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基于矿井资源开采的地质勘探技术及重要性分析

2020-12-08郭道冉高尚嵘迟守祥

中国金属通报 2020年15期
关键词:矿产矿井勘探

孙 静,郭道冉,高尚嵘,迟守祥

(1.山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队,山东 济南 250014;2.山东省地质环境监测总站,山东 济南 250014;3.淄博市自然资源局,山东 淄博 255000)

目前,我国各方面的经济获得了极大的成长,而科学技术方面也随着社会的发展获得了很大的改善,矿产资源产业作为我国能源结构重要组成部分,依然发挥着重要作用。矿产地质勘探是探明矿井内资源储量的关键技术,并且在预防潜在的安全事故等方面的意义是非常重大的。

1 矿产地质勘探现状

目前我国在进行矿产地质勘探的过程当中的技术逐渐成熟,特别是科技在不断的进步和发展,因此在矿产地质勘探过程当中的技术,也获得了极大的突破以及改善,使相关工作的效率有所提高,主要表现为。

1.1 环境保护技术和矿产资源生产相结合

我国这些年以来,对矿产资源在综合加工利用方面的关注度变得更高,因此,也在不断的发展这方面的技能,在矿产资源的洁净燃烧技术等方面,取得了极为显著的进步[1]。

1.2 生产安全技术水平提升

我国近年出台多项安全生产规范,大力推广高标准的安全技术手段,有效降低了安全事故率逐。安全生产技术在矿山生产经营活动中,占据举足轻重的地位。

1.3 矿产地质勘探水平提升

随着我国科技的发展,相关技术也在不断提高,地质勘探的精准度逐渐提升,为矿井开采的生产提供了基础保障。

1.4 拥有完善的综采核心技术

2010 年前后,我国逐步关闭了小型矿产矿山。矿产企业正在向高效能、高产量方向发展。随着国外先进技术的引入、融入,结合我国矿产实际情况,经过不断摸索、前进,形成了较成熟的地质勘探方面比较完整的技术。

2 矿产地质勘探问题的分析

矿产地质勘探是以矿产资源作为主要的勘探对象的,有效保护矿产资源的基础上,逐渐延伸,在矿层气及矿系地层地下水勘测方面有所发展。

2.1 信息技术的利用

随着信息技术的发展,该技术逐步引入矿产地质勘探工作中,进行并行式的分布处理。地质勘探技术收集的数据可以输入数据库,通过信息技术可以有效地实现人机对话。目前,矿产矿山生产正在逐步自动化、智能化。矿山设备仪器在使用前,对其进行预处理,导入数据库,保障其使用效果[2]。

2.2 环境地质勘查问题

对矿山工程进行施工,其周围环境的地质勘查度有所不足,这方面问题会直接影响到整个矿井开采过程当中的质量。而矿产资源的开采会影响矿山生态地质环境,比如矿系水窜层污染,矿体加工过程中的粉尘污染等。矿山在勘探阶段未进行矿山生态地质环境预测评估,可能导致生产成本大幅度升高,矿山难以为继[3]。

2.3 动态地质考察问题

在完成动态地质考察的时候,最为重要的问题相对来说也是比较显著的,主要包括有把思冲击期的地质等各种不同的相对较为复杂的地质方面的问题。这些问题的产生大多都是因为地质的动力状态所导致的。这种状态和岩体在应力场方面,相互之间的联系相对来说是较为紧密的,如该方面问题累积、未解决,则矿山生产过程可能会严重破坏矿山方面的地质条件和生态平衡,造成了顶底板的岩体应力方面的再分配,这也让地质灾害产生的概率有所提高[4]。

2.4 矿井水防治问题

部分矿山未充分考虑开采施工过程中勘探孔带来的溶水性隐患,封闭施工执行不到位,严重影响矿山正常生产,并造成安全隐患。

3 矿井地质勘探技术

矿产资源在开采前,应进行充分、有效地地质勘探,探明矿区岩层的构造、岩性特征、地下水特征等,同时也应探明周边生态地质环境现状,并合理预测。

3.1 瞬变电磁勘探技术

在实际进行一下看他的过程当中,一定要能够按照集采全面的。具体大小情况,进行一定的发射以及接收回线的工作,同时也要确定其这项工作的具体边长的数额是什么,这样可以让整个勘探效率获得提高。如果想要让型号增强,那么发射功率就要增大,或是增加接收回线具体的匝数,从而使精确度有所提高。

3.2 电阻率法勘探

这种方法一般情况下要重新构造地下电流的分布规律,通过使用沿途的介质导电性进行充分的分析,从而得出一定的结论,这些年来使用高密度的电阻率法是比较普遍的,这样的方式和相对较为传统的电阻率法相互之间进行对比,不难发现这种方式的测点密度相对较高一些,甚至可以把各种相互具有差异的装置聚集起来,进行同时采样,可以让整体的工作效率获得全面的提高,同时也可以对不同比值进行充分对比和求解,将一些异常信息突显,让工作人员能够及时了解重点内容。

3.3 地震勘探技术

地下的地层不同,那么其中的弹性密度存在的差异也是极大的,在地质变化由不同地层中间转播的时候也会存在不同的反应,通过使用地质变化方面的原理,在进行勘探的过程当中,可以完成勘探任务,可以有效的分析地层的性质,并且更加准确的了解其中工作任务的状态,通过这样的方式可以有效的让地质变化在遇到不同介质的时候感应出不同的表现,通过收集这些地质变化做出的表现来进行探索,从而分析地下介质的具体性质,了解这个区域是否可以完成开发任务以及安全度的大小,这样的技术在勘探的过程当中受到了普遍使用,可以分成深部的地震勘探技术等几个不同的方面。在其中矿井具体深度甚至达到了800m的时候,只要使用地震勘探技术就可以完成相关任务,一旦深度增加,那么就必须要使用更深层次的地震勘探技术。

