精度高是該就似乎的主要優勢,通過該技術,用戶可以進行無源設備工作,且其占用空間少,非常輕、使用方便、價格低廉。所以,該技術應用范圍非常廣。在礦山野外環境調查工作中,利用GPS定位儀現場采集礦山所處環境的三維坐標數據。③地理信息系統(GIS)。

          1.2水文、地質與巖土力學實驗法

          此試驗法類型比較多,對于礦山地質災害勘察的作用不可小覷,許多數據與資料都是通過此試驗獲得的。在實際災害調查中,水文地質測試試驗主要包含水質、淋濾、浸泡、含水層吸附、頂板滲透試驗、采礦周邊地層滲透、礦山固體廢棄物毒性檢測、土壤污染、溶質的遷移與富集等。

          2災害類型

          2.1地面與采空區的塌陷

          在井巷開采作業礦山中容易出現塌陷。在采空區,如果礦柱不足,或礦柱受外力影響支撐能力缺失,使得地面出現塌陷。對于礦體掩埋較深的礦山,沒有及時進行回填,采空區面積積累到一定程度,就會造成大面積塌陷。比如銅坑與高峰錫礦采礦區面積超過百萬立方米,銅鉛鋅礦采空區也超過了150萬m3,這都是采礦作業中首要解決的問題。

          2.2采礦場邊坡出現失穩、滑坡及巖崩

          這種問題原因在于開采不合理。比如采剝失調、邊坡角度太大,在露天非金屬與建材等開采礦中比較常見。比如某地區磷礦山崩事故,造成307人死亡,這種災害比較典型。

          2.3礦體坑內巖爆

          又可稱為礦山沖擊,在掘進爆破后2-3小時內,受地殼應力作用,礦坑與頂板圍巖出現的壓縮比較嚴重,一旦作業中出現自由面,巖石內應力得到突然釋放,導致巖石破裂并得到釋放,進而引起地質災害。

          2.4礦坑突水

          這種災害比較普遍,其突發性強、爆發規模大且造成嚴重后果,在開采中,如果沒有估計礦坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人員傷亡事故。

          2.5周邊環境被污染

          在礦山災害中,環境被污染也是非常重要的,采礦中形成的引麥未經過處理直接排入江河,嚴重污染了環境,甚至引起水土流失、土地沙化及鹽漬化等問題,嚴重影響到采礦區環境及正常生產活動。

          2.6瓦斯爆炸與火災

          由于礦井通風不良,瓦斯長期集聚而引起爆炸,造成人員傷亡,損害礦井。部分硫化礦床中有這種情況,硫化物氧化產生的熱量積聚到一定量,瓦斯濃度超過9.5%,就會引起爆炸,導致火災。其危害非常大,損耗地下礦物資源,其損耗量難以估量,改變了氣候環境,大量農作物與植物死亡,田地無法耕種,環境日益惡化[2]。

          3礦山地質災害預防措施

          3.1重點防治區

          對于礦山重點防治區措施,主要有以下幾方面:①邊坡參數設計要合理,并加強檢測,同時設置相應的防護墻,一旦開挖中出現變形開裂,就要進行專門的地質勘查。②對原有災害點做好邊坡加固與預防,盡可能排除因開采造成的災害等安全隱患。③對渣場棄渣進行嚴格檢測,邊坡坡度與擋墻要設計合理,設置相應的攔渣壩,以防發生泥石流。同時提高渣場使用效率,棄渣不能隨意堆放。④加強坑道支護,開采與支護同時進行,以防頂板坍塌、冒頂等安全事故,特別是有住戶的區域要防控頂部地面開裂。⑤合理設計坑道排水,以免礦坑涌水引起的危害。⑥設置相應的監測點,并做好檢測與分析,有效預防易發生災害。

          3.2非重點防治區

          在建設礦山進場路、生活區中,存在一定的邊坡與棄渣,影響到邊坡的穩定性,因此滑坡與塌方;沿線不合理棄渣也會引起水土流失,引起泥石流、滾石以及飛石等災害。①合理設計邊坡參數,增強支護與加固,邊坡排水溝也很關鍵,阻擋地表水。②對施工現場加強管理,確保棄渣堆放合理,并在險要低段建設阻擋滾石與飛石的相關設施。③完成開采后,扒平棄渣場并覆蓋上土層,進行植樹造林,恢復生態系統[3]。其中松樹適應性強,存活率高,每3平米種植一顆,且樹坑規格保持在0.5×0.5×0.5(m)。

          3.3地質環境恢復措施

          為了有效預防水土流失,恢復礦區植被與景觀,必須要合理開展復墾作業,以此恢復其生態功能。切勿胡亂堆放棄渣,規劃統一棄渣場區域,在開采中,針對性的選用棄渣回填采空區。棄渣場被處理后方可進行敷土、植樹種草。通過這些地質環境恢復策略,降低水土流失,恢復礦區生態功能,實現和諧發展。

          4結語

          綜上所述,在礦山地質災害勘查與預防中,通過有效治理措施,降低水土流失,恢復其生態功能,確保人與自然的協調發展。提高礦產資源使用效率,保護生態環境,加大監管力度,預防地質災害,實現可持續發展目標,是長期而艱巨的任務,必須要重視。

          作者:王翰強 單位:山東省及時地質礦產勘查院

          礦山地質技術論文:金屬礦山地質勘查技術分析

          1引言

          在地質采礦中,金屬礦山地質勘查至關重要。在金屬礦山找礦中合理采用地質勘查技術,能夠有效提升找礦的性,有利于促進礦產行業可持續發展。因此,對金屬礦山地質勘查技術進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

          2金屬礦山地質勘查原則

          2.1立足資源分布,合理安排勘查工作

          我國礦產資源十分豐富,但是,在礦產資源分布方面比較分散,因此礦產資源開發難度比較大。在進行金屬礦產地質勘查過程中,應該立足于礦產資源的分布實際情況,綜合考慮礦產資源分布情況以及礦產開發實際需要,合理安排金屬礦山地質勘查工作,這樣才能夠有效保障金屬礦山地質勘查工作的順利進行,同時促進勘查效率的提升。

          2.2科學統籌安排,注重超前規劃

          在金屬礦山地質勘查中,勘查技術人員首先需要對勘查工作進行超前規劃,在超前規劃過程中,首先需要對金屬礦山地質勘查的性質進行分析,并以此為依據對勘查工作進行統籌規劃。另外,在金屬礦山地質勘查工作中,還應該立足于實際情況,以長遠角度對礦山開采進行合理規劃。在金屬礦山地質勘查中,要求超前規劃應該控制在10年以上,這樣才能夠充分發揮地質找礦工作的應用效果。另外,在金屬礦山地質找礦工作中,技術人員還應該積極改革相關管理方式,并結合實際情況制定相應的管理對策,這樣才能夠有效提升地質勘查工作的積極性和主動性。現如今,金屬礦山地質勘查機制不斷完善,相關部門、企業還應切實加強與同行之間的交流,注重經驗教訓的總結,這樣才能更好地適應未來發展的需要。

          2.3拓寬勘查領域,突出勘點

          在進行金屬礦山地質勘查工作中,為了有效促進地質勘查技術的應用,在金屬礦山地質勘查中,還應該注意適當拓寬勘查領域,明確勘點。現如今,我國礦物需求正在朝向多元化方向發展,同時,對于礦產資源的需求量不斷增加,對此,地質勘查技術也應該拓展勘查領域,確保符合自身發展的需要,同時,還應該注意綜合考慮現有的礦場資源和礦區的特點以及地質條件,對重點礦區與主要礦種進行詳細勘查,這樣才能夠有效提升勘查成效。

