岩土工程勘察在矿产中的有效应用_简易明.pdf

219管理及其他Management and other岩土工程勘察在矿产中的有效应用简易明1，2摘要：金属矿产是现代化工业生产和发展所依赖的主要原料，对金属矿产资源进行合理的开发利用，是能够促进我国工业发展的有效途径。对于金属矿产资源的开发，需要建立在科学的地质探测结果之上，才能够在降低矿产资源开采成本的同时，提高开采效率，保护生态环境。本文以金属矿产为主要研究对象，着重对岩土工程勘察在金属矿产中的有效应用进行了研究和分析。关键词：岩土工程；岩土勘察；金属矿产岩土工程勘察是地质检测应用的主要技术方法，受到不同地区地形地势和地理环境的影响，岩土工程勘察存在一定的难度。基于当前工业发展对金属矿产资源的大量需求，在金属矿产资源开发中充分发挥岩土工程勘察技术的作用，需要重点考虑各种影响勘察结果的因素，并尽可能保证在实际勘察中减少对环境造成的负面影响。对岩土工程勘察在矿产资源中的有效应用进行分析，能够为矿产资源的开发利用提供一定的优化思路。1 影响金属矿产地质勘察的因素1.1岩土水文地质岩土水文地质是影响金属矿产地质勘察结果的主要因素之一。通常情况下，为满足金属矿产资源开发利用的要求，对于金属矿产所在区域的岩土水文探究主要包括地下水和岩土结构两个方面。地下水位的高低、地下水的运动规律、地下水中含有的化学性质和物理性质都会对后续矿产资源的开发产生影响，而在岩土结构方面，岩土结构层次、岩土类型和岩土本身具有的特质也会对金属矿产开发施工中的建筑结构稳定性产生影响，造成一定的安全隐患。具体而言，在岩土水文地质方面，对金属矿产地质勘察影响最为严重的就是地下水位变化和水土之间的化学反应。如果金属矿产区域的地下水位由于人为原因呈现出下降的趋势，会导致地面产生沉降或开裂的情况；如果金属矿产区域的地下水位受到水库建设等因素的影响而上升，会受到岩土结构本身的透水性和软化性的影响，导致岩土结构发生改变，从而影响矿产资源开发的安全性。而在水土之间的化学反应方面，通常情况下，水土发生化学反应主要会受到地下水位较高或地下水自身的化学物质和腐蚀性的影响，导致岩土结构出现沼泽化或腐蚀钢筋混凝土的情况，进而影响到开发项目的顺利进行。1.2勘察技术水平和实施效果勘察技术水平和实施效果主要会受到技术本身、勘察人员能力等方面的影响。在勘察技术方面，尽管当前我国的勘察技术已经得到了较快的发展，但仍与国外应用的工程勘察技术存在一定差距，对于一些地质条件复杂的地区和勘察情况仍然存在技术限制；在勘察人员方面，由于岩土工程勘察本身涉及到许多复杂的知识内容，而勘察人员的专业知识和能力水平参差不齐，就会导致勘察人员之间缺少详细的沟通，也难以实现勘察技术方面的交流，因而对于实际勘察中遇到的复杂技术问题也很难在短时间内解决，就会影响到勘察的实际效果。2 岩土工程勘察在金属矿产中的应用分析基于金属矿产资源在促进工业发展中的重要性，需要结合当前岩土工程勘察在矿产资源开发中应用的实际情况，在深入分析岩土工程勘察对于金属矿产开发利用重要性的基础上，针对实际勘察中存在的问题，找到能够提升勘察技术应用效果的方法途径。在对岩土工程勘察在金属矿产中的应用进行分析时，主要可以从以下几个方面来入手：2.1在金属矿山勘察中的应用岩土工程勘察技术能够基于矿产区域实际情况的不同，用不同类型的勘察技术。一般情况下，对于金属矿山的勘察主要通过综合勘察技术来进行。