礦山工程中地質勘查及生態環境治理對策

范治強

（安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽 宿州 234000）

在以往的地質勘查中，由于缺少高清影像數據的支持，導致地質勘查相對均方誤差大，無法獲得高精準的地質勘查結果，證明以往的地質勘查方法在實際應用中存在很大局限性[1]。因此，針對礦山工程中地質勘查的優化研究是具有現實意義的，能夠提高礦山工程中地質勘查精度。與此同時，隨著礦山工程中地質勘查的不斷深入，必然會對礦山環境造成一定程度上的破壞。勢必會影響礦區的生態環境，所以，礦山工程施工中對生態環境治理工作同樣具有十分重要的作用，必須加大對其的治理程度。目前在國內針對礦山工程中生態環境治理方面的研究雖然并不少見，但大多研究重點較為相似，主要側重于理論層面，未引進先進的技術設備，難以取得實質性的成果，導致礦山工程中生態環境治理率低，無法切實提高礦山工程中生態環境治理效率[2]。因此，未彌補傳統礦山工程中生態環境治理存在的缺陷，對礦山工程中生態環境治理對策的優化設計已經成為歷史必然，也是目前學術界的主流研究方向。基于此，本文針對礦山工程中，在地質勘查的基礎上，提出生態環境治理對策，致力于為促進礦山的可持續發展貢獻出一份堅實的力量。

1 礦山工程中地質勘查

1.1 確定地質勘查位置

進行礦山工程地質勘查前，第一步要確定地質勘查位置，根據實際情況選擇合適的勘查點，第二步是應用遙感技術進行探測工作，以了解礦山地質平面分布形態以及地質構造[3]。將被選取的勘查點作為礦山地質勘查的基準，為下文獲取礦山地質勘查影像提供基礎點位支持。

1.2 獲取地質勘查影像

在選取礦山地質勘查點的基礎上，基于遙感技術獲取礦山地質勘查影像，將高分辨率的遙感影像與需要勘查的礦山地質圖進行同屏套合顯示，進而獲取礦山地質勘查影像?；谶b感技術獲取礦山地質勘查影像的具體流程，如圖1所示。

圖1 礦山地質勘查影像獲取流程

從圖1中可以看出，應用遙感技術對礦山地質勘查影像進行捕捉，可實現圖像的具體分類。若設定遙感數據為原始數據，將所獲得的礦山地質勘查影像進行分割，得到詳細的勘查區域地質專題相關信息。再應用高分辨率遙感技術提取多種分類輔助信息，進一步提高礦山工程中地質勘查的精準度。

1.3 處理地質勘查影像

由于基于遙感技術獲取礦山地質勘查的影像是單個像元，本文基于遙感技術通過影像融合的方法將具有相似性質的圖像進行融合重組，得到新的圖像。與礦山地質勘查得到的常規圖像進行比對，查找出區域地質勘查工作中特殊地層的異常參數，輸入到圖像處理軟件中，快速得到點云數據和所需的地質勘查圖像。得到以上信息后，對礦山地質勘查數據還需進一步處理，具體包含了水文地質圖像、地質成果報告、監測井相關數據、地形地貌情況等等，收集好的了相關資料后方可進行勘查數據的初始化制作。操作步驟為：在規定尺寸的方格網上繪制地質剖面圖，圖例可將礦區地形、地貌、地質等特征清晰展示出來，同時也可幫助地質勘查邊界線數據的整合與分類。從而提升區域礦山地質勘查精度。通過掃描方式得到了在規格方格網上水文地質剖面圖，利用MapGIS中的圖像編輯功能進行矢量化編輯，對于得到勘查影像中出現的錯誤數據進行核查，篩選出錯誤數據，再次進行成圖處理。了解到礦山地質勘查區影像數據的屬性，在遙感技術的協助下使我們得到的地質圖像更加精準，利于制定地層相關數據表格，最后得到彩色的礦山地質勘查圖像。

1.4 實現地質勘查

通過基于遙感技術處理礦山地質勘查影像，運用遙感技術勘查礦山地質時，首先將要了解各個區域地質情況及地質特征，避免出現盲目勘查的現象，本文采用遙感技術勘查區域礦山地質信息。按照理想的勘查位置進行鉆孔，基于實測數據勘查區域礦山地質。在得到區域礦山地質勘查信息后，根據區域礦山地質勘查信息，實現礦山工程中的地質勘查。