          2.4創新科技手段,提升勘查能力

          新時期,科學技術發展迅速,在地質勘查中也逐漸涌現出很多先進技術,對此,為了促進金屬礦山地質勘查工作的發展,促進地質勘查成效的提升,在金屬礦山地質勘查工作中,應該積極采用先進的勘查技術,同時加強對資金、人才和技術的投入,強化創新科技勘查技術的研究。

          3常用金屬礦山地質勘查技術

          3.1甚低頻電磁勘查技術

          在金屬礦山地質勘查中,甚低頻電磁技術是一種常見的地質勘查技術,與常規的電磁技術相比,甚低頻電磁技術的發射電臺頻率有所不同,甚低頻電磁技術指的是一種高頻電磁技術,發射電臺的頻率在15~25kHz之間。甚低頻電磁勘查法在金屬礦山地質勘查中的應用優勢主要體現在成本低廉、便于攜帶以及勘查效果較好這幾個方面,現如今,已經被廣泛應用于野外地質勘查工作中。現如今,礦產開發力度不斷加大,表層礦產資源正在銳減,地質勘查和找礦難度不斷增加,對此,可以利用甚低頻電磁技術,通過過濾波對儀器勘查數據信息進行分析處理,結合控礦的規律,及時的圈定異常地質的區域,有利于提高地質勘查效率。

          3.2遙感勘查技術

          近年來,遙感勘查技術日漸完善,并逐漸得到廣泛應用。在金屬礦山地質勘查中應用遙感勘查技術,能夠有效擴大地質勘查范圍,從而有效提升勘查效率,并且在礦產資源的分布區域內,通過對巖石的變化情況進行分析,做出對應的預測,了解新礦產資源的大致分布范圍。在遙感技術的實際應用中,其可以通過多波段遙感圖像,對含有礦產資源的巖石或地層進行勘測,了解圍巖蝕變實際情況。需要注意的是,在遙感技術的實際應用中,其對于圖象處理的要求比較高,通過圖象處理可以提煉地質勘查信息,從而明確掌握礦產資源分布情況。對于通過應用遙感技術所得勘查結果,還需要采用專業技術進行翻譯,并結合計算機技術,將勘測結果翻譯成為可讀性的資料。

          3.3物理勘查技術

          物理勘查方法指的是應用物理原理對金屬礦山進行地質勘查,在實際勘查過程中,首先需要明確具體的位置,從而確定金屬礦山所在位置。物理勘查方法的應用優勢為勘查性比較高,但是,其對于地勢的要求比較高,必須是在巖石與礦石密度、放射性、磁性相差較大的基礎上,選擇合理的物理探測儀器,從而對物理場進行探測。在金屬礦山地質勘查中應用物理勘查,能夠根據勘查所得結果對金屬的種類和儲存量等信息進行判斷,并結合實際情況制定完善的礦產資源開采計劃。物探法的種類有很多種,比如重力測量、放射性測量、磁法、地震測量等等,每種方法的適用條件不同,因此,在金屬礦山地質勘查中,應該結合實際情況選擇勘查方法。在金屬礦山地質勘查中,通過應用先進的勘查技術,能夠有效縮短金屬的勘查工作時間,降低人力的投入,同時還能夠有效促進勘查性的提高,推動色金屬礦山地質勘查工作的發展。

          4金屬礦山地質勘查注意事項

          4.1金屬礦山地質勘查技術的應用方面

          在金屬礦山地質勘查技術中,通過合理應用勘查技術,能夠以最少投入、最短時間、得到礦山開發所需的地質﹑礦產資源量和儲量等可用信息。金屬礦山地質勘查技術的實際應用中,應該注意以下幾點:①通常情況下,金屬于礦產資源深藏于地下,礦產資源比較隱蔽,因此地質勘查工作風險比較大。但是,礦產分布受控于地質條件,具有一定規律性,因此,礦產勘查的各項工作都應在掌握該地地質的前提下開展,促進地質學與礦產學的有效結合。②在進行金屬礦山地質勘查工作中,必須綜合考慮實際情況以及已有的地質資料制定勘查方案,并合理制定勘查程序,并分段進行地質勘查,不斷縮小勘查范圍。③根據可用材料及地質材料與礦種信息找到各勘查階段最為挑選的勘查方法和的資金投入。掌握礦山開發所需資料,避免返工及不可挽回的事故發生,有助于提高資源勘查量,同時減少重復工作所造成的資金浪費。

          4.2金屬礦山地質勘查對象方面

          (1)在進行金屬礦山資源開發過程中,首先需要進行地質勘查,根據勘查所得結果,對礦產資源進行生產規劃,并合理設計生產,避免一次性開采部礦產資源,同時,還應該注意綜合考慮礦山服務年限,充分發揮金屬礦產的資源效益。有些金屬礦區正在進行開采生產,對此,需要對金屬礦產周邊地質進行詳細勘查,從而探查資源儲量,對于沒有進行開采的金屬礦區,則應該適當擴大資源勘查范圍。在金屬礦產地質勘查過程中,還應該注意做好詳細的檔案記錄。(2)在金屬礦山地質勘查中,通過合理利用地質勘查技術,能夠有效提升金屬礦產資源的開發效率。有些礦山資源共伴生的尾礦和生礦的礦產資源比較緊缺,對此,應該對其進行綜合利用開發。除此以外,在金屬礦產資源地質勘查中,還應該結合實際情況制定標準的管理政策,保障地質勘查工作的規范性。(3)金屬礦產資源為不可再生資源,因此,在進行礦產資源開發過程中,必須綜合考慮礦產資源的開發年限,盡量延長礦山服務時間。對此,在進行礦產資源地質勘查過程中,還需要對危機礦山接替資源進行地質勘查,這樣才能夠有效減少對于地質勘查技術的要求,保障地質勘查工作的有效進行。

          5結語

          綜上所述,現如今,金屬礦產資源需求量不斷增加,金屬礦山開采力度也在逐漸增加,在金屬礦產資源開采中,首先需要進行細致的地質勘查。金屬礦山地質勘查技術有很多種,常用的勘查技術有甚低頻電磁勘查法、遙感勘查法、物理勘查方法,在金屬礦產資源開采中,必須結合實際情況選用地質勘查技術,在礦山開采中,還應該綜合考慮地質條件以及地質資料,這樣才能夠保障金屬礦產資源開采工作的順利進行。

          作者:黃生元 李秋芳 單位:文山蔚鑫地礦工程勘察有限公司

          礦山地質技術論文:礦山地質災害及監測技術探究

          露采礦山災害防治措施

          近幾十年來,GPS高速發展,其地位精度大幅提高,用戶設備重量大大減輕,尺寸大幅度縮小。無疑,GPS技術的發展和廣泛應用為露天礦高陡邊坡的實時動態監測和安全預警技術開辟了一條有效路徑。根據GPS測量數據,系統自動生成邊坡變形參數統計報表,統計出兩次觀察數據,各個觀察點的變形參數以及相對及時天的變化值,形成邊坡變形參數曲線圖,然后根據參數統計報表,邊坡變形參數曲線圖和經驗值,確定出各個觀測點的變形參數變化臨界值。作為考核觀測點變形穩定與否的一個參考指標,對超過警戒范圍的觀測點進行統計報告,從而形成邊坡檢測報告,為采礦、測量人員提出了安全警報,對其工作具有非常實用的意義。露天礦山開采時必須按相關規定和要求開采,合理利用水土資源。然后根據目前礦山水土流失情況,分別采取工程措施、水保工程措施和植被綠化措施。工程措施對礦山公路采用土石方開挖和填筑、路面硬化等措施,水保工程措施采用漿砌石排水溝、護坡格結構、干砌石欄渣壩等方法;植被綠化措施對荒蕪土地進行復耕復墾、植樹造林,對采場邊坡、斜坡、排土場采用植樹種草等綠化措施改善生態環境。

