水工环地质勘探在矿山勘查中的应用价值分析_梁桂玲.pdf

116地质勘探Geological prospecting水工环地质勘探在矿山勘查中的应用价值分析梁桂玲摘要：我国土地广阔，资源丰富，尤其是矿产资源,具有许多种类，对社会经济的发展起到积极地推动作用。为了安全、有序地开展矿山开采工作，避免矿产资源的浪费，在实际施工之前一定要安排专业人员去现场进行勘查，了解矿山区域的地质特征、水文条件、岩层结构等，为后期工作的顺利进行提供大量有价值的数据信息。为了提高勘查效率和质量，有关部门要加强对水工环地质勘探的研究，合理应用，充分发挥出其价值。关键词：水工环；地质勘探；矿山勘查现阶段，全国各地在发展经济时离不开资源的支撑，在此过程中，勘查技术发挥着非常重要的作用。特别是近几年，社会各界更加关注生态环境系统，也使得地质勘查工作的重要性更为明显。目前，在我国地质勘探行业中水工环地质勘查技术具有广泛应用。和其他技术相比，合理应用水工环地质勘探技术能够大大提高工作效率，而且在许多勘查环节能够起到一定的指导作用。然而，在实际勘查中依然存在许多问题，为了快速有效地解决，有关部门要加强对水工环地质勘探的重视，投入一定的人力和资金来加大研究，从而不断提升整体的勘查质量。1 水工环地质的概念分析对于水工环地质来说，在传统意义上主要涉及水文地质、工程地质、环境地质领域。近年来，随着我国地质勘探技术的不断发展，水工环地质勘探工作的领域更为广阔，而且内容更加细化，除传统领域之外还新增地质灾害的勘探领域。同时，在水文地质勘探中，涵盖矿区水文条件、矿区水文地质、水源地、热矿水、矿泉水等内容。另外，在矿区环境地质勘探工作中，通常包括地质勘查、设计、施工流程。对灾害地质勘查而言，一般是针对地质灾害的预防工作，主要涉及地质灾害勘查、地质灾害等级评估、地质灾害预防措施等。2 水工环地质勘探在矿山勘探中的应用价值2.1有利于提高矿山勘探的安全性我国大多数矿产资源位于地质环境复杂的区域，使得矿产资源储存区的地质特征比较特殊，矿区环境大多数都是山地，自然灾害的发生几率相对较大。在矿区中泥石流、山体滑坡、崩塌等灾害较为常见，会对矿山勘探工作的顺利展开带来一定的影响。另外，如果在勘探过程中遇到自然灾害，会威胁到工作人员的生命健康和财产安全。因此，在矿山勘探中，一定要加强对自然灾害的防范。通过开展水工环地质勘探工作能够更全面掌握矿区情况，有利于更好地应对自然灾害，避免自然灾害带来的损失。2.2有利于降低矿山勘探对环境的影响近几年，人们的环保意识越来越强，为了促进社会经济的可持续发展，在矿山勘探中要积极实行绿色勘探，以此降低对生态环境的污染。在传统的矿山勘探中，为了追求更高的经济效益，忽视对环境的保护，使生态系统受到不同程度的破坏。通过合理应用水工环地质勘探技术能够让工作人员更全面的了解矿区的自然环境，从而制定科学有效的环境保护策略，将对环境的影响降到最低。3 水工环地质勘探工作技术分析3.1GPS定位技术GPS的全名叫作全球定位技术或者卫星导航系统，目前，在所有定位技术中水平比较先进。其主要作用在于利用测量，给地质勘探工作人员提供地理空间定位。利用小电子接收器能够准确获得勘探区域的经度、纬度、海拔等信息。同时可以利用高精度时间把信号沿着传输线的视线通过无线电传到卫星。在地质勘察工中GPS技术的应用范围非常广泛，通过合理应用工作人员可以快速对目标地点进行精准定位，为工作提供更多便利。特别是在水工环地质勘探工作中，应用GPS技术能够有效提高勘探效率，在寻找勘探地点时能够大大缩短时间。另外，由于矿山勘探环境较为复杂，使用传统的技术很难到达想去的地方，但是应用GPS定位技术可以解决这类问题，让工作人员快速进到指定位置开展地质勘探工作。