基于礦山地質測繪中巖土工程勘查的相關措施研究

關保國

（蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730207）

在測繪礦山地質工作中，勘查巖土工程屬于其基礎性且關鍵性的一項工作，要求相關專業人員能夠充分利用自身所掌握的理論、技術與方法，精準評估及判斷其力學性能、地質條件，以此來為后續開發礦產、設計及建設工程帶來有力的參考，切實降低開采礦山時各種安全事故的發生幾率，維護作業人員個人的財產及生命安全，實現采礦事業的持續化、穩定化發展。由此可見，探索測繪礦山地質中勘查巖土工程的相關有效措施，是現下相關從業者首要處理的任務。

1 礦山地質測繪中勘查巖土工程的必要性

通常的情況下，勘查礦山巖土工程，主要是深入且全面的勘查礦山四周環境實際情況，所在地區土質、礦山四周建筑環境等是其勘查的主要內容，為了能夠獲取可靠、精準且真實的數據信息，必須要針對所在區域的巖土展開采樣工作，在獲取樣本以后，在利用相應的方法予以測量，細致剖析測量所獲取的結果，并且將結果作為依據，撰寫相應的勘查報告。礦山工程由于規模不同、地區不同，在面對的地質條件、環境等方面同樣也會存在較大的差別[1]。在正式予以作業施工的前期，必須要對其作出細致、深入并全面的勘查，以此來保障其能夠對工程的各項需求予以滿足。除此以外，相關從業者可以將勘查所獲取的結果作為依據，以“因地制宜”的形式確立工程建設方案，以此來確保后續能夠順利、正常開展工程的建設。

2 礦山地質測繪中巖土工程勘查的方法

2.1 測繪工程地質

勘查礦山巖土工程過程中，測繪工程地質屬于其基礎性的一項工作，通常的情況下，普遍在初期的勘查環節中實施，此方法的根本便是通過工程地質及地質理論的運用，從而細致觀察、分析并描述所在區域地質情況，同時，充分了解其規律與性質，為后續測試、勘探等工作中科學選取其他勘查方法起到良好的指導性作用。若勘查所處地區存在極其復雜的地質、地貌與地形，則需要測繪地質工作的積極落實；若勘查所處地區比較狹小，地形處于平坦狀態，且地質條件相對較為簡單，則可利用調查的方法來替代測繪工程地質。針對于測繪工程地質來講，是最有效、最經濟了解所在地區地質條件的方法，通過測繪工作的高效率進行，能夠對地下地質實際狀況予以精準判斷，為后續勘查方法的應用起到良好的指導性作用。

2.2 勘探及取樣

針對于勘探工作而言，其中主要包含的方法為坑探、鉆探、物探等。通常主要是對地下地質狀況予以調查，并通過勘探工程取樣來實施后續的原位測試及監測等工作。需要將巖土的特性及勘查的目標作為依據，對具體勘探方法予以科學選擇。所謂的物探方法，屬于間接性的一種勘探形式，同坑探及鉆探方法相比，快速、經濟與簡便是其最顯著的優勢，可以對測繪工程地質中急需知曉或者是難以判斷的地下地質狀況予以及時處理，因此，往往需要同測繪工作之間相互配合應用。同樣，此方法也可作為先行或者是輔助坑探及鉆探的一種手段。然而，判釋物探結果普遍存在多解性，應用方法極有可能受到地形條件的制約，導致該結果需要采取勘探工程來進行驗證。所謂的坑探及鉆探，同樣也被稱之為勘探工程，屬于直接性的一種勘探方式，能夠對地下地質實際狀況有可靠的了解與掌握，在勘查巖土工程中，屬于不可缺少的重要方法[2]。其中，最廣泛、普遍運用的當屬鉆探方法，能夠將勘查的要求及地層的類別作為依據，選取適宜的鉆探方法。若此方法無法對地下地質實際狀況精準查明時，便可采取坑探方法。針對于坑探方法而言，存在諸多的類型，需要將勘查所提出的要求作為依據，科學選用具體技術。除此之外，勘探工程普遍需要利用到各種各樣的動力設施與機械設施，會增加物力、人力的耗費，部分勘探工程存在較長的施工工期，且極有可能受到諸多外部因素的影響，因此，通過此方法的運用，可以有效提高經濟性。在勘探工程的布置方面，必須要將物探結果以及測繪工程地質結果作為依據，不可過于隨意、盲目。