          礦山地質災害的防治措施

          一般分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。(l)合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。(2)對于原有的災害點,做好邊坡加固和預防工作,盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。(3)渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡度的設計,作好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。(4)對于坑道開采,在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。(5)作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。(6)設置監測點,作好監測記錄與分析工作,確保在易于發生災害地段防患于未然。(7)開采結束后,對礦區進行統一規劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態功能。措施在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。(l)科學合理設計邊坡參數,并進行合理支護和加固,邊坡上方應設置排水溝,做好地表擋排水措施。(2)加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施。(3)開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。礦區內無主要建筑物和工程項目建設,主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復與維護人類與環境和諧的目的。

          礦山開采給人類帶來的地質災害極大,他雖然給人類帶來了巨大的財富,但是也極大地破壞了人類的環境。因此,對礦山地質災害的防范和預防是礦山開采的重中之重,首先要分析礦山開采引發地質災害的原因,采用正確科學合理的采礦方法,及時認識環境對人類生存的重要性,懂得如何正確解決資源需求與保護人類生存環境的矛盾,避免礦山開采引發的不良地質災害發生。在礦山開采問題上必須堅持“誰開發誰保護,誰閉坑誰復墾,誰破壞誰治理”的原則,加強對礦山環境的管理。只有解決好礦山開采與環境保護之間的矛盾,才能在一定程度上促進我國的采礦技術的發展。

          本文作者:李巧蓮工作單位:洛陽案川鉑業集團股份有限公司

          礦山地質技術論文:礦山地質探礦工程的技術分析

          摘 要: 近些年來,隨著經濟社會的不斷發展,我國礦山地質探礦工程也得到了進一步的發展,并在礦山開采等工程中發揮著巨大的作用,同時經濟社會發展對礦產資源的需求量在不斷增加,這也對礦產地質環境帶來了很大的影響,在工程中如果不能正確處理這些問題,會帶來很大的安全隱患。本文主要結合當前礦山地質探礦工程發展的現狀,對其中的主要問題進行了分析并分析了具體的解決措施。

          關鍵詞: 礦山; 地質探礦工程; 技術分析

          經濟社會的發展對礦產資源的需求不斷增多,因此要加強對我國礦山工程技術的研究,從而不斷推進我國礦山地質探礦工程的進一步發展[1]。這就需要對礦山所在地區的自然環境等進行的分析,重視做好安全管理工作等,從而促進我國礦業開采和勘探的進一步發展,我國當前礦區工作中還存在一些問題,影響到探礦工作的進一步開展,如安全問題、技術更新、礦區管理等。

          1. 我國礦山地質探礦工程發展分析

          從礦山的具體勘察和開采工作來講,礦山勘查與環境有著密切的關系,在很多勘察工作中需要對地質條件進行分析。我國經濟建設的過程中,礦山開采的數量也越來越多。同時相應的地質問題也需要引起注意,其中的地質問題如果沒有得到很好的處理,則會引起一系列的生態環境問題,甚至會對周邊的環境進行破壞,影響到工程的安全等。我國礦山資源在多年的勘探和開發中,資源與環境發展的問題也較為突出,除了進一步加大礦山的勘察力度外,還需要結合實際情況,在采礦的過程中注意存在的安全隱患,從長遠利益出發,在經濟發展的同時包含資源環境,促進環境資源和諧發展。

          2. 礦山地質勘探工作中的問題分析

          2.1 探礦方式較為落后

          對不同地質的礦山,所需要采用的探礦方式也不一樣,一般包括鉆井方式、屋里勘察等方法,近些年來,鉆孔等方式也在探礦工作中得到了較多的應用,但是在實際的工作中,很多勘察單位在探礦方式的選擇上,單單憑借以往的經驗對礦區進行探查,但是針對一些特殊的環境,往往會出現誤判的現象[2]。

          2.2 缺乏專業化的探礦隊伍

          很多勘察單位雖然有很多的探礦人才,但是長時期從事同樣的工作,再對環境和工作流程有了一定的了解和熟知后,很多人員變放松了警惕,其安全意識也不急從前,礦區的自然環境等錯綜復雜,在工作中隨時會面臨一些突發狀況,這就要求探礦人員能具備較強的安全意識,提前對各種可能發生的安全[患等進行分析。

          3.礦山地質探礦工程技術及措施分析

          探礦工作在經濟社會的發展中有著重要的作用,關系著社會資源的發展,因此要重視做好礦山勘查工作,不斷探討工程技術。具體可采取以下幾個方面的措施。

          3.1 了解礦山地質條件和環境

          每個礦區的環境和條件會有差異存在,因此在探礦工作進行前,要做好準備工作,即對礦區的地質條件、周邊環境、地貌特征等進行分析,了解礦層具體構造,為勘察工作做好準備。此外,要對山脈的具體數量、形態走向和礦化等特征進行了解和分析,掌握了這些資料后,對勘察工作有很大的幫助。同時也可以為后期的勘察工作積累一定的經驗。

          3.2 選擇科學的探礦方式

          不同的地質條件和環境的差異,所采取的探礦方式也不一樣,因此,在勘察工作中,要了解地質條件的差異,對礦山的種類、基本特征及礦山的規模等進行了解,從而熟悉礦產的結構,在對這些基本特點有了一定的了解后,再采用合理的探礦方式。

          3.2.1 我們在接到具體的礦質勘察的任務后,要根據任務的主要內容確定探礦工作的重點,一般情況下,及時次進行探礦的工作時,我們主要以完成制定地區的地質勘察和淺井勘探為目標。如果需要進一步的深探,必須要輔助一些鉆探工作來完成。

          3.2.2 在進行探礦工程的開展前,我們要根據具體的地質條件來選擇合適的探礦方式,通常情況下,如果礦體比較集中,且礦質類型單一,我們采用鉆探的方法即可得到良好的探礦效果,可以確定礦體的基本信息。但是如果礦體比較分散和復雜,就需要配合其他的探礦方式,如坑探作業的配合才能更加的確認礦體的基本信息。

          3.2.3 具體的探礦形式的選擇還要受到當地的地形條件的限制。不同的探礦方式適用的地形狀況是不同的,如地形切割強的礦區就比較適宜采用水平坑道的方法。如果該礦區的地形以平緩為主,那么就更加適宜采用鉆探的方式,如果該礦區的地形復雜,且礦物分布不集中,選擇垂直坑道的方法就更加的合適。