以往对于金属矿山的勘察以钻探技术为主，在岩土勘察精确性要求不断提高的情况下，勘察技术有了较大的发展，浅层地震法、大地电场法、探底雷达法都能够满足对金属矿山的勘察需求。在实际勘察中，需要结合矿山所在区域的整体情况，选择合适的勘察技术。具体而言，首先，依据实际勘察阶段的不同，相关人员选择的勘察技术类型也存在一定的区别。例如，在矿产的普查阶段，相关人员通常需要应用遥感测量法和钻探技术相结合的方式来获取区域的地质信息。如果需要寻找放射性的矿床，一般需要在圈定岩土的过程中应用地球物理勘察技术；在矿产的详查阶段，一般需要应用大比例尺的地球化学测量方法或重砂测量方法。依据不同矿产勘察区域地质条件的不同，在勘察中实际应用的技术方法也存在区别。在这种情况下除了需要考虑勘察技220管理及其他Management and other术与地质环境之间的适配性之外，还需要考虑勘察技术的应用难度和应用成本，因而通常需要选择两到三种勘察技术组合起来满足地质勘察的实际需要。例如，在实际进行矿产地质勘察的过程中，可以事先应用遥感和化探技术来确定矿产在区域内的整体分布情况，然后再进行具体矿种和资源多少的分析。对于实际勘察中涉及多金属矿产的情况，则可以应用地球化学勘察技术来实现，而常见的铁矿则主要应用磁法来进行勘察。自然地理条件的不同也会影响到金属矿产的勘察结果。受到区域气候条件、水文分布和地形地势的影响，区域内的岩石结构存在一定的差异。相关人员在实际勘察中需要结合气候和地质条件的情况来选择具体的勘察技术，避免因气候条件而影响正常的勘察进度。2.2在金属矿产边坡治理中的应用在金属矿产开发利用的过程中，随着工业生产对金属矿产资源的需求不断增加，伴随着金属矿区规模的不断扩大，矿区内部的交通线路也更加完善。在矿区内进行交通建设的过程中，不可避免会出现一些高陡边坡，这些边坡大多具有较高的高度，不仅很容易影响到勘察工作的开展情况，而且还会产生一定的病害问题，严重影响工程建设的安全。基于这种情况，在金属矿产中应用岩土工程勘察时，从加强金属矿山边坡治理的角度，在依据收集到的勘察数据对矿山边坡稳定性进行分析评价，为保障矿山边坡的安全，防止植被受损提供更为科学的依据，对于提升金属矿山边坡治理的效果具有重要的作用。将岩土工程勘察应用到金属矿产边坡治理中，最主要的就是对金属矿山边坡工程的处理效果进行评价。基于不同金属矿山边坡的实际情况不同，对边坡治理效果评价的重点内容和应用的方法也不同：首先，以治理项目实施效果为重点内容，可以选择单因素评价的方法，从应用工程技术的治理指标出发，对边坡治理工程中某一个具体的治理因素进行单方面的评价，从而为管理部门检查边坡治理效果提供应急组织救援方面的保障。其次，还可以选择实效性评价的方法，从影响边坡稳定性的相关因素入手，依据各类因素的变化规律来构建数学模型，依据模型来推理和演算边坡各项指标的变化规律，从而对矿山边坡的稳定性进行更为科学的评价。具体而言，在金属矿产边坡治理中应用岩土工程勘察技术，首先需要对金属矿边坡的地面条件进行勘察。地面条件一般包括高边坡的方向和植被信息、地层风化程度、岩层地质组织以及岩石的形成原因和分布状态。对于高边坡方向和植被信息的勘察，能够作为合理划分斜率的主要依据，而斜率又能够成为分析地表水文地质条件的依据，从而获得更为准确的水文数量和稳定性数据。对于地层风化程度的勘察，则能够在明确边坡整体走向的基础上，确定岩土工程作业的开挖高度。