3.4 地震雷达勘探

因为地下的地层构造和性质是互相不一样的,变化也比较大,在看看的过程当中,难度会变得更大。因此,可以充分的使用雷达勘探的方式,而在地下,相互之间不同的岩层,很有可能会产生不一样的介电常数和电阻率。如果只是在一定程度上,对地下进行高频电脉磁冲方面的发射,那么很有可能会出现一定的问题。所以要能够对反射脉冲进行充分的分析,从而促使其对地下的一些地层和地质现象可以完成全面勘探任务。通过使用雷达技术可以更加充分的并且更加明确的促使相关工作人员,了解地下地层具体的位置,同时也可以明确的表现地址状态,对地下空洞以及水位等各方面情况进行全面检测,使工作人员可以准确了解矿井开采的合理方式。

4 深部矿产地质勘探技术意义

4.1 矿井开采顶板事故预防

我国的矿产企业数量相对较多,但是因为各方面条件的制约,所以在安全防护方面仍然有所欠缺。工作人员的操作不够规范,也会让顶板事故产生。而地质构造较为复杂,也是我国矿产企业所面临的难题之一。在一些矿井开采重点区域,工作人员并不十分熟悉地质构造,所以对一些土质无法达到标准要求的去也在进行开采,这也会导致安全事故的产生。所以,地质勘探技术可以有效的避免这样的情况发生,讨论区域安全性,完成更加科学合理的预防。

4.2 井下事故防治

在完成矿井开采的时候,井下有害气体爆炸事故其伤害形式是非常高的,这种事故也是发生较为频繁的一种,在极短的时间内就会造成极大的损失也会造成人员伤亡,这种事故大部分都是因为对有害气体分布的情况掌握不足所引起的。为了可以尽可能的让有害气体爆炸情况有所避免,工作人员一定要对开挖的地层构造和性质有更加深入的了解,不但要通过更加先进的技术了解有害气体具体分布的状态,同时也要进行标注在施工的过程中,对一些有害气体较多的区域,要能够尽量避免,防止出现井下有害气体爆炸的情况。

5 矿产地质勘探技术在矿井开采中发挥的作用

在完成矿井开采的时候,勘探技术非常关键,和整个矿井开采的工程也有非常密切的关系。因此,对这方面的技术提高也是非常重要的,从而使成本有效压缩,同时也可以更加确切的让矿井开采效率有所提升。在进行矿井开采的过程当中,蕴含的风险是很多的,比如断层。一旦施工人员发现了有可能产生了断层,那么这种情况就很有可能会给井下的施工带来很多不利的影响。在相对较为严重的情况下,矿井甚至会出现坍塌的风险。让工作的相关人员无论是财产还是生命安全都受到威胁,因此必须要让这种情况出现的可能性下降,在完成开采任务之前必须对地质进行勘探,通过这种方法可以有效的使工作人员能够充分的了解其地质构造的具体情况一旦在地下出现了一些非常特殊的地质结构,工作人员也可以尽量制定紧急预案,避免难以解决临时产生的情况。不仅如此,矿井开采的地质勘探技术也在一定程度上会给开采人员带来更多的基础支撑,让工作人员通过数据了解地下的基础情况,不难发现煤矿当中的一些地质勘探类的技术对采矿意义重大,可以发挥出非常显著的作用。完善的地质勘探能够给矿井的开采带来积极的影响,有可能会产生的矿井事故里,有害气体爆炸前是非常严重的。我国矿产储量极高,开采量也极大,在开采的过程当中,经常会出现一些较为严重的矿井事故,这些都很有可能会使因为有害气体爆炸引起,因此相关企业一定要对有害气体的防治更加关注,从而尽量降低产生损失的概率。而在完成开采任务的过程当中,工作人员必须了解在进行矿井开采的时候,其中一定区域内的地质状况和含水量,不仅如此,在后续进行开采的时候,开采人员也需要尽量对一些有害气体含量相对较高的地方有所规避,并且在一开始就要制定应急方案。同时对开采人员进行一定的防护措施的提高也是非常重要的。只有这样,矿产企业才能够避免有可能会出现的一些有害气体事故,同时也可以提高矿井开采的效率。在进行矿井开采的过程当中,最为重要的就是对开采方案的设计,有关人员必须充分地对该区域进行考察,并以考察数据为基础,完善开采的方案。工作人员也可以根据该区域的实际情况推测出有可能会出现的意外,并且制定一些解决方案,这样一旦真的产生意外,那么开采人员也可以尽量采取相对应的措施,尽量降低损失,使矿井开采可以更加正常的完成。

6 结语

综上所述,在完成矿产地质勘探的过程当中,相关工作环节仍然存在很大的问题,所以工作人员以及有关部门必须及时找到解决的策略,在完成矿井开采的时候,勘查技术是非常核心的,也是相对较为典型的一种安全保障,一个相对来说较为完善的矿产地质的勘探方面的技术,同时也可以避免有可能会产生的一些意外,使工作人员能够始终确定其人身安全得以保障,并且提升采矿效率,给矿产企业创造更多的经济效益及社会效益。

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