应用原理主要是工作人员使用GPS导航技术在地表把无线信号发送至宇宙中的卫星上，然后利用卫星建立导航系统。此外，GPS技术在动态检测方面具有很多优势，得到广泛应用。在地表会设立观测平台，工作人员可以选择合适的信号接收器，将其安装到上面，这样根据GPS卫星的信号波动就能明确勘探活动范围。同时，利用GPS技术，工作人员可以把信息及时传递到各观测平台上，然后准确计算得到的信息，使数据转化为实际信息，再选择科学的计算方法建立空间立体坐标。3.2RTK技术RTK技术的主要内容是完成对于地区的相位差分，和GPS技术相比，应用范围比较局限，但在进行伪距差分、GPS定位差分中优势非常明显。同时，RTK技术和其他水工环地质勘探技术相比，这项技术的应用方式比较单一，但在适用空间方面较大，每个流动监测站都能使用RTK技术。RTK技术还能够通过卫星收集并发送工作人员需要的数据信息。目前，随着我国科117地质勘探Geological prospecting技的快速发展，RTK技术日益成熟，在水工环地质勘探项目中已经取得很大成绩。通过合理应用RTK技术，工作人员可以及时更正接收到的数据，进而计算为更加精确的信息。另外，在水工环地质勘探过程中，可以把RTK技术和GPS技术有效结合起来，从而进一步保证定位的精准度。现阶段，在地震勘测工作中RTK技术具有广泛应用。在实际应用中，外界因素会对技术效果造成一定的影响，比如所使用流动平台的状态，会压制最终的效果。所以，工作人员一定要综合分析外界因素的影响，结合区域的地质特征等情况随时进行调整，确保数据的准确性。3.3GPS-RTK 新技术的应用对于GPS-RTK技术来说，结合GPS定位技术和RTK技术的优势，应用范围更加广泛。GPS-RTK技术的测量系统主要包括GPS的接收装置、数据传输装置以及进行测量的软件系统三部分。其作用分别为以下内容：（1）GPS的接收装置。一般来说，GPS接收器都是建立在设备的基准站与流动站之间，大多选择双频，这样能够保证精准测量，还能快速计算出整个周期的未知数。当设备基准站的使用用户为两个及以上时，GPS接收器设置的采样率要和用户方面的采样率保持一致，可以进一步防止出现错误。（2）数据传输装置。数据传输装置属于数据链的一类，主要构成部分为设备基准站的发射站、流动站的接收站。另外，数据的传输环境、数据到接收站的距离、数据的传输速率等直接关系到数据传输装置的频率。在实际应用中，工作人员要根据实际情况进行合理设计。（3）软件系统。软件系统的功能主要是测量，工作模式一般包括实时动态、静态、准动态三种，能够快速测量目标、计算数据、分析结果，从而缓解测量人员的工作压力。整个设备的基准站是所有测量的基础点，基准站的建立位置会影响最终测量结果的准确度，因此，为了充分发挥出这项技术的优势，在选择基准站时，工作人员一定要根据实际情况选择合适的区域进行安置。同时，为了进一步保证测量数据的准确性，提高测量结果的可靠性，在安置基准站时工作人员要注意以下几方面：（1）在选择基准值位置时工作人员可以先从熟悉的区域或是地理环境好的区域进行，优先选择地理位置高、视野良好、电台信号可以覆盖到的位置。（2）基准站附近一定要保持空旷，将外界干扰因素排除到位，避免存在其他设备影响装置，进而导致数据信息不精确。（3）对于基准站装置的天线，工作人员要选择周围能够接收卫星覆盖的区域，防止因为卫星不覆盖无法接到装置发送的数据。选择GPS-RTK技术进行测量时，最终结果与机器的使用性能和抗干扰力以及工作人员的操作能力具有很大关系。在实际测量中通常是利用卫星和接收装置之间的数据传播，在此过程中系统存在一定的误差，而且很难完成消除，只能提高工作人员的操作能力，以此来降低误差。