对于岩层地质组织和岩石的勘察，能够在对边坡地质环境有充分了解的基础上，及时解决岩土工程作业中存在的各种突发性和异常问题。其次，在对金属矿边坡地质进行勘察的过程中，需要事先依据高边坡的区域范围，将其划分为几个有效且相等的区分块，然后在区分块中选择最具有代表性的样本。通常情况下，为了保证勘察结果的准确性，在对样本进行分析的过程中，需要设置三个以上的站点，各个站点进行各自的分析工作，然后通过钻孔和探查坑沟法相结合的方式，对高边坡区域的地质条件进行更为准确的评价。在完成相应的地质勘察工作之后，就可以基于勘察到的数据来对高边坡的稳定性进行评估。为了能够提升评估结果的准确性，当前在对边坡稳定性进行分析评价时，依据稳定性等级的不同划分了高边坡稳定性需要达到的标准为1.5。如果最终获得的评价指数未达到这一标准，就证明高边坡存在一定的安全隐患，需要着手对其进行治理。2.3数字化勘察技术的应用将数字化技术与岩土工程勘察技术结合起来，也能够对金属矿产资源的开发利用起到有效的作用，是能够推动地质检测和勘察工作朝着数字化方向发展的重要途径。伴随着科学技术水平的不断提高，勘察工作获得的地质信息数据越来越详细，在金属矿产的地质勘察中应用数字化技术，能够实现对这些复杂地质信息数据的有效处理，提升数据处理的效率效果。数字化勘察技术在实际应用中需要依靠拥有一定存储空间的数据库来实现，具体满足勘察原始测点、中间数据支持以及最终勘察报告等方面数据存储和整理分析的要求。其中，原始测点数据能够作为判断数据来源位置的依据，是掌握金属矿产区域基本情况的主要数据；中间数据支持是指在原始数据的基础上，基于现代技术来建立勘察模型，在呈现出矿产区域基本情况的模型信息之后，能够获取各种经过初步处理的数据参数和图形文件，将其作为撰写最终勘察报告的主要参考依据；而最终勘察报告则是指在系统软件获得中间数据之后，能够依据事先设定的数据分析程序来自动分析并生成具有指导性的报告文件，从而更真实地反应出矿产区域的实际情况。具体而言，在基于勘察数据建立数字应用模型时，需要基于矿产区域的实际情况来获取准确的原始测点数据，以便能够了解和掌握岩土的具体层次信息。然后需要将获得的原始测点数据输入到计算机系统软件当中，以绘制基础地理信息的方式，通过计算机软件将其整理转化成岩土资料和图纸文件，再应用数字化勘察技术的模型来对勘察数据进行优化调整，保证勘察工作的实际效果。221管理及其他Management and other考虑到实际的矿产区域在开发利用中很容易受到地质因素和各种突发状况的影响，可以应用数字化勘察技术的虚拟处理功能，以虚拟场景的方式来帮助相关人员更深入地了解地理数据信息，并将其作为对现场施工的指导依据。虚拟处理主要以初步勘察收集的数据信息为基础，能够在结合以往矿山区域的地理资料的基础上，对矿山区域的地层和地质情况进行研究分析。然后依据研究分析的结果，利用计算机技术来对涉及的勘察场景范围进行仿真处理，保证仿真场景与矿山区域实际场景的一致性，在完成仿真处理之后，可以借助现场虚拟技术来对仿真处理中发现的问题进行分析并提出具体的解决方案。这种对矿山进行勘察的方法能够充分体现数字化勘察技术的应用优势，能够在提升勘察工作准确性的同时，有效保障勘察工作的安全性，也能够减轻对周边环境造成的影响。需要注意的是，在金属矿产中应用数字化勘察技术时，对于计算机系统软件中的工作程序，需要基于金属矿产区域的地质条件和岩土的真实情况来设定。