          比如地球化學探礦方法,可分為兩個階段:(1)普查階段:該階段的工作目的是通過對區域化探階段圈出的各類地球化學異常區和遠景區進行檢查工作,縮小異常范圍,圈定找礦靶區。其主要工作方法是比例尺的水系沉積物測量,水系不發育地區可采用地壤(土巖)測量或巖屑測量。(2)詳查階段:該階段采用大比例尺化探方法,其目的是通過對區域和普查階段選定的異常進行詳細評價,查明異常來源,區分異常性質,確定異常的地質體、礦體的關系,為下一步地質工作提供依據。經過現場勘查和對異常的初步分析、研究,進異常分類,對主要異常提出評價意見。其工作方法主要采用1∶1萬或更大比例尺的巖石(土壤)測量等,同時適當配合物探方法以及工程(槽探淺井鉆探)驗證。

          3.3 加強對探礦人員的安全責任培訓工作

          地質勘探工作會受到多種因素的影響,會存在很多不確定因素,同時工作難度較大,這就需要特別注意安全問題,保障探礦工作的安全性。探礦人員的安全問題需要引起特別重視,在進入崗位工作前,要對員工進行專門的培訓,幫助其樹立安全施工的意識,同時也要培訓其在緊急情況下自救的能力,最終實現安全生產。

          3.4 做好礦山探勘工作的安全管理和有效施工

          重視做好施工安全管理,首先要為施工創建良好的施工環境,對礦區的地質條件、自然環境、地質地貌等要有的了解,同時要不斷提升探礦人員的專業素質,堅持標準化的技術操作,減少因人為因素導致的安全隱患等[3]。這就需要在日常的工作中,重視做好對人員的技術培訓,提高探礦的安全系數,及時發現潛在的安全隱患,提升應對突發事件的應急處理能力等;此外,要加強建立安全管理體系,對工作人員的行為進行規范,減少安全設備故障問題的出現。

          結語:

          綜上所述,礦產資源的勘探和開采在我國經濟社會中占有重要的作用,對經濟社會的長遠發展有著重要的意義。從目前來看,我國礦山地質探礦的過程中還存在一些問題,影響到探礦工作的進一步發展,如一些安全隱患等,對探礦工程及人員的安全等帶來很多不利的影響,因此,在未來的探礦工作中,要結合礦區實際情況,對礦區的自然環境、地質地貌條件等進行了解和分析,樹立安全探礦的意識,并加強對探礦技術的研究,不斷更新技術和設備,保障探礦工作的安全性和有效性,保障礦業勘探和開采工作的正常進行。

          礦山地質技術論文:礦山地質探測技術研究

          [摘 要]煤礦隨著開采深度的加大,對礦井地質構造勘探要求越來越高。應加強井下電法勘探技術規范的制定,針對井下的應用條件進行其理論與技術研究。礦井電磁法主要包括:礦井直流電法、礦井瞬變電磁法、高頻電磁波法等。目前單憑一種物探技術是不可能解決更復雜的地質問題。并與多種物探技術相結合.以便更好地為開采地質條件評價以及突發地質災害治理提供技術支持。

          [關鍵詞]礦井電磁技術;礦井直流電法;瞬變電磁法;電磁波坑透技術;地質探測

          1、引言

          隨著礦井機械化的發展,特別是綜合機械化的發展.對地質工作要求越來越高.特別是對二分之一煤厚的小斷層、小陷落柱及細微地質構造都要求搞清,傳統的地質方法是無能為力的。在煤炭生產過程中,綜采工作面內的局部細小構造、含水性等都會影響煤礦的安全。帶壓開采工作面回采過程中突水淹井的事故時有發生.其主要原因是地質構造不清楚。隨著煤礦安全生產需求的擴大。地面物探已移植到井下,發展了更適合于礦井特殊條件和工作環境的勘探方法和技術,以近距離解決煤礦井下具體的地質問題,如電磁波法、重磁勘探、巖體聲波探測等方法。礦井電磁法主要包括:礦井直流電法、礦井瞬變電磁法、高頻電磁波法等,它是利用地殼中各種巖石、礦石電磁學性質問的差異來發現地質目標的一類勘探方法。

          2、瞬變電磁法

          2.1 瞬變電磁法(TEM)

          瞬變電磁法或稱時間域電磁法(Time domain electromagnetic methods),簡稱TEM,它是利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖電磁場,在一次脈沖電磁場間歇期間,利用不接地線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。

          在電流斷開之前,發射電流在回線周圍空間中建立起一個穩定的磁場。在t=0時刻,將電流突然斷開,由該電流產生的磁場也立即消失。一次磁場的這一劇烈變化通過空氣和地下導電介質傳至回線周圍的大地中,并在大地中激發出感應電流以維持發射電流斷開之前存在的磁場,使空間的磁場不會即刻消失。由于介質的熱損耗,直到將磁場能量消耗完畢為止。

          2.2 球物理響應特征

          從電性上分析不同地層的電性分布規律為:煤層電阻率值相對較高,砂巖次之,黏土巖類低。由于煤系地層的沉積序列比較清晰,在原生地層狀態下,其導電性特征在縱向上固定變化規律,而在橫向上相對比較均一。當存在構造破碎帶時,如果構造不含水,則其導電性較差,局部電阻率值增高;如果構造含水,由于其導電性好,相當于存在局部低電阻率值地質體。綜上所述,當斷層、裂隙和陷落柱等地質構造發育時,無論其含水與否,都將打破地層電性在縱向和橫向上的變化規律。這種變化規律的存在,為以巖石導電性差異為物理基礎的礦井瞬變電磁法探測提供了良好的地質條件。

          3、礦井直流電法工作原理

          礦井直流電法屬全空間電法勘探。它以煤、巖層的導電性差異為基礎,與地面電法不同,在全空間條件下建場,在地下巷道中進行電法測量工作,地下電流通過布置在巷道內的供電電極在巷道周圍巖層中建立起全空間穩定電場,該穩定電場特征取決于巷道周圍巖石的電性特征及其賦存狀態,測量該電場的變化規律,使用全空間電場理論處理和解釋,就可找到巷道周圍巖石中引起電場變化的水文、地質構造等規律,從而確定巖、礦體物性(如貧、富水區域)的分布規律或地質構造(如斷層、裂隙發育區)的特征。井下電法是把直流電法探測技術引用到煤礦井下的電阻率探測技術,DZ-IIA防爆數字直流電法儀(以下簡稱電法儀)是并下電法勘探儀器,也可用于地面進行電法探測地質構造。由9節1.8 Ah鋰電池組成5.4 Ah 10.8 V電池組,逆變電路,整流濾波電路,極性變換發射輸出,單片機控制電路,接收電路,顯示、存儲、通訊等電路組成。

          電法儀的各功能板,電池輸出的直流電壓經逆變升壓電路產生70或100 V的高壓,經整流濾波、極性變換輸出,通過AB供入大地;同時通過MN接收大地的感應信號,經A/D轉換器放大并轉換成數字后送給單板機存入存儲器。存儲器中的數據通過RS232串行通訊口進行數據交換;供電時間有可選。供出的電流在顯示器上顯示。

          4、電磁波坑透技術的探測原理

          4.1 探測原理

          不同的巖層其電阻率和介電常數不同。電磁波在煤、巖層中傳播時,由于煤巖層電性的差異.電磁波能量吸收衰減程度也不同。低阻巖體較高阻巖體對電磁波的吸收作用強,一般煤層的電阻率高于巖層的電阻率。利用這一特性,在回采工作面某一巷道發射一定頻率的電磁波,電磁波在煤層中傳播遇到地質異常體時,波能量吸收衰減增大(或減小),另一巷道接收電磁波信號.通過對接收數據的整理、分析,來達到地質異常體的推斷和解釋。

