黃 青
(河北省區域地質調查院,河北 廊坊 065000)
在科技不斷進步的背景下,我國地質勘探水平大幅提升,在礦產勘查工作中,水工環地質勘探是非常重要的一項工作,在水工環地質勘探的過程中,目前針對地質勘探技術的應用還存在一定局限性。在社會經濟快速發展的過程中,我國對優質礦產資源的需求不斷提升,在礦產資源開發力度不斷提高的過程中,我國面臨著嚴峻的能源緊缺問題,這就使得我國開展的礦產勘查工作難度大幅提升。在礦產勘查工作中,水工環地質勘探工作占據著重要地位,對做好礦產勘查工作具有十分重要的意義。水工環地質勘探工作,主要是對工程以及水文環境進行勘探的一種方式,在地質勘探技術不斷進步的背景下,水工環地質勘探技術的覆蓋范圍進一步拓寬,除了常規的勘探領域外,還能夠實現對地質災害的勘探,尤其是在RTK、GPS等技術的應用程度不斷提升的過程中,使得水工環地質勘探技術的功能更加豐富,因此對礦產勘查中的水工環地質勘探技術進行研究具有十分重要的意義。
礦產勘查主要表示對礦床進行勘探與普查。礦產普查主要是在特定區域范圍內,根據不同的精度要求開展找礦工作,一般可以范圍概查與詳查兩種工作模式。礦產普查能夠與不同比例尺的地質制圖工作同時開展,也可以在已知礦點的基礎上有針對性開展找礦工作。找礦是一項綜合性較強的工作,需要對區域內一切可能出現礦產資源的位置進行判斷和評價,對礦產資源的成因以及分布規律進行調查和分析,便于為后續工作的開展提供有效指導。找礦也可以是針對某種特定的礦種,如金礦、煤礦等。礦床,尤其是大型礦床的形成是某一地區地質演化過程中概率極低的事,礦產資源的形成難度較大,這就決定了找礦工作具有較大難度,需要通過對地質異常情況進行分析,對地區可能存在的礦產資源以及礦床的分布規律進行分段,為提高找礦工作的整體效果,通常需要采取相應的手段進行成礦預測,在此基礎上圈畫出成礦率較高的區域,不斷縮小礦靶區范圍,不斷提高找礦成功的概率。勘探則是在發現礦床之后開展的一項工作,普遍認為其是一項針對地表與地下、能夠揭露礦床價值的工作,需要對礦產的規模、質量、形態等進行評價,以此明確礦產開發的條件,為后期選擇合適的開采技術提供可靠支持。勘探的前期屬于一項評價工作,通常被稱為評價勘探或者初步勘探,在得到評價結果后,還應當結合實際需求進一步對礦產進行詳細勘探,真正明確礦產資源的類型與質量,并對礦產資源的儲量進行計算,明確開采需要具體用到的技術條件,為后續開采工作的開展提供完善、可靠的資料支持。
傳統水工環地質勘探工作,主要是針對礦區的地質環境進行勘探,通過勘探的方式明確礦區的地質條件以及水文條件。在科技不斷進步的過程中,我國在水工環地質勘探領域取得了實質性進展,尤其是水工環地質勘探技術越來越先進,在經過多年發展后,現代水工環地質勘探工作不僅僅是對針對礦產資源的地質勘探,還從過去的工程、地質、水文等領域實現了向地質災害領域的延伸。針對水文地質的勘探,主要是采用相關技術勘探不同的水文資源,其中主要涉及到礦區的水文地形地貌、供水源頭和飲用水等[1]。在礦產地質勘探中,除了需要對建筑工程施工現場進行勘探外,還需要實現對相關巖土工程的勘探。環境地質勘探主要是針對礦區專項環境地質進行勘探以及對城市環境中的地質資源進行勘探。在水工環地質勘探技術不斷發展的過程中,實現了向地質災害領域的延伸,其中主要涉及到對相關地質災害的勘探、評估以及結合不同類型的地質災害采取相應的預防措施。
在人類社會不斷發展的過程中,礦產資源發揮出了巨大價值,因此我國高度重視礦產資源的勘查與開采,通過科學勘查和高效開采的方式更好地滿足社會發展的需求。為更好地保證礦山開采工作順利、有序開展,提高開采工作的安全性,降低礦山開采工作對生態環境造成的影響,需要在開采之前做好相應的調查工作,把握好礦區以及周邊的水文、地質等情況,加強礦產勘查過程中對相關數據信息的收集、整理和分析,以便在此基礎上對礦山開采方案進行優化,最大限度規避開采工作對環境造成污染,降低開采過程中發生安全事故的概率。在開采礦產資源的過程中,往往會面臨復雜的工作環境,為提高開采工作的整體效率,加強對水工環地質勘探技術的應用具有十分重要的意義。