在现代社会发展的背景下，数字化勘察技术在矿产资源开发中有着更为广阔的发展前景，在后续对勘察技术进行研发和优化的过程中，需要重点关注数字化技术与勘察技术的有效融合，充分发挥各种高科技仪器在矿产地质勘察中的作用，才能够真正发挥出海量复杂的地理信息数据在地质勘察中的作用和价值，从而更好地为矿产资源的开发利用奠定基础。因而对于数字化勘察技术在矿产中的应用，仍需要结合实际情况和数字化技术的相关原理来不断优化和创新。2.4提升岩土工程勘察技术应用效果的措施从当前岩土工程勘察在金属矿产中应用的实际情况来看，各种先进技术的应用能够在一定程度上提升勘察数据的准确性，也能够考虑到金属矿产开发过程中可能存在的环境问题。但基于我国不同地区地形地质条件的复杂程度不同，勘察应用的技术水平参差不齐，部分勘察工作仍需要依靠设备勘察和人工测量相结合的方式，而勘察人员自身的专业能力也存在一定的差异，因而实际的勘察技术应用效果并不十分理想。在这种情况下，基于当前金属矿产资源高效开发利用的要求，从勘察技术应用的角度来提升勘察工作的实际效果，对提高金属矿产资源的利用率和促进我国工业的发展具有重要的作用。具体而言，要想提升岩土工程勘察技术在金属矿产中的应用效果，首先需要在勘察工作中重视对勘察区域水文地质条件的调查。尽管综合勘察技术和数字化勘察技术已经能够满足大部分情况下的地质勘察需求，但对于部分复杂情况的勘察工作仍需要依靠人工测量的方式来进行。在这种情况下，检测人员需要充分发挥自身的专业能力，在结合以往勘察工作经验的基础上，重视各项水文地质条件对勘察工作产生的影响。其次，要想提升岩土工程勘察技术的应用效果，还需要重视对更专业的勘察技术人员的培养。尽管各种先进的勘察技术已经能够代替大部分的人工勘察任务，但在实际勘察过程中仍然会遇到一定的技术问题。通过对更专业的勘察技术人才的培养，可以在提高人员勘察技能的同时，及时发现勘察中存在的技术问题，并通过人员之间的沟通和交流来解决问题，在保障勘察工作顺利进行的同时，也能够对提高工程的质量安全起到一定的作用。在勘察工作开始之前，需要依据获取到的现场地理信息资料来做好准备工作。一方面，需要依据确定的金属矿产勘察目标，对区域现场的植被分布情况以及地质条件进行综合考察，判断区域范围是否符合进行施工的地理条件，保证后续工程施工的安全。另一方面则需要在应用各种勘察测量技术之后，对获得的初步现场信息进行整理分析。考虑到我国不同地域的地理环境和地质条件不同，在对金属矿产进行勘察的过程中，需要注重地域性的研究内容，依据不同地区的环境特点来开展地域性的勘察和研究工作。例如，对于地区在地基承载力方面的差异，就需要对实际应用的勘察技术进行调整。除此之外，在对金属矿产进行勘察的过程中，需要始终遵循合理开发和利用的原则，无论是金属矿产资源还是矿产区域的地下水资源，都需要在勘察和后续开发的过程中加以保护，以合理规划开发的形式，在进行工程建设的同时，对区域范围内涉及的各项自然资源进行合理利用，用以达到促进可持续发展的目的。3 结论综上所述，岩土工程勘察能够有效满足当前大多数金属矿产资源开发利用的要求。在现代工业产业不断发展的背景下，从资源节约和环境保护的角度出发，需要充分发挥岩土工程勘察在金属矿产开发中的作用，结合当前岩土工程勘察的实际应用效果，在对勘察技术进行优化的同时，注重提升与技术相匹配的人员和管理方面的能力，从而有效保证勘察技术的实际应用效果。（作者单位：1.江西省地质调查勘查院地质灾害防治中心；2.江西省地质局水文地质大队）