          4.2 資料解釋方法

          坑透CT解釋主要依據吸收系數成像結果來進行解釋。CT技術(計算機層析成像技術)應用代數迭代法進行圖像重建。首先把工作面網格化,劃分成有不同吸收系數的若干小單元。每一小單元視為介質均勻。計算出投影函數的觀測值與理論值的殘差量,將每條射線的殘差量以它穿經每一網格的路徑長度為權分攤到該網格中去,通過計算可以得到各單元的吸收系數值,實現工作面成像區吸收系數反演成像,繪制出成像區吸收系數等值線圖和色譜圖。

          5、結束語

          煤礦隨著開采深度的加大,對礦井地質構造勘探要求越來越高。目前單憑一種物探技術是不可能解決更復雜的地質問題。并與多種物探技術相結合.以便更好地為開采地質條件評價以及突發地質災害治理提供技術支持。

          作者簡介

          張飛(1985-),蕭縣人,助理工程師,現供職于中煤新集能源有限公司劉莊礦業公司。

          礦山地質技術論文:遙感技術在礦山地質環境調查中的應用

          摘要 現階段,隨著經濟和科技的不斷發展,遙感技術也取得了巨大的進步。將其應用在礦山地質環境的調查中,能夠提高監測效率,將工作人員從復雜的施工操作中解脫出來。所以,應用遙感技術具有重要的意義。本文結合筆者多年來的研究經驗,就遙感技術在礦山地質環境調查中的應用進行了簡單的論述,旨在與同行進行交流分享。

          關鍵詞 遙感技術;地質環境;調查應用

          1.進行礦山地質環境調查的必要性

          20世紀90年代初,人們并沒有認識到礦山環境的重要性,并不會積極主動地對其進行調查、評價與保護。隨后發展到中期階段時,隨著國土資源部的成立以及相關采礦技術的迅速發展,人們開始意識到對礦山環境進行調查與保護的重要性,遙感技術也由此產生。與發達國家相比,我國礦山環境中的遙感技術雖然應用時間較為落后,但是發展水平卻十分迅速,遙感不論是在探測范圍、使用周期還是資料獲取方式、獲取素材等方面都具有十分突出的優勢,極大地推動了礦山環境調查的效率。

          我國地域遼闊,礦山資源十分豐富,但是實際的礦山地質環境卻存在很大的差異。因此,在進行正式的采礦工作前必須要對當地的地質情況進行認真的考察。同時,近些年我國的礦山地質逐漸暴露出一些問題,在一定程度上制約了開采效率。所以必須要對地質環境進行調查。

          2.我國礦山地質環境中存在的問題

          2.1資源問題

          1)耕地資源與林地資源。在實際的調查中發現,礦山開采行為對當地的耕地及林地資源造成了嚴重的破壞作用,露天環境中大量的固體廢棄物肆意堆積在一起。盡管國家制定了明確的固體排放標準,但是從現場情況來說其并沒有起到真正的約束作用。一方面,這些廢棄物由于無法得到合理的安置,所以會占據部分的林地與耕地空間,對其造成一定的破壞;另一方面,由于環境的不斷作用,這些堆積物長此以往會散發出有毒的氣體,影響到了農田的肥力,使得農作物無法茁壯成長,最重要的是還會威脅到周圍居民的身心健康。

          2)地質古跡及景觀。像地質古跡及自然景觀都屬于不可再生資源,所以一旦遭受到任何破壞作用,都很難在恢復到原有的面貌。盡管現階段,可以借助一些科技手段進行修復,但是其對于人力、物力、財力的要求是十分巨大的。在對礦山地質環境的實際調查中發現,這種破壞現象十分嚴重,很多地方的自然遺產都受到了不同程度上的破壞。因此,相關調查人員更應該提高認識,不斷修正開采設計方案。

          3)煤炭資源。各個地區的煤炭分布情況及存儲情況存在一定的差異,在實際的調查過程中,由于相關工作人員的失誤,所以導致對煤炭的開發行為并不合理,沒有較大程度上利用煤炭資源,造成了嚴重的浪費。

          2.2地質問題

          1)滑坡災害。滑坡作為一種常見的地質災害,對于礦山地質環境的影響也是不容小覷的。在實際的調查中發現,滑坡現象主要是從兩方面原因所造成的。一個是過度的露天開采,一個是固體廢棄物產生的堆積斜坡。尤其在雨水頻發季節,這種現象造成的危害是十分巨大的。輕則堵塞交通線路,重則造成人員的傷亡,必須要引起足夠的重視。

          2)地表災害。這種類型的地質災害對道路地基的破壞作用較大,嚴重時會使得地面出現漏洞問題。這主要是由于在開采過程中使用井工倉儲式的開采工作方式或者超強度的開發行為,再加上對地下水的過度引用,都加劇了地表的變形速率,威脅到了地質平衡狀態,使得地面出現了不同程度的沉降問題。

          3)地表裂縫災害。這種現象對于環境的破壞作用更為強烈,主要也是由于不合理的開采行為所導致。裂縫的實際長度最多可達數千米,一旦發生將會造成長期性的破壞,基本是不存在修復的可能。這對礦山上的一些基礎設施比如鐵路、盤山公路等地基造成了巨大的破壞,影響了正常的使用行為。

          3.遙感技術在礦山地質環境調查中的應用

          針對上述存在的問題,必須將遙感技術不斷應用到礦上地質環境的調查中。及時發現問題,解決問題,提高礦山開采效率。

          3.1將遙感技術應用到對損壞資源的探測中

          首先,在利用遙感技術進行調查時,必須要確定一個監測因子。選擇礦石和自然景觀是兩種常見的類型。在實際工作中,一方面遙感技術極大地提高了監測的范圍和效率。比如,通過一定的技術手段,它能夠的找到損壞資源的實際位置,也能及時監測的塌陷的坑洞;同時,多光譜數據功能也是遙感技術一個突出的優勢,它主要針對的是固體廢棄物,能夠對其構成成分以及空間分布進行的判定。在遙感技術的諸多功能當中,最重要的一項莫過于高精度的DEM功能,在對礦上環境進行調查時,采用該項技術能夠獲取有效地礦的地形情況及特征,并將其以數據圖形的形式呈現出來,將人為失誤的影響降到了低。

          其次,在進行礦藏資源的開發時,必須要充分考慮煤礦的不同程度上的熱量輻射情況,以此將資源的浪費降到低。而遙感技術則能夠將及時有效地分辨出熱量輻射等級,使得區域的礦藏類型的更加突出。這為相關的工作人員提供了理論依據,能夠根據具體的圖像進行針對性的調查,將環境的損害降到低。

          3.2將遙感技術應用到對地質災害的監測中

          1)在滑坡災害中的應用。與其他類型的地質災害監測所不同,遙感技術在該類型的地質災害中發展的比較成熟,監測經驗也是比較豐富的。在實際工作中,主要從兩個方面進行監測,一個是對災害主體而言,再一個就是針對于災害主體涉及到的相關信息。它以地形地貌覆蓋以及影像光譜信息為技術支持,在人和設備的相互協調作用,使得系統能夠及時將災害主體及具體信息及時呈現出來,極大地提高了施工操作效率。同時,遙感技術能夠及時將斜坡類地質災害分辨出來,像一些專業的遙感技術人才,能夠根據遙感圖像判定出礦山中的地質災害類型、規模及分布位置,提高了調查水平。