2 礦山工程中生態環境治理對策

在實現礦山工程中地質勘查的基礎上，為保證礦山的可持續發展，提出生態環境治理對策，本文提出的生態環境治理對策具體內容，如下文所述。

2.1 獲取礦山生態環境點云數據

在礦山生態環境治理過程中，本文基于三維激光掃描儀技術，獲取礦山生態環境點云數據?；谌S激光掃描儀獲取礦山生態環境點云數據的具體流程為：首先，選取礦山生態環境離散點，圈定礦山生態環境治理區域；再通過三維激光掃描儀，根據激光線方向設置合理的步長，獲取礦山生態環境治理區域中的點云數據集合。在此過程中，對于三維激光掃描儀步長的確定可通過計算的方式加以體現，設三維激光掃描儀步長的表達式為y，可得公式（1）。

公式（1）中，y2指的是激光線方向第二個礦山生態環境離散點的投影長度；1y指的是激光線方向第一個礦山生態環境離散點的投影長度。通過公式（1），得出三維激光掃描儀步長，在此基礎上，通過曲線擬合的方式擬合三維激光掃描儀步長下獲取的礦山生態環境點云數據，假定礦山生態環境點云數據與三維激光掃描儀步長存在曲線方程關系，利用方程式可實現礦山生態環境點云數據綜合獲取，設此過程的目標函數為p，可得公式（2）。

公式（2）中，F指的是礦山生態環境點云數據瞬間切向量坐標；x指的是二個礦山生態環境離散點之間的距離；G指的是三維激光點云搜索最大范圍；z指的是三維激光掃描角度。通過公式（2），可實現基于三維激光掃描儀獲取礦山生態環境點云數據，為后續構建三維礦山生態環境治理指標體系提供基礎數據。

2.2 構建礦山工程中三維生態環境治理指標體系

在基于三維激光掃描儀獲取礦山生態環境點云數據的基礎上，構建三維礦山生態環境治理指標體系。本文通過三維激光掃描儀技術保證礦山生態環境點云數據的非自由處置性，為了有針對性的實現礦山生態環境治理，繪制三維礦山生態環境治理指標體系。在三維礦山生態環境治理指標體系中，Y軸指的是向下方向的縱軸；Z軸指的是三維激光掃描儀發射的激光線；X軸指的是向上方向的橫軸。礦山生態環境點云數據能夠在三維礦山生態環境治理指標體系中自由分布。以此，得到三維礦山生態環境治理指標體系。

2.3 定向校準礦山生態環境治理點云數據

基于露天坑的閉坑治理或尾礦庫閉庫治理特殊地形治理難度高的問題，為進一步精準獲取礦山生態環境數據，還需要定向校準礦山生態環境點云數據。定向校準礦山生態環境點云數據的具體流程為：首先，用V8配套預處理軟件輸入實際坐標，生成三維坐標文件，確定校準礦山生態環境治理點云數據所在坐標格網的方格；然后，定向校準礦山生態環境治理點云數據。定向校準礦山生態環境治理點云數據的方程式，如公式（3）所示。

公式（3）中，U(X,Y,Z)指的是經過定向校準處理的礦山生態環境治理點云數據坐標格網平面上的三維點；T指的是對原礦山生態環境治理點云數據的一種操作，其定義在三維空間領域。通過公式（3）可以定向校準礦山生態環境治理點云數據，提高礦山生態環境治理數據的精度。最后，通過拼接的方式，剔除不合格礦山生態環境治理點云數據，按比例尺展出，實現三維激光掃描數據建模。

2.4 實現礦山生態環境治理

根據校準后新的礦山生態環境治理點云數據，以提高礦山生態環境治理恢復率為首要目標，實現礦山生態環境治理。針對露天坑的閉坑治理或尾礦庫閉庫治理，礦體邊坡的外部區域可以堆放巖塊，對于排土場的治理可采用土地復墾方案，礦區生態環境的恢復治理工作的具體辦法為，增設攔砂壩，泥沙沖刷區域進行回填，避免水土流失的情況進一步加劇，礦山工程是施工產生的廢棄物需要進行科學處理。礦山工程中生態環境治理對策總述表，如表1所示。

表1 礦山工程中生態環境治理對策總述表

結合表1所示，充分表明了礦山工程施工中對區域生態環境進行保護的必要性。在地方政府推動下，針對礦山生態環境的治理工作有了一些可行性的方案，將工程施工中產生的廢土廢石利用起來，建成防護堤，阻擋了從坡面流下的泥沙，在一定程度上減少人工成本，進而實現礦山生態環境治理。

3 結語

通過上述分析，能夠證明本文提出礦山工程中生態環境治理對策的有效性，以此為依據，證明此次優化研究的必要性。因此，有理由相信通過本文研究，能夠解決傳統礦山工程中地質勘查及生態環境治理中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現為未設計實例分析，對本次提出礦山工程中生態環境治理對策在實際應用中的可行性進行檢驗，進一步提高礦山工程中生態環境治理對策的可信度。這一點，在未來針對此方面的研究中可以加以補足。與此同時，還需要對礦山工程中地質勘查方法的優化設計提出深入研究，以此為提高礦山工程中地質勘查質量提供建議。