矿山地质工程勘查技术探讨

马亚龙

摘要：现当今，随着我国经济的加快发展，我国工业化程度不断提高，矿产资源是支撑重工业稳定发展的关键要素，诸如铜铁矿、硅矿、稀有金属矿等矿产资源是工业原材料和能源的基础，因此，我国经济快速发展中的矿产资源勘查和开采具有重要意义。矿产勘探技术是针对矿物质形态、储量、规模、结构等开矿信息，通过采用一些勘查技术综合获得充分了解的过程。浅层地震勘探技术、微动勘测技术、横波地震勘探技术等是矿产勘探中常用的技术手段。在有色金属矿产勘探中，坑探技术和钻探技术应用最为广泛。随着科技的迅猛发展，我国在矿产资源勘探方面已取得较大的突破，尤其是在水文地质勘探方面，取得了显著成果。通过这些技术的应用，可以充分了解矿资源的储量、分布结构及其周围水文情况，进而设计低开采风险、后续的矿井建设方案等，从而降低矿业单位的投资风险，有利于我国矿业开采的稳定发展。

关键词：矿山;地质工程;勘查技术

引言

地质勘查作为矿山生产准备期间必须完成的工作，其质量直接影响矿山生产运营的质量和安全。同时，勘查结果也决定了对矿山的开采技术选择，从而最大程度上避免潜在的地质灾害，保证开采过程的安全可靠。企业要想扩大矿山生产规模，必须重视提高勘查工作的质量，才能有效延长矿山开采年限。如今，随着科学技术的高速发展，矿山地质工程勘查技术有了显著的改进。这不仅大大提高了勘查工作的准确性，也减轻了勘查人员的工作负担，保证勘查工作的稳步推进。因此，针对矿山地质工程勘查技术的分析研究具有重要的现实意义。

1矿山地质工程勘查现状分析

我国矿石资源开采行业拥有多年发展历史，在进入新时代后也积极引入新型施工技术，将更多的资源投入到勘察作业中，有效提升矿石资源开采效率，稳定降低开采作业的安全事故发生概率。以煤炭资源开采为例，根据应急管理部（https：//www.mem.gov.cn/）数据统计，2021年我国煤炭总产量超过41亿吨，同比增长5.7%。同一年的全国煤矿事故数量91起，同比降低26%，死亡人数低于180，同比降低21.9%。煤炭资源开采的百万吨死亡率下降到0.044，同比降低24%。在社会公众逐渐认识到矿石资源开采危险性的当下，会对矿石资源开采行业提出更高标准，这也成为全国各地矿山地质工程勘查水平不断提升的有效助力。就目前而言，大多数勘查单位提供的矿石地质工程勘查数据可以满足后续的矿石资源开采作业需求，整个矿石地质工程勘查行业拥有一套相对完善的技术应用方案，可以处理绝大多数勘查问题。现阶段需要将矿石地质工程勘查技术做进一步普及、优化，为矿石资源开采活动提供更高质量的安全保障，推动整个行业步入安全生产的新发展层次。

2矿山地质工程勘查技术运用

2.13S技术

3S技术作为矿山地质工程勘查中常用的技术，能够获取大量有用信息，并能对数据信息展开分析，形成直观化视图，为相关决策制定提供数据支持。3S技术是一种基于计算机技术、网络信息技术等而发展起来的技术。确切来说，它是RS、GPS、GIS这三项技术的集成。将三者汇总至一个系统，便能凸显出最大的技术功效。矿山地质工程具有复杂、多变的特点，因此勘查工作对技术、设备的要求非常高，尤其是在精准度方面。以往传统的勘查测量最大的弊端就是难以获得精准的地质数据。而有了3S技术的加持，便能轻松打造矿山数字技术体系。通过构建数据库系统将3S技术应用而收集到的数据存入其中，便能提供更可靠的地质分析结果。3S技术在矿山地质工程勘查工作中具有优势，能够在单个系统平台中完成多项任务。具体来说，对于矿山开采沉降的监测，可结合GPS和InSAR技术，以确保数据的准确获取，并尽量减小数据误差。在分析矿区土地利用情况变化时，可利用遥感影像，并结合GIS技术，全方位监测土地利用情况。在矿山的安全监测过程中，结合GPS和GIS技术，能够确保数据采集和管理的有效性。

2.2浅层地震勘探技术

多年的实践证明，浅层地震勘探技术已经具备了一定的先进性，能够解决大多数地质勘探问题，并具有不可比拟的应用价值。在进行浅层地震探测时，首先会利用炸药或非炸药震源人为地激发地震波，然后用地震勘探仪器沿测线的不同位置检测地震波。当反射波遇到不同情况的岩层时，会产生相应的振幅变化、传播时间变化和相位改变。最后，分析和研究这些勘探数据信息，便可获得勘探地区的地质信息。浅层地震勘探技术不仅可以探查断裂构造的发育状况、岩浆层、火烧区和层褶形态等，为矿资源开采提供可靠的地质数据资料，还可以准确地探测矿层的实际赋存边界，查明覆盖层下的基岩埋深、起伏形态、基岩断层和破碎带等状况，确定断层的断距、性质和破碎带的宽度和埋深等地质信息。

2.3瞬变电磁技术

不同岩石具有一定的导电差异，这就是应用瞬变电磁技术的基础理论。该技术使用接地线源，向矿石地质工程勘查区域的地下发送持续性脉冲电流，进而分析相应的介质电阻率。瞬变电磁技术的工作原理是将波形电流导进发射线圈结构中，地下的导电岩石在接收波形电流后，会生成感应电流。在停止发射线圈的电力资源供应后，导电岩石会受到热损耗影响，原本生成的感应电流会伴随时间流逝，不断进行衰减。探测导电岩石电阻率变化情况，即可明确在法线方向的电性参数留存情况。对于巷道掘进工作面的超前探测，发射线圈需要和掘进工作面保持接近的距离，并让法线和掘进工作面前方保持相同的方向。发射线圈移动时，要让其和掘进工作面保持0.1～0.5m的距离。对于掘进工作面的拐角位置，需要将发射线圈移动到掘进工作面侧前方做相应的探测作业，做好发射线圈的角度调整处理，构建起一个结构相对稳定的扇形观测面。在布设测点时，要确定各个测点角度，将测点与掘进工作面设置30°、45°、60°、90°四个夹角，每个夹角设置4个测定方向，收集4个测定方向的数据。考虑到瞬变电磁技术在应用中可能会出现测定盲区，需要对30°方面设置合理的探测深度，建议以150m作为探测深度最低标准。如果探测深度设置为150m，需要将天线边长设置为2m、发射电流设置在2～3A之间、发射天线匝数设置为20匝。

结语

综上所述，随着科学技术的高速发展，如今矿山地质工程勘查工作中涌现了大量先进技术，如3S技术、遥感技术、瞬变电磁技术等。这些技术的应用提高了矿山地质工程的勘查工作效率和质量，为矿山后续的开采施工、环境治理、生产运营提供可靠的数据支持。同时，在勘查技术的应用过程中需要完善地质工程勘查工作体系、采用先进技术、有效管理人员和设备、加强安全防护，并有机结合防水治水技术。只有把握好技术应用要点，才能充分发挥地质勘查技术的效用，为矿山生产提供可靠的数据支持。

参考文献

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