          2)在地表災害中的應用。傳統的監測方法要求調查人員必須深入實際的礦山環境中,但由于地形地貌的限制,所以這種方法的可操作性并不理想,而遙感技術的應用大大提高了監測效率。它根據雷達波相位差原理,能夠將礦山中的物質以SAR影像的形式呈現出來,有效規避了大氣效應的干擾,受到了人們的廣泛青睞。其次,遙感技術還能實現對地裂縫的監測。反應在圖像上是灰色細條狀的形態。

          3.3將遙感技術應用到礦上地質災害的評估及預警

          易發區、危險區以及預警是三種常見的遙感監測等級,這主要是由于從礦山地質災害的形成到發生,遙感技術都能實現對其的監測所導致的。在進行危險等級評估及安全預警時,應該重點關注裂縫、斜坡以及地表變形等常見的地質災害類型,選取合適的監測因子,借助于地理信息系統技術、多期遙感影像監測技術等科學的評定危險等級,并根據獲取的圖形信息及時判定災害隱患,從而可以及時制定一定的處理措施,降低地質災害的損害程度。尤其是在大力推進科學發展戰略的今天,要想實現礦區居民與周圍環境的長遠發展,就必須要重視對地質災害等級評估和預警,充分發揮遙感技術的優勢。

          4.Y論

          綜上所述,遙感技術在礦山地質環境的調查中扮演著重要的角色。針對當前礦山中存在的問題,相關的工作人員必須要不斷發揮遙感技術的優勢,將人和機器有機的統一起來,實現對礦山資源的優化管理。

          礦山地質技術論文:試析GIS技術在礦山地質測量中的應用

          摘 要:礦山資源是非常重要的地質資源,這種資源在礦山資源的開采與勘探中是極為重要的,礦山地質資源的開采與勘探與礦物、巖石和地質構造等有著緊密的聯系,尤其是在礦區地形繪制與水文地質研究,在礦山地質測量中扮演著重要的角色,這也是整個礦山資源測繪中十分重要的組成部分。而GIS技術就能夠解決這些復雜性的問題,在地質測量中被普遍的應用。本文就是對GIS技術在礦山地質測量中的應用進行分析,為相關的研究提供借鑒。

          關鍵詞:GIS技術;礦山地質測量;具體應用

          信息技術在快速的發展,信息技術在礦山地質測量中變得越來越重要,尤其是在科技不斷發展的今天,工程測繪在不斷的增加,GIS技術就是測繪中十分重要的一種技術。在礦山地質測量中使用GIS技術,可以為礦山測量提供科學的依據,獲取的數據有著一定的客觀性和真實性,還能夠保障測繪的安全性和質量,提高了礦山開采的效率,

          一、GIS技術在礦山測量應用中的特征

          (一)GIS技術的簡單闡述

          GIS技術是以數據為核心的一種地理信息系統,這一技術是在地理學發展的基礎上產生的一種地理信息系統,這一系統能夠有效的提高工程測量的效率,在工程測量的過程中,也能夠獲取的數據,提高測量結果的性,保障了工程測量的質量。GIS技術的主要功能就是要將整個數據信息轉化為一種空間地理圖形,這樣無論是在哪一測量領域能夠被廣泛的應用。

          (二)GIS技術的功能標準

          傳統的地質勘察中,對于測量數據的獲取主要是通過人工的方式來獲取的,之后利用相應的表格、工程計算軟件和繪圖軟件進行輔助的計算,由于手工會存在著一定的缺陷,這樣也就導致了數據信息輸出與出入重復、信息凌亂等現象,而且由于數據量過大,極容易導致勘察報告缺乏相應的圖表,這樣就導致了資料自身的性不足,而且使用效率也較低。GIS技術就能夠有效的避免上述問題的出現,提高測量的效率。

          二、GIS技術在礦山地質測量中的應用

          (一)構件礦山地理信息系統

          礦山地理信息系統也被叫做MGIS系統,這一系統是建立在GIS技術的基礎上的一種礦山信息數據的處理系統,主要包括了礦山地質地形圖、井上井下的地理資料、相關的建筑信息資料和礦山的基本測量信息。而且MGIS系統還能夠對礦山地質的勘察、建設、生產、經營、管理和地理信息的變化進行實時的整理和記錄,從而構建出相應的信息變化的數據庫和曲線圖,在系統中就能夠了解相關的信息,便于礦山地質的測量。MGIS系統還能夠對相應的礦山地質測量儀器信息進行記錄,例如GPS信息接收器、全站儀和經緯儀,可以將其中蘊含的信息全部的歸納到相應的地理信息系統中,通過管理系統就能夠實現實時化和動態化的管理。

          (二)利用GIS系統來構建礦山地質測量信息化系統

          礦山地質資源的數字化系統也被叫稱為DM系統,這一系統使礦山地質資源實現網絡化、數字化和可視化,在可視化的過程中,還要利用仿真技術和相應的多媒體技術。礦山地質資源數字化系統能夠向廣大人民群眾提供相應的地質信息,主要包括礦山的開采、建設、勘察和運行等過程進行相應的分析,可以使得人們直觀的對相關的信息進行充分的了解,保障相關的內容有著真實性。但是需要注意的是,DM系統并不是一種新研究出來的概念,這一概念在早期就已經被提出,但是這一系統依然處于研究的階段,有些礦山地質模型還無法達到目標要求,這一系統正在被不斷的完善。目前,這一系統能夠為礦山地質測量提供井下資源開采、露天資源開采、礦體造型和礦山港道模型等。

          (三)利用GIS系統加強礦山地質測量信息的管理

          GIS系統能夠收集相關的礦山地理資源信息,這一信息主要包括礦山開采過程信息、資源地理分布信息、地質體質信息以及相關的地圖、指標和文檔的管理等,上述的信息主要是在應用的過程中變得更加的科學、合理,提高資源的配置效率和地理管理的效率,@也是廣大工作人員對信息管理的基礎,對于礦山標準化的構建有著重要的意義。使用GIS系統,能夠構建出相應的資源信息庫,工作人員只需要到系統中進行檢索就能夠獲取向相關的信息,還能夠利用GIS空間數據引擎與大型數據庫作為相應的指導,把有關的礦山信息數據納入到數據管理平臺當中,使得工作人員能夠針對礦山信息資源進行更為有效地分析,深入掌握礦山資源現階段的開采狀況與礦山資源開采進程中各類礦山地質的變化狀況,能夠地測量與估計礦山內未開采資源的情況。

          (四)利用GIS系統構建礦山地質測量數據模型

          GIS系統可以對礦山地理測量信息實施有效的記錄與深入的整合,并基于上述整合來構建有關的礦山地理信息數據模型。相較于傳統的礦山地理信息而言,可以有效反映出傳統模型建立進程中不能精準反映部分特殊地質現象與地質信息的情況,同時針對已經顯示出來的礦山地理信息,其能夠進行更為透徹地整理與分析。比如,通過GIS系統可以建立上述礦山信息當中的三維礦山模擬模型,針對礦山地理信息的現實情況進行更為深入地分析。