此外，为了收集更多卫星方面的信息，工作人员要选择合适的时间进行测量，这样可以缩小卫星与接收装置在定位方面的误差，进一步提高测量结果的准确性。3.4遥感技术遥感技术也可称为RS，合理应用这项技术能够快速调查某地区的地质条件以及可能出现的资源、自然灾害。同时，随着我国科学技术的不断发展，计算机技术与遥感技术日益成熟，相辅相成，也进一步拓展遥感技术在水环境地质勘探中的应用范围。另外，近年来，在各类实践活动中，遥感技术取得很大成绩，而且形式发生许多改变，变得更加多样化，工作人员通过研究遥感模型能够得到图像的综合调查。此外，遥感技术在光谱分辨率与图像空间遥感方面也有很大进步，合理应用这项技术能够调查周围环境，还能用于景观建筑与城市布局，可以有效提升工作效率和质量。3.5瞬变电磁技术在水工环地质勘探过程中应用瞬变电磁技术具有许多优势，工作人员在实际开展中可以合理应用。其优势主要表现在以下几方面：（1）这项技术的分辨率比较高，适用于那些复杂或陡峭的探测器。（2）这项技术的精确度比较高，而且在检测中无需地形的变化。同时，产生的噪声比较小。（3）和其他技术相比，即使在地质环境比较复杂的区域也能应用这项技术，而且更加简单。同时，还能测量不同深度的探测体。瞬变电磁技术的应用原理是发送脉冲电磁波通过循环和地面行动，可以更加方便地观察到第二个涡流场地，若在地面发现电磁脉冲，工作人员能够找到通过电磁脉冲涡流场。通常来说，地下介质的传播时间如果太长，会对瞬变电磁法技术发射的电磁场造成一定的影响，甚至导致弥散面往内倾斜，出现眼环效应。在对局部水文地质环境进行勘探时，可以选择垂向磁源法，能够更好地应对各类环境。4 矿山勘查中存在的主要问题分析4.1矿坑涌水地下矿井的地理环境非常复杂，大多都是封闭空间，员工在实际工作过程中如果遇到矿坑涌水情况，会对生命健康带来极大的威胁。一般来说，矿坑里出现涌水具有巨大的危害性，会造成很大损失，因此，有关部门和人员一定要加大重视，全面分析出现此类现象的各类因素，并制定科学完善的防范措施，不断提高矿井施工的安全性，降低事故的发生概率。4.2冒顶片帮在矿山勘探过程中最常遇到的问题为冒顶、片帮。对于冒顶来说，是指矿山道路在山体巨大的挤压作用下使巷道顶部的山石、岩石出现不同程度的脱落或跨落情况。因为冒顶和片帮两种118地质勘探Geological prospecting形式产生的原因比较相近，因此，大多数情况下冒顶、片帮会同时发生。4.3自然灾害我国矿山区域的地质环境比较特殊，大部分都是山地，而且气候复杂多变，多数属于大陆性季风气候。一年内经常出现风雨天气，容易发生山体滑坡、泥石流等自然灾害，而且还会引发地震灾害。无论发生哪类自然灾害，对矿产地区来说都是极大的事故，会造成极大的经济损失，甚至造成人员伤亡。为了尽量降低自然灾害的发生概率，减少造成的损失，有关部门一定要加以重视，提前制定相应的措施。同时，要加强对工作人员的培训，提高整体的专业素质，能够更好地开展相关工作。4.4环境污染随着经济的快速发展，环境问题成了更多人关注的重点，许多国家都将环境保护作为重要工作。在矿山勘探过程中，非常容易带来水土流失、土地沙漠化等现象，会对生态环境造成不同程度的影响，长期下去，会破坏生态系统平衡，给人们的生活和身体健康带来不良影响，不利于社会的可持续发展。为了避免发生这类情况，在实际勘探过程中，相关部门要坚持环保理念，提高创新意识，在保证人员安全和勘探质量的条件下尽量避免对环境造成污染。同时，要积极学习先进的环保技术，加大对环境保护的宣传，处理好经济和环境的关系，使两者能够和谐发展。