地質探礦工程中地質勘探技術的運用及安全問題

李秀峰

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

我國礦產資源儲量十分豐富，但由于人口基數大，導致人均資源量較低。而礦產資源廣泛應用于人民生產和生活中。在經濟快速發展的背景下，科學地開展地質勘查工程，提高資源利用率，是礦產工程行業面臨的重要課題。用先進的勘查技術進行資源勘查，是實現礦業發展的重要方法和重要保障。自從21世紀以來，工程技術人員對地質勘探技術進行了大量研究和應用，為勘探工程提供了重要技術支持。

1 地質勘察工程簡介

1.1 工程分類

地質勘探工程分為礦產勘探和鉆井工程。礦產勘查項目，它一般指開挖勘探隧道，利用專業設備在巖層內進行開挖通道。坑探工程用于勘探地表礦產資源，工程技術人員通過分析資源狀況和相關數據信息了解該地區的地質水文結構。此外，通過對地質樣品分析，以達到測試礦產儲量的目標，這對礦產開采具有重要意義。鉆井工程是指按照地質勘察要求，利用鉆井設備鉆探地層，從地質井區內采集樣品。當勘察工作完成后，技術人員用檢測儀器對樣品進行詳細分析，了解該地區的礦產、地熱資源情況。此外，通過樣品成分分析和物性測試，可幫助工程人員了解資源的性質及作用情況，確定礦產資源的儲量和分布情況，并進行全面的采礦價值和資源利用可行性的評估。

1.2 地質工程勘探的作用與發展

地質工程勘探有助于資源的開發和利用，其功能體現在：我國礦產資源豐富，其開發和利用對社會經濟發展起著重要作用。但就勘察水平而言，我國仍處于快速發展階段，總體水平稍落后于發達國家。我國經濟實力不斷發展，在對資源需求不斷增加的條件下，推動勘探技術的發展。應用勘察技術，要有豐富理論知識和強大的探索精神。目前國家及相關工程人員，正在加大資源利用和開發力度，地質勘察技術的應用為其提供了重要的基礎。此外，由于我國地理范圍較廣，包括多種地質環境，并且地質災害頻發，容易造成大量的財產損失和人員傷亡事故。因此，須加強對特殊地區的地質災害防治管理，而通過良好的地質勘察技術，可全面調查該地區地質災害的成因，進而采取有效的預防解決。對于當前的勘察技術發展狀況，在勘探項目實施中，其勘探對象與地質環境有著密切關系。通過使用地質勘探技術，工程人員能全面了解礦場的地質條件，并及時發現相關的地質問題和可能存在的安全隱患。在社會的發展中，目前的礦山數量不斷增多，環境問題也越來越突出，如這些地質勘察問題處理不當，在實際礦業生產過程中的地質問題就會增多，同時也對環境產生嚴重的負面影響。對于已經產生的資源與環境矛盾，在資源開發、利用過程中，必須以先進的勘察技術作為基礎，通過合理應用技術，避免在資源開發過程中對環境造成的破壞，實現社會及經濟效益共同增長。

2 礦山地質勘察的具體任務

在礦山開發過程中，不能缺少先進勘察技術的支持。資源分布是地質勘察的核心內容之一，制定詳細的資源分布圖也是非常重要的工作，并為今后的資源開發提供重要的指導參考價值。現將地質勘察的具體任務進行分析，調查斷層位置和分布：明確構造斷層的生長狀況，分析對資源開發的影響。觀察礦層位置：評價各礦層的連續性，衡量安全開采范圍，掌握礦井的動態變化。獲取礦床質量和類型，根據勘察資料確定開采方案，確定和選擇選礦工藝，同時評估礦井開發能力。分析礦區內的水文條件：估算涌水量以及涌水面積，并分析對采掘工程的影響范圍，制定科學的水源保護及防治計劃。估算瓦斯涌出量、位置和分布形態，制定相應的防治計劃和預防措施，同時確定礦井溫度，分析礦井開挖境況，并在礦區進行位置標定，探索地質環境，分析地質災害發生概率，采取預防措施進行預防。

3 主要地質勘探技術的應用

3.1 微動勘察識別技術

與傳統的地震波勘探技術相比，微動勘探不需要人工震源，在應用時具有經濟環保、頻率低、掃描深度大等優點。在實際使用時，配合磁場應用，可取得較好的勘察效果。通過面波分析，工程人員可清楚地了解地下構造情況。微動測量技術存在時域和空間域的不確定性，導致了使用時不規范情況。因此，在應用中，要應用相關的波動理論對調諧波進行分析，確保其變化在控制范圍以內。

3.2 潛孔錘鉆進技術

該施工技術基于旋挖鉆基礎進行研發，并進行了相應的技術改造。潛孔錘安裝在鉆桿上。應用潛孔錘子時，錘鉆頭發出連續載荷，以保證鉆井平穩運行，同時要使結構符合安全標準。使用該鉆進技術，保證鉆頭在施工時的抗沖擊能力，因此在工程中的應用較多且效果好，能有效提高鉆井質量，產生良好的經濟效益。

3.3 遙感技術

隨著技術飛速發展，遙感技術越來越多地應用于工程勘探領域。它具有視野廣、效率高、適用范圍廣的優點。遙感技術的應用，極大程度地保證勘探工作的精度，并有效預防了安全事故的發生。結合實際應用狀況，目前遙感傳感器的種類逐步增加，其各種新技術不斷涌現。同時隨著技術的成熟，圖像分辨率也有了很大提高。使遙感技術在地質研究領域，有著非常好的前景。另外該技術在水資源評價、礦物勘查中也發揮著重要作用。為礦區水災害防治以及相關勘查活動提供重要的數據支持。