水工環地質在礦山開采期間具有強大優勢,因此我國近年來對水工環地質勘探技術的研究力度不斷提高,使其應用范圍不斷拓寬。在實踐過程中,傳統水工環地質勘探技術逐漸暴露出了一些弊端,存在一定滯后性,可能無法很好滿足后期礦山開采的需求,在不注重對該技術進行創新的情況下,可能在實際開采的過程中會引發非常嚴重的后果。在傳統水工環地質勘探技術的基礎上進行創新,便于更好地把控礦區及周邊的水文、工程、災害等地質環境,加強開采過程中對各項安全隱患的防控。相較于傳統勘探技術,水工環地質勘探技術有效拓寬了礦產勘探的范圍,保證了勘探工作的全面性與連續性,提高了礦產開采過程中的安全性。在水工環地質勘探中,通過加強信息收集與處理的方式,能夠很好地為后期開采工作的開展奠定良好基礎,因此水工環地質勘探技術目前在礦產勘查中得到了廣泛應用,我國近年來對于該技術的研究力度不斷增強,使其在礦產勘查中發揮出了越來越大的應用價值。
在水工環地質勘探中,工作人員的配備難以滿足勘探工作的實際需求,導致現有工作人員承擔的工作強度較高、工作時間過長,這可能會打擊工作人員的積極性,不利于水工環地質勘探工作質量的提升。現有水工環地質工作人員的綜合能力還有待提高,部分工作人員無法根據要求開展工作,容易影響水工環地質勘探的整體效果,無法達到預期工作目標。因此在水工環地質勘探中,應當充分解決好人員配備不足、人員力量薄弱的問題,這是做好水工環地質勘探工作的前提[2]。
在水工環地質勘探中國,無論是工作內容、工作方法還是工作前的準備工作都需要達到一定要求,保證水工環地質勘探工作的開展得到資金、政策、設備、人員等方面的支持,只要充分滿足了各項工作要素,才可以充分發揮出水工環地質勘探工作的效果。
目前我國在礦產勘查領域取得了實質性進展,不過受發展時間、技術水平以及其他各項因素的限制,導致在實際開展勘查工作的時候,還存在一些亟需解決的問題,具體如下所示。
在礦產勘查中冒頂與片幫是經常出現的問題。冒頂主要指在山體擠壓影響下,因巷道頂部巖石、山石垮塌導致礦產道路受到嚴重損害,導致冒頂與片幫問題出現的原因存在一定相似性,因此二者經常被人混淆。
我國地域遼闊,地質類型多樣、地質環境復雜,山地是我國最典型的地形之一。受我國特殊地理位置影響,導致氣候環境呈現復雜多樣的特征,部分地區常年多風多雨,存在發生泥石流、山體滑坡等自然災害的風險,部分省份、城市還可能會受地震災害影響。多發的自然災害導致礦區環境比較復雜,在前期勘查不足的情況下,會加大開采過程中的危險性。這就要求相關工作人員必須具備專業的知識和豐富的工作經驗,通過開展礦產勘查工作的方式最大限度規避自然災害對后續工作造成的影響。
綠色低碳是我國進行生態文明建設的主題,是實現“雙碳”目標的核心理念,因此我國近年來高度重視綠色環保工作的開展,注重礦業綠色化、可持續發展。過去在進行礦產勘查與開采的過程中,經常會對礦區及其周邊生態環境造成嚴重破壞,勘查與開采過程中存在嚴重的污染問題,導致區域水土流失嚴重[3]。我國在生態文明建設過程中,對礦產勘查工作提出了新要求,需要在保證礦產勘查質量與數量的基礎上,盡可能降低勘查與開采工作給生態環境帶來的負面影響,樹立良好生態意識,及時更新工作理念、創新工作方式,加強礦產勘查過程中生態、經濟、資源之間的聯系,實現三者和諧統一,實現人類與自然和諧共處。
在地下勘查中,面臨復雜、封閉的工作環境,在礦坑出現涌水現象的時候,會造成難以挽回的損失,甚至會威脅工作人員的生命。礦坑涌水問題具有較強的危害性,在礦產勘查過程中經常會遇到這一問題。這就需要引起企業的重視,在勘查工程中應用相應技術,對發生礦坑涌水現象的概率進行分析,在出現礦坑涌水現象的時候,要及時找到涌水的原因,及時采取有效的防范和控制措施,提高礦產勘查工作的安全性,避免在處理不及時的情況下發生重大安全事故。
在礦山勘查中GPS技術有著巨大應用價值,該技術主要是在衛星定位系統的幫助下,在地質勘探過程中實現對距離與位置坐標的精準策略。在實際勘探過程中,需要建立多個地面控制站,通過衛星進行定位。GPS技術在水工環地質勘探中具有動態化的作用,能夠及時將相關測量數據傳輸至地面站,為水工地質勘探工作的開展提供可靠的數據信息支持。