2.3 原位測試及室內試驗

在評估分析礦山巖土工程問題時，為其帶來相應的應變及應力時間關系、滲透性、固結變形特性、強度、巖土物性指標等技術參數，是展開原位測試及室內試驗工作的根本目標。針對于原位測試來講，通常主要依靠于勘探工程實施，屬于對詳細勘查時段內應用最為關鍵的一種勘查方法。確保試驗樣品不離開所在位置，通過原位應力來對巖土體大小尺寸予以試驗，對宏觀結構所產生的巖土性質影響予以充分反映是該方法主要的優勢，具備良好的代表性，且無需過長的試驗時間，能夠有效提高效率，特別是針對采樣困難的巖土層，可以有效對其性質做出精準評定[3]。然而，此方法同樣也有一定的劣勢，即試驗過程中，無法有效管控應力路徑，在邊界條件方面也相對較為復雜，需要物力、人力的大量消耗，難以大規模展開試驗。針對于室內試驗來講，容易管控試驗條件，具備明確的邊界條件、可控制應力應變條件是其主要的優勢，能夠在試驗中做到大量取樣。

3 礦山地質測繪中勘查巖土工程存在的主要問題

3.1 巖體本身存在特殊性

針對于巖體的性質方面而言，極有可能由于土粒的影響，從而造成地質相同的環境下，巖體發生一定的差異。在形成巖體期間，在力學、物理等性質以及機理方面，均有所不同，致使土體在特征方面也有有著較大的區別。除此以外，巖體往往處于持續變化、運動的狀態下，部分土壤特質，如土粒之間的含水量、空隙等，也會由于持續變化的內部結果而產生一定的改變。此類型的巖體性質，均會直接影響到巖體試驗工作的進行。

3.2 巖體取樣缺乏規范性

通常來講，巖體的取樣工作主要是在實施勘查的過程中，將試驗的目標作為依據，從而通過某一深度的礦層之處提取樣品展開相應的試驗工作。取樣往往會直接影響到試驗的最終結果。

在實際展開操作的過程中，相關技術人員如果缺乏良好的技術水平，或者是缺乏責任心、認真態度，在取樣過程中未嚴格遵守相關流程規定展開操作，將會直接影響到巖體取樣的精準度，也難以提高取樣質量[4]。除此之外，部分技術人員在展開取樣工作的過程中，往往會多次沖擊巖體，造成巖體切入取樣設施速度較慢、傾斜鉆孔或者是提拉鉆具停頓等問題的發生，致使巖體面臨擾動現象，導致巖體代表性的完全降低。部分試驗室內部的工作人員對于繼續教育以及鉆研業務缺乏重視，在工作中過于散漫、過于敷衍，致使更新自身的知識結構以及提高自身試驗工作水平方面呈現出滯后的局面。

3.3 試驗儀器設備質量不高

在試驗巖體的質量方面，所采取的儀器設施是否具備良好的質量會起到直接性的影響，部分勘查企業由于只是對效益過度追求，錯誤認為只要試驗室可以按照規定試驗完成試驗工作即可，往往忽視管理試驗人員及試驗室等工作。除此之外，在建設試驗室方面過于緩慢，難以及時更新所用的設施，未使用先進化的試驗裝備，導致難以有效提高試驗土工的質量，通過管理試驗室的現狀來講，絕大多數的勘查單位在配置試驗室土工設備方面，或多或少存在一定的問題，例如：未及時維護檢查設施、設施陳舊老化、未購置質量高的新型設施等。將我國相應的標準規定作為依據，室內連續使用10年以上的巖體試驗設施應該及時報廢處理，然而，就實際的工作來講，部分企業由于受到各因素的制約，對于試驗室巖體試驗設施并未及時更新，致使設施呈現出嚴重老化的局面，試驗室內應用高效率、高精度新型試驗設施的比重偏低[5]。同時，每使用6個月至12個月的時間，試驗巖體設施往往會有微小偏差的產生，如果積累這些微小偏差，將會對數據的精準度造成不利影響。由此可見，應該及時展開檢定及維護工作。然而，實際開展此項工作方面，絕大多數的巖體試驗室并未及時檢定并維護試驗設施，在全新設施購進期間，部分勘查企業只是注重經濟，對于質量問題較為忽視，致使采購的試驗設施不合格，出現試驗數據誤差大、不穩定等問題。