          (五)三維GIS技術的應用

          三維GIS技術是在二維GIS技術的基礎上改進的,可以將三維GIS技術看成一種大型的工具箱,也能將三維GIS技術看成一個含有大量數字信息的數據庫,但不管從哪個角度看,三維GIS技術都有不可代替的優勢。三維GIS技術是以三維空間數據庫為核心,能對數據進行采集、分析、處理、儲存、管理,這種技術具有操作簡答、適應性良好、精度高、測量效率 高等特點。在礦山地質測量中,三維GIS技術能對X、Y、Z三個方向的坐標軸進行空間定義,從而用坐標軸來表示獲取的信息數據,三維GIS技術是基于體的坐標方式,通過對三維矢量結構進行分析,在GIS幾何成分中形成相應的拓撲關系,能在及其惡劣的環境下完成地質測量,并采集完成后數據后,自動生成圖形。

          (六)工程地質制圖的應用

          礦山地質測量的重要信息輸出表現方式就是工程地質圖,同時工程地質圖也是決策者最關系的一個問題,因此,通過GIS測繪技術進行工程地質制圖是十分重要的。在工程地質圖繪制中,平面圖是最基本的工程地質圖形式,采用GIS測繪技術進行平面圖繪制時,首先要利用GIS技術的查詢功能對地形圖、背景地質圖進行過濾,并選出不同的線型將剖面線、場區邊界描述出來,然后用不同的符號標注不同試驗的鉆孔,并借助GIS制圖組組件設置圖名、圖框、比例尺等圖形要素,在地圖四周內側自動生成坐標以及標記,完成工程地質制圖。

          三、結論

          綜上所述,GIS數字測繪技術在礦山地質測量中的應用可以進一步提升礦山地質勘探與開采進程中各類地理信息數據的整合及研究。這就需要我們重視GIS技術在礦山測量中的重要作用,深入研發GIS相關的各項技術,進一步加大GIS技術在礦山測量中的普及應用。

          礦山地質技術論文:淺談礦山地質工作中環境監測技術

          摘要:隨著我國社會經濟的不斷快速發展,由于礦業工程的開發不斷引起的礦山地質環境問題,在我國很多地區已經成為制約經濟和社會發展的重要因素,并且嚴重影響了人民生命財產安全和正常生活秩序,本文主要針對礦山地質工作中環境監測技術進行分析探討,僅供參考。

          關鍵詞:礦山地質,地質工作,環境監測;監測技術

          1 前言

          在我國由于地質條件的復雜性,礦山種類的多樣性,加上開采條件各異性,目前礦山企業的規模與管理體制也存在一些差別。因此我國很多礦業工程造成的礦山環境地質問題類型多、分布廣,其主要可以歸納為資源損毀、地質災害、環境污染三大類,其中包括:① 礦產資源開發壓占、毀損土地資源嚴重;②采礦活動引發的地面(沉)塌陷、地裂縫、邊坡失穩等地質災害問題突出;③ 礦產資源開發過程中的“三廢”排放污染環境,造成公害;④ 采礦活動造成了地下水均衡系統破壞;⑤ 采礦活動加劇了礦區水土流失和土地沙化。

          要想進一步進行掌控目前礦山地質環境發展變化造成的一些問題發生,那么必須進行礦山地質的環境監測。只有通過環境監測并及時掌握礦山地質環境動態變化規律,預測礦山地質環境發展變化趨勢,從而提出相應的防治措施。

          2 監測目標任務

          通過開展礦山地質環境監測,進一步認識礦山地質環境問題及其危害,掌握礦山地質環境動態變化,預測礦山環境發展趨勢,為合理開發礦產資源、保護礦山地質環境、開展礦山環境綜合整治、礦山生態環境恢復與重建、實施礦山地質環境監督管理提供基礎資料和依據。具體工作任務應包括以下幾個方面:

          (1)開展單個礦山的地質環境監測和區域集中開采區或群采點礦山地質環境監測;

          (2)建立礦山地質環境監測數據庫和信息系統;

          (3)礦山地質環境監測數據分析、處理及共享;

          (4)礦山地質環境質量評價與預測;

          (5)提出礦山地質環境管理控制措施以及礦山地質環境綜合治理對策建議;

          (6)編制礦山地質環境監測年報;

          (7)向社會提供礦山地質環境方面的信息服務。

          3 監測原則

          (1)國家、地方和礦山企業聯合監測國家控制全國范圍內的重點區域監測,地方控制省內的重點區域監測,礦山企業負責本礦區范圍內的監測,閉坑礦山無法找到責任人的由國家委托所在省的地質環境監測機構進行監測。

          重點區域監測先行鑒于國家在短期內不可能投入大量的資金大規模地開展礦山地質環境監測,因而需在全國范圍內選擇環境地質問題嚴重、對當地人民生命和財產構成重大威脅的礦產集中開采區或者群采點,建立國家重點區域礦山地質環境監測示范區。

          (3)常規監測和應急監測相結合

          常規監測是對指定的礦區地質環境因子進行定期監測,以確定礦區環境地質問題及其發展變化趨勢,評價礦區地質環境質量狀況及地質環境治理成效。對于礦山環境地質問題嚴重的熱點地區、發生突發性礦山地質災害事件的礦區,除了進行常規監測外,還要進行應急性監測,快速獲取數據,為礦區地質災害的應急處理和控制提供依據。

          (4)傳統監測手段與高新技術方法并重

          可以根據當地的實際環境狀況、人員技術水平、原有設備情況、監測度要求等因素,選擇較實用的監測技術手段,采用傳統監測手段和高新技術方法相結合,以保障監測數據資料的度。傳統監測手段包括現場原位測試和室內化驗;高新技術手段以多波段、多時相和高分辨率遙感遙測技術為主。

          (5)監測數據標準化、規范化

          監測數據的記錄要有統一的格式,并建立礦山地質環境監測數據庫,按照標準格式進行數據錄入和存儲。

          4 監測組織與工作程序

          4.1 監測組織

          國土資源部是全國礦山地質環境監測的行政主管部門,各地方國土資源行政主管部門負責管理本轄區內的礦山地質環境監測工作。礦山企業是單個礦山地質環境監測的主體,礦山企業應成立專門的監測機構或者委托其他的專門監測機構對本礦區范圍內的地質環境進行監測,監測數據向所在地區地質環境監測機構匯交。如果是閉坑礦山或者礦山企業已經倒閉,無法找到責任人,由所在地方地質環境監測機構負責監測。

          地方地質環境監測機構負責本轄區內的重點礦山開采區域的地質環境動態監測,以及突發性和應急性的礦山地質環境監測。監測數據向部級地質環境監測機構匯交。

          部級地質環境監測機構負責全國范圍內跨省界的重大礦區、熱點礦區、突發礦山地質環境事件的礦區及其它應急性的礦山地質環境監測;負責制定礦山地質環境監測技術要求與實施細則,規范數據格式標準,建立數據采集和匯交制度,建立全國礦山地質環境監測數據庫,開發礦山地質環境監測信息系統,接受地方監測機構上報的數據,并對數據進行整理、匯總、分析、集成和綜合研究,編寫全國礦山地質環境監測年報。

          4.2 工作程序

          (1)建立礦山基本情況檔案;

          (2)確定礦山地質環境監測內容;

          (3)現場監測并填寫監測表,將數據輸入到數據庫;

          (4)區域遙感監測并填寫遙感解譯表;