PTK技術主要是實現數據傳輸技術與GPS定位技術的有效結合。將PTK技術應用于水工環地質勘探中,需要用到數據傳輸裝置、GPS接收裝置、軟件系統等,相較于傳統GPS技術,PTK技術的定位準確性更高。傳統GPS技術主要是對某一定的坐標進行測量,存在誤差的可能性,而PTK技術可以將定位精度控制在厘米范圍內,有助于降低定位誤差。PTK技術還能夠提高水工環地質勘探的效率,其測量范圍更加廣泛,可以有效減少放養控制點與測量的時間,減少水工環地質勘探過程中的人力投入[4]。該技術具有較強的自動化水平,能夠實現全天候作業,因為還能夠提高礦產勘查工作的集約化程度。
TEM技術又稱為瞬變電磁法,在水工環地質勘探中具有較高的應用價值。TEM技術可以分為有電偶圓發和垂直磁偶圓法,主要作用是對礦區磁場環境進行勘探。使用專業的儀器設備實現對礦區巖石結果探索,不容易被地質勘探過程中各項復雜因素的影響,在水工環地質勘探中具有較高的精度。
在進行礦產勘查的過程中,一定要了解礦區及周邊地區的地質狀況,明確不同地區地質構造,以此為后續工作的開展提供有效支持,確保可以更好地達到預期的勘查效果。在水工環地質勘探中,應當明確礦井內部結構的優缺點,在必要的情況下可以采取加固措施,盡可能規避冒頂片幫等問題的出現。
發生地質災害會對水工環地質勘探工作的質量與效果造成影響,嚴重可能會導致人員傷亡。這就需要加強水工地質勘探過程中的技術創新與應用,采用各種方式把控好巖層結構,加強對大數據、互聯網等技術的應用,建立完善的風險防控系統,保證能夠有效應對各種自然災害。
要想處理好礦產勘查與開采過程中存在的污染問題,應對牢固樹立綠色、生態理念,在水工地質勘探過程中加強對工作行為的管控,在滿足基本生產要求的基礎上,采用先進的地質勘探技術,在實際工作中加強對生態環境的保護,最大限度規避勘探與開采等工作對環境造成的破壞。
要充分認識到地下礦井是一個封閉的環境,認識到涌水問題可能帶來的危害。這就需要在礦產勘查中積極開展水工環地質勘探工作,做好對水文地質環境的勘探,明確地下水量、水源,明確涌水問題可能對礦產勘查工作帶來的負面影響,加強技術應用,強化數據收集與處理,保證水工環地質勘探工作開展的科學性。另外,還應當加強對氣候環境的監測,提前采取防控措施,避免在降水量過多的情況下對實際工作開展造成影響[5]。
水工環地質勘探在礦產勘查中,要求技術人員把控好礦區礦產資源的分布情況以及成礦規律,從水文環境、工程環境、地質環境三個角度入手,充分做好礦產資源開發前的調查工作,以便為后續開采工作的開展提供有力支持。在實際進行水工環地質勘探的過程中,要提前做好有關生產的優化分析,明確后期礦產開采工作的需求,樹立綠色、可持續的發展觀念,建立在尊重自然規律的基礎上,實現對地質環境的持續開發。比如在水工環地質勘探中,可以應用“地質填圖”程序整理地質勘探相關資料,借助智慧地理、智慧工程檢驗等手段,構建與水工環地質勘探環境相適應的工程結構。
礦產勘查工作是否可以順利開展,與實踐期間對地質背景條件的勘查有十分密切的聯系。為了進一步保證礦產勘查工作順利實施,需要借助水工環地孩子勘探的方式,加強對礦區地理環境的調查和分析。在開展礦產勘查工作的時候,一方面需要結合地質環境情況,在水工環地質勘查中加強對后續開采的研究;另一方面在礦產勘查過程中,為進一步適應區域經濟發展的需要,需要通過建立三維模型的方式,強化對礦區基本水文、巖層等情況的勘查。比如在實際操作的過程中,技術人員可以應用3S技術針對礦區地下水和地下水構建環境分析模型,針對礦產挖掘工程構建勘查評估模型,便于更好地對礦區實際情況進行把控,有效指導后續開采工作開展。在水工環地質勘探中,地質背景條件的勘查是否順利,關系著后續勘查工作是否能夠順利開展,尤其是在我國高度重視綠色發展的背景下,進一步體現出了水工環地質勘探工作對于后期開采工作的價值。
總而言之,在礦區建設過程中,礦產勘查是一項非常重要的過程中,它是礦山建設的前提,能夠為后續礦產資源的開發工作提供有效支撐。在礦產勘查中,水工環地質勘探具有十分重要的價值,有利于提高礦產勘查的效率,保障礦產勘查整體質量,對后續開采工作具有較強指導效果,能夠合理規避各種風險因素對開采工作造成的影響,提高開采過程中的安全性。