3.4 繩索鉆孔取芯技術

巖心鉆探是目前應用最多的勘探技術。在勘探項目中，它可有效控制整個勘探過程，且該技術的應用相對成熟，能保證勘探結果的質量。此外，應用技術可有效提升鉆頭的使用壽命和鉆井效率，不僅省時、省力且功耗較低。實現了良好的勘探效果，降低了勘探工程的成本，提高了經濟效益。目前在鉆井工程中，應用較多是螺旋鋼絲繩取芯技術，該技術有較高的施工效率，同時還對鉆井堵塞起到預防作用。

4 優化地質勘探技術及安全問題的相關策略

4.1 強化保障體系結構

加強安全體系的建設是確保地勘工程安全的重要措施。具體可從以下方面著手：首先是工程單位要結合自身需要，以當前項目為基礎，建立完整的安全管理系統。要從發展角度重要安全施工問題，并不斷優化管理系統。同時加強對施工過程管理，必須按照制度進行勘察作業，將安全管理工作嚴格落實各級管理人員，明確勘察過程安全責任，強化安全操作過程。其次是培養全體員工的安全意識，樹立良好的企業文化，要求管理人員從根本上提升安全意識，并定期開展勘察技術安全培訓。工程單位也要建立科學的安全獎勵和懲罰制度，促進勘察技術人員自發提高安全操作意識。最后，工程單位必須要成立相應的安全管理部門，加強現場安全檢查管理，針對鉆井中出現的安全問題制定合理的應急預案，確保勘探工程項目的進行開展[1]。

4.2 積極采用先進的鉆井技術

先進鉆井技術為地質勘探項目的進行奠定良好的技術保障。在實施勘察過程中，工程單位要不斷優化鉆井技術，并結合項目實際提高勘察應用技術的安全性。為此，工程人員在鉆井作業前，必須全面科學地分析，了解工程項目所在地區的地質水文條件和地形地貌等相關特征，充分利用信息化技術分析巖石勘探問題，并結合勘察要求選擇合理的鉆井方式，以此降低施工成本，提高勘察作業過程的安全性，發揮政府在勘查項目中的作用。在嚴格遵守相關法律法規開展地質工程勘查作業研究，并結合自身情況優化相關操作及管理規章制度，以全面滿足地質勘查的要求。要繼續加強勘察過程管理，提高鉆井施工過程安全性，還要以可持續發展為原則，在實施鉆井技術進行勘察作業時，保護周邊生態環境[2]。

4.3 以保護生態環境為基礎，制訂科學的環境影響評價

在地質勘探中，對礦山要進行大規模的開挖和鉆探作業，如此勢必會影響原本的地質地貌和地表植被，對生態環境造成比較嚴重破壞。因此，工程人員必須在勘探作業和開采工程的早期階段，科學地建立完整的環評機制。應用該評價機制首先對勘探作業和采礦工程可能對環境造成的負面影響進行科學評估，并對重點區域進行更為細致的安全評價，對勘探造成的環境污染進行分類，根據分析確定相應解決方案，可在地質勘探中減少對環境造成的破壞。通過匯總礦山地質評價數據和措施方案，報有國家環境保護管理部門審批。在勘察工程實施的初期，工程技術人員要按照勘察規定，審查地質勘查施工技術方案。在實際操作過程中，根據評估報告糾正、規范地質勘察活動。勘探作業完成后，工程技術人員要把環境實際情況與評估結果比較，并進行相關經驗總結，為今后的地質勘探提供重要的指導依據[3]。

4.4 建立科學的預警機制

近年來，礦產資源地質勘查工程不斷增加，礦區工程開采作業量逐年提升。為有效防止和減少對生態環境的破壞，工程單位要根據不同時期的礦山開采技術特點和環境因素，及時調整礦山地質勘探和環境保護規劃措施，實現工程勘察和生態保護一體化管理，實現礦產資源的利用和環境的可持續發展。生態保護是一項復雜的任務，工程人員相關企業必須對其進行長期維護。在礦山開發過程中，地質勘察人員要對其地質變化情況進行動態監測，不斷優化地礦山植被生物及井下地質結構、水文情況的保護措施，以避免或減少對生態資源的破壞問題。通過不斷創新、改善地質勘探技術，建設科學的地質地貌環境監測系統，促進礦山開采項目可持續發展目標的實現。為防止礦山資源過度開采，對生態環境造成破壞，必須要健全監測預警機制、檢疫御災機制以及多元化減災防治體系，以更好地降低礦山生態危害發生的可能性[4]。

4.5 加強地質工程勘察安全生產隊伍的建設

地質工程勘察事業的發展離不開工程技術人員的大力支持。因此勘查工作要加強技術隊伍的建設，積極培養高素質的地質勘查技術人才，提高勘察隊伍的整體水平，同時讓作業過程中的安全管理更加專業化，完善安全管理體系，提升人員工作積極性，并不斷自學安全管理知識，促進工作效率的提高。要加大安全監督管理力度，確保勘查工作穩步推進，通過完善的安全管理體系，支持勘探工程行業全面發展[5]。

5 結語

地質勘探技術在勘探項目實施中的應用，提高了勘探工作的效率和質量，有效降低了勘探安全事故的發生，實現了良好的經濟效益。由于地質勘探技術應用的專業性和安全性，在進行現場勘察工程時，操作人員必須對地質環境進行深入了解，同時科學選擇勘探應用技術，實施良好的安全預防措施，保證勘察工程的順利進行。通過應用科學的勘探技術，為礦業工程的持續健康發展提供支撐。