5 水工环地质勘探在矿山勘查中的主要应用5.1应用于矿坑涌水问题在地下矿井施工中，由于环境特殊，容易发生突发事故，其中矿坑涌水较为常见，一旦涌水量太多,会伤害到员工的人身健康，甚至造成伤亡。相关部门要综合分析此类事故的发生原因，据此开展矿坑排水系统工程，降低坍塌事故的发生概率,进一步提高勘探工作的安全性。另外，相关部门要提前安排专业人员去矿区进行勘察，了解地质水文环境,尤其是水源域和水量。同时，要特别关注对地表水和地下水的勘测,掌握详细的矿区水文情况,例如山泉水、河水、坑道内深入水等。勘察完成之后工作人员要认真整理收集到的数据信息，并进行科学分析，为后期工作的顺利展开奠定良好基础。此外,工作人员要做好水文周期的监测,在雨季，要选择科学的监测时间段。若是降水量变大时,要有效控制其对水文地质造成的不良影响,还要对各监测流程进行改进，避免出现积水涌入现象。5.2应用于冒顶片帮为了使矿产资源开采工作能够安全、顺利地展开，要认真勘探周围环境，掌握地质结构。在实际勘探中一旦发现矿井存在问题，要马上制定相应的加固措施，提高矿井的稳定性，进一步保证安全生产，避免发生事故。在利用水工环地质勘探技术时，相关人员要综合分析各类不稳定因素，从源头上遏制安全隐患，保障现场员工的安全，提高矿产资源的开发效率。另外，通过全面勘探可以掌握矿井的情况，从而发现脆弱点,这样可以及时采取措施来加固，不断提高矿井的稳定性，避免出现冒顶、片帮等问题。5.3应用于地质灾害问题在矿山勘探中如果遇到地质灾害，影响工作进度，甚至威胁到员工的生命健康。因此，相关部门要加强重视，认真进行水文工环地质勘测工作,全面掌握矿区的地质特征，提前制定完善的防范。在具体工作中，相关人员要仔细勘探矿区的水文地质环境、工程地质、地质岩层、灾害地质等,从而对矿区的岩层地质状况全面了解。另外，也可以选择施工钻孔方式来勘测岩层的硬度、种类、结构,为后期工作打下基础。此外，要对岩层的地质数据信息进行全面分析,掌握钻井的基本位置,以此来降低地质灾害的发生概率。5.4应用于环境污染问题在矿山勘探过程中如果不注意对环境的保护，容易破坏生态系统的平衡，不符合可持续发展的理念。因此，在实际勘探中相关负责人一定要提高环保意识，坚持经济效益和生态效益和谐发展的原则，尽量降低对环境的污染。另外，要加强创新，不断优化和完善水文地质勘查技术,提高勘测效果。此外，要加大环境保护宣传力度，提高全员的环保意识，不能以环境为代价获取高额利益，要将环保措施有效落实到勘探工作中。6 水工环地质勘探技术未来发展趋势目前，我国水工环地质勘探技术已经取得了一定的成绩，但随着社会的不断发展，未来依然面临巨大挑战，需要加强技术创新。因此，在水工环地质勘探工程中相关负责人一定要把科技创新设定为发展目标，综合分析各类应用方法，积极研发新的技术手段，将其运用到矿山资源的勘探工作中。另外，相关人员要加强提升勘探工作模型搭建的具体性和数据收集的准确性。同时，在矿山勘查中要将传统技术和新型技术有效结合起来，通过合理应用可以更好探查施工管理机制结构。此外，除了加强对勘探技术的优化和创新，还需要培养高素质的人才，这样才能够充分发挥出勘探技术的优势，不断提高勘探效率和质量，降低安全事故的发生。在日常管理中，要制定完善的员工培训方案，并将其纳入绩效考核中，以此来激发员工的兴趣，能够主动学习，不断提高个人的专业技能，从而更好地开展各项勘探工作。7 结语由于矿山区域的地质结构比较复杂，在矿产资源的开采过程中，经常遇到许多问题，如果处理不当，会发生安全事故，威胁人们的生命健康。相关部门要合理应用水工环地质勘探技术，不断优化工作体系，制定完善的措施，提高施工的安全性。（作者单位：海南地质综合勘察设计院）