          (5)監測數據匯總、分析、整理,編寫監測報告。

          5 監測內容與方法

          5.1 監測內容及指標

          (1)侵占、破壞土地及土地復墾監測:侵占和破壞土地類型、面積,破壞土地方式,破壞植被類型、面積,可復墾和已復墾土地面積。

          (2)固體廢棄物及其綜合利用 監測:固體廢棄物的種類、年排放量、累計積存量、來源、年綜合利用量,固體廢棄物堆的主要隱患、壓占土地面積等。

          (3)尾礦庫監測:尾礦庫數量和規模,年接納尾礦量,尾礦的主要有害成分、主要隱患、年綜合利用量等。

          (4)采空區地面沉(塌)陷 監測:塌陷區數量,塌陷面積,塌陷坑較大深度、積水深度,塌陷破壞程度等。

          (5)山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質災害監測:本年度發生次數、造成的危害,地質災害隱患點或隱患區的數量,已得到治理的隱患點或隱患區的數量。

          (6)水土流失和土地沙化監測:水土流失和土地沙化的區域面積及治理情況等。

          (7)礦區地表水體污染監測 :廢水廢液類型、年產出量、年排放量、年處理量 排放去向,地表水體污染源、主要污染物、污染程度及造成的危害、年循環利用量、年處理量。

          (8)土壤污染 監測:土壤污染的污染源、主要污染物、污染程度及造成的危害等。

          (9)地裂縫監測:地裂縫數量、較大地裂縫長度、寬度、深度,地裂縫走向、破壞程度。

          (1O)廢水廢液排放監測:年廢水排放量及達標排放量,廢水主要有害物質及排放去向,廢水年處理量和綜合利用量等。

          (11)地下水監測:①地下水均衡破壞監測:礦區地下水水位、礦坑年排水量、含水層疏于面積、地下水降落漏斗面積等;② 地下水水質污染監測:pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發性酚類、氰化物、砷、汞、鉻(六價)、總硬度、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、硫酸鹽、氯化物、大腸菌群,以及反映本地區主要水質問題的其它項目。

          5.2 監測方法

          5.2.1 單個礦山的監測方法

          單個礦山的地質環境監測采用定期到現場調查并填表的方法,而對一些重大礦區,應設立地下水位、滑坡和地面沉降等固定的專業監測點進行監測。

          (1)采空區地面塌陷監測:礦區塌陷面積較大的,采用遙感技術監測;重點礦區采用高精度GPS、鉆孔傾斜儀、全站儀等監測,其他采用人工現場調查、量測。具體方法為:①地面和建筑物的變形監測,通常設置一定的點位,用水準儀、百分表及地震儀等進行測量;地下巖土體特征的變化可采用伸縮性鉆孔樁(分層樁)、鉆孔深部應變儀等進行;水點變化的觀測常用測量水量、水位的儀器進行;地下洞穴分布及其發展狀況可借助物探或鉆探方法查明。② 塌陷前兆現象的監測內容包括:抽、排地下水引起泉水的干枯、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態、建筑物作響或傾斜、地面環形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常現象等。③地面、建筑物的變形和水點中水量、水態的變化,地下洞穴分布及其發展狀況等需長期、連續地監測,以便掌握地面塌陷的形成發展規律,提早預防、治理。

          (2)礦區地裂縫監測:主要監測方法有大地測量法、GPS全球定位系統、簡易人工觀測、應力計等技術。

          (3)礦區地面沉降監測:重點礦山采用現場埋設基巖標自動監測,其他采用高精度GPS監測。GPS監測方法參照相關規范 。

          (4)礦區山體開裂監測:采用人工現場調查、量測。

          (5)礦區崩塌、滑坡、泥石流監測:參考《崩塌、滑坡、泥石流監測技術要求》。

          (6)礦區水土流失監測:采用遙感技術監測和人工現場調查、量測相結合的方式。

          (7)礦區土地沙化監測:采用地下水水位動態監測和地面GPS監測以及遙感衛星監測等。

          (8)礦區侵占破壞土地與土地復墾監測:采用人工現場調查、量測,輔以遙感技術方法。

          (9)礦區土壤污染監測:人工現場調查、取樣分析,輔以土壤污染自動監測儀。

          (1O)礦區地表水體監測:人工現場調查、取樣分析。

          (11)礦區地下水均衡破壞監測:人工現場調查、取樣分析,輔以地下水位自動監測儀。

          (12)廢水廢液排放監測:人工現場調查、取樣分析。

          (13)地下水水質監測:人工現場調查、取樣分析。

          (14)海水入侵監測:人工現場調查、取樣分析。

          5.2.2 區域監測方法

          采用多波段、多時相和高分辨率遙感影像,對區域內的礦山地質環境問題進行解譯和判讀。建立基于遙感波譜的具有一定精度保障的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法,實現地物面積變化自動監測。

          (1)選取要監測的重點區域,充分了解研究區的地質環境背景,結合區內礦山分布,確定遙感監測方案。

          (2)遙感影像可選取高分辨率衛星影像(QuickBird、IKONOS)數據,或者選取具有較高分辨率的各類航空遙感像片,遙感時段好為每年5~10月。

          (3)利用遙感影像數據,對礦產開采區侵占土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布、采空區地面沉陷 (巖溶塌陷)、山體開裂、滑坡、泥石流、崩塌、煤田自燃等地質災害、礦產開發引發的水土流失和土地沙化、礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。

          (4)收集研究區1:25 000~1:500 00地形圖數據,將遙感影像配準到1:25000~1:50000地形圖上,采用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上,并填寫遙感解譯記錄表。

          6 監測質量控制

          (1)各監測站定期進行監測數據自查,監測的內容不能漏缺。

          (2)嚴格按規定的時間去現場監測,不能提前或拖后。

          (3)建立實際監測人和校核人簽字制度。

          (4)上報的監測數據要經監測總站的審核并蓋章。省級地質環境監測機構收到各礦山地質環境監測數據表后,要進行檢查和校核,經確認無誤后輸入到省級礦山地質環境監測數據庫中。

          (5)省級地質環境監測機構可以根據實際情況需要,定期或不定期到一些重點礦山現場進行抽查。

          (6)部級地質環境監測機構應派專業人員定期到省級地質環境監測機構進行檢查和業務指導。若有必要可以直接到礦山現場進行檢查和指導。

          (7)部級地質環境監測機構將定期到各省級地質環境監測機構檢查設備的使用和維護情況,檢查原始數據記錄本,并抽查個別監測區,到現場核查。

          (8)定期檢查數據庫數據的完整性,對異常數據通過電話核實。

          7 監測資料整理與分析

          礦山企業將監測數據填寫到監測記錄表中,原始監測記錄表在上報省級地質環境監測機構之前應制做一份副本自己保存。所有監測數據表副本以一個工作年度為單位裝訂成冊。

          地方建立以省為單元的礦山地質環境監測數據庫,存儲長期的監測數據序列。在數據庫的基礎上建立以省為單元的礦山地質環境監測管理信息系統,作為地方級地質環境監測機構進行數據錄入、存儲、查詢、統計、報表、分析的基礎平臺。省級地質環境監測機構收到各礦山企業報來的監測數據表后,以縣為單位裝訂成冊,并及時輸入到省級礦山地質環境監測數據庫。在礦山地質環境監測信息系統的支持下,對本年度的監測數據進行綜合統計、分析、報表輸出,編寫本省礦山地質環境監測年度報告,并將年度報告和數據分別以電子文檔和數據庫文件的形式上報到部級地質環境監測機構。

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