4 礦山地質測繪中強化勘查巖土工程的相關措施

4.1 解決不同區域的土質差異問題

實施礦山地質測繪工作期間，在勘查巖土工程時，必須要將不同地區差異性的礦質問題作為依據，從而做出良好處理。礦質由于比較特殊，因此，無必要通過嚴謹、認真、細致的工作態度來予以取樣、運輸樣品及試驗樣品[6]。除此以外，需要詳細總結各個地區實際的礦質狀況，做出認真且細致的記錄。以此來更為合理化、科學化以及全面化的分析礦山巖土工程力學性質等物理特性。

4.2 確立健全且完善的巖體試驗取樣質量管理體系

針對于勘查企業來講，必須要對確立健全且完善的巖體試驗質量管理體系投入高度的重視，同實際狀況密切結合，構建起各項管理制度，從而實現試驗巖體流程的整體優化，自巖體取樣工作起，直至使用試驗所獲結果，均需要做出更為嚴格的規范，以此來保障所有環節均可做到“有法可依”“有章可循”，促使巖體在取樣工作、保管工作、運輸工作至獲取試驗結果等全過程中，均可具備良好的質量。在樣筒開啟之后，應該先期細致檢查樣品的質量，隨后，將觀測施工所在區域、室內試驗、X射線檢測以及測定回收率等作為依據，做出相應的等級劃分，并且分類加以運用。在樣品予以制備的過程中，必須要對相關要求、規定嚴格遵守，首先，將凡士林均勻涂抹于環刀內壁處，以此來避免樣品之間由于振動或摩擦出現破壞問題[7]。其次，在環刀下壓的過程中，要始終堅持“邊壓邊削”的原則。在環刀成功壓入之后，對樣品上端、下端即刻削平。若樣品的選擇為軟土性質，需要先采取鋼絲鋸對其作出整平處理，避免樣品發生二次擾動。除此以外，對于開樣記錄應積極完善，從而為后續的分析帶來有力的根據，也為相關工作者充分了解試驗情況起到良好的便利性。同時，將相應的規范作為依據，分別開展試驗物理性質、試驗力學性質、試驗界限含水量、試驗土粒比重等工作。

4.3 完善試驗室儀器設備管理

針對巖體實驗室認證制度來講，需積極予以完善，根據相應的標準，及時開展檢定及維護試驗所用設施儀器工作，并且及時淘汰不合格、老化的試驗設施，積極引進當下較為先進的試驗設施。同時，將實際的試驗室需求作為依據，采購數量充足的試驗巖體設施，并對其質量予以保障。另外，需構建一套完善且健全的試驗工作者準入制度，對其進行考核，確立起以“質量”為中心的績效考核制度，并且，對風險抵押制度積極落實，如發生違規操作現象，需及時、嚴肅處理[8]。

與此同時，對于建設試驗室環境，同樣需投入高度的重視，合理且科學對試驗室展開分區，并為其配置控制濕度及溫度的相關設施，以此來保障試驗環境的可靠性與安全性。最后，必須要積極引入現下先進的管理試驗室理念，對試驗室的有序度、整潔度予以保證，實現巖體試驗工作能夠在精準、高效的環境下進行。

4.4 加強技術人員的教育培訓

勘查礦山巖土工程中，主要分為兩種試驗巖體技術人員，即操作人員以及技術人員。通常在工作前，均是接受相關專業培訓的，且自身具備高級工程師或者是工程時資質。然而，部分勘查企業由于缺乏規范性的管理，導致操作人員及技術人員在專業素質方面較為薄弱，實施試驗巖體工作期間，往往并未按照相應規范展開試驗操作。由此可見，針對于勘查企業而言，必須要對巖體試驗工作在勘查礦山巖土工程中的必要性有正確認識，對教育及培訓技術人員、操作人員工作投入高度的重視，定期組織其參與培訓活動，傳授其理論知識、操作技能，通過業務交流，從而實現試驗技能的共同進步[9]。除此以外，勘查企業也可對外聘請一些具備專業工作經驗的人員，對企業內部勘查工作者展開不定期技術講座，以此來強化其工作能力，保障試驗結果的精準度、真實度。

5 結語

總體而言，勘查礦山巖土工程不僅是基礎性的一項工作，同樣，其重要性也不言而喻，通過勘查巖體、土質的實際情況，能夠為后續開采礦山工作的順利、安全進行做出有力的保障。因此，相關從業者必須要積極探索切實可行、科學有效的勘查措施，以此來保障勘查所獲結果的精準性、可靠性，并以勘查結果為依據，對潛在的開采風險積極制定出相應的應對措施，實現開采工作的高效率實施，為礦山巖土工程謀取更為可觀的效益，推進采礦事業朝著長遠化、穩健化的發展方向邁進。