曹旭

摘要:現階段,在礦產行業發展過程中,企業必須加強對礦產施工的重視。金礦作為常見礦產資源之一,開采需要設計礦井。為了保證礦井質量,規避安全風險,針對礦井的貫通測量顯得十分重要。但是,由于金礦礦井地質環境復雜而且涉及面較廣,作業環節貫通測量存在一些技術難點,要求施工人員對測量要點研究,掌握專業的管理策略。基于此,本文從金礦入手,淺談金礦礦井貫通測量的特點以及施工難點,并且在此基礎上針對性地制定管理策略,以保證貫通測量作業的順利落實。
關鍵詞:金礦礦井;貫通測量;技術測試
DOI:10.12433/zgkjtz.20232733
由于礦產資源大多數在地下,礦產資源的采掘需要掘進礦井,然而礦井在測量過程中的誤差、施工中的失誤等都可能引起巷道偏離設計,引起重大的測量事故。所以,在實際作業環節,施工人員加強對貫通測量的重視,結合金礦的實際狀況合理分析貫通測量存在的難點,在此基礎上制定出專業的管理對策。由于貫通測量的復雜性以及金礦礦井的規模性,技術落實還存在一些難點,需要礦產行業加強重視。
一、金礦礦井與貫通測量概述
(一)金礦礦井
金礦礦井是指開采金礦的地下設施或地表設施。金礦通常隱藏在地下深處,為了提取金礦,人們需要建造礦井。礦井可以是豎井(沿著垂直方向開掘)或斜井(沿著斜視角開掘),也可以是隧道或洞穴。在開采過程中,使用不同的機械設備和技術開鑿,運輸和處理金礦石,這些設備和技術可以根據不同的開采條件和要求而有所不同。開采金礦是一項復雜而耗時的過程,需要采取嚴格的安全措施和環境保護。
(二)礦井貫通測量
貫通測量,也稱為穿透測量,是一種用于探測地下地質結構和礦產資源的地球物理勘查方法。測量原理是利用地球物理波的傳播規律,通過發送射線或波至地下,測量反射、折射、散射和衰減等信息,以推斷地下結構的性質和分布。常見的貫通測量手段主要有以下三種:一是地震貫通,該技術是利用地震波在地下傳播的特性,通過人工產生的震源或自然地震,測量地震波在地下介質中的傳播速度、振幅和波形變化,推斷地下巖層和礦產資源的信息;二是重力貫通,是利用重力場的測量結果,推斷地下的密度分布,揭示地下的巖層和礦產資源;三是電磁貫通,是利用電磁波在地下介質中的傳播特性,通過發送電磁信號,測量信號的電場或磁場響應,分析地下介質對電磁波的響應特征,以確定地下結構和礦產資源的存在。在實際作業過程中,貫通測量在礦產勘查、地質調查和地下工程等領域都有廣泛應用,可以提供寶貴的地下信息,幫助工作人員了解地質結構、礦產儲量和資源分布,為資源開發和工程建設提供科學依據。
二、金礦礦井貫通測量的特點以及優勢
(一)貫通測量的特點
貫通測量是一種地下作業實施的信息調查技術,具有一定操作難度。一是非侵入性。貫通測量是一種非侵入性的地球物理測量方法,不需要地下開挖或鉆探,不會對地下結構和環境造成破壞。二是操作范圍大。貫通測量可以涵蓋廣大地區,通過采集地面上的數據分析,對較大范圍的地下結構探測。三是高分辨率,可以提供較高的空間分辨率和時間分辨率,可檢測到地下結構和礦藏的細微變化,提供詳細的地質信息。四是多個參數測量,可以同時測量多個地球物理參數,如地震貫通可以測量地震波速度、振幅等信息,電磁貫通測量電場和磁場響應等,綜合分析參數有助于全面了解地下結構和礦產資源分布情況。五是提供定量信息。通過精確的數據采集和分析,提供定量的地下信息,如巖層厚度、礦體形狀、儲量估算等,為資源開發和工程設計提供科學依據。六是經濟性高,相比其他探測方法,貫通測量具有較快的測量速度和較低的成本,能夠對大范圍的地區初步勘查,為后續的詳細調查提供指導。
(二)金礦礦井中貫通測量的必要性
首先,確定礦體規模和儲量,金礦貫通測量揭示金礦礦體的空間分布、形態和規模。通過測量金礦的水平和垂直延伸范圍,預估礦石的量和品位,為礦業開發提供重要依據。其次,可以揭示金礦礦體特征,如礦物組成、巖性、構造和礦石品位等。這些信息有助于金礦的開采、選礦和冶煉,有助于優化礦石處理流程和提高金礦的回收率。精確勘探和開發設計,金礦貫通測量提供了地下空間的準確數據,有助于實施精確的勘探和開發設計。通過了解金礦礦體的幾何形態、巖性特征、變形情況等,制定合理的開采方案,確定合適的開采方法和設備,減少資源浪費和環境影響。再次,提高采礦效率和經濟效益,通過準確測量金礦礦體的空間分布和規模,優化開采方案,提高礦石產量,降低采礦成本,提高經濟效益。最后,提供安全和環保基礎數據,通過測量金礦礦體的特征,預測地質風險、地下水情況、巖層穩定性等,提前采取措施,確保礦山的安全運營。此外,合理開采設計可以降低對環境的破壞,保護生態環境。
綜上所述,金礦貫通測量是金礦勘探和開發過程中不可或缺的一環,施工人員必須加強對其的重視程度。
三、金礦礦井中貫通測量存在的難點
在金礦開采環節,貫通測量雖然可以最大限度地保證開采質量,但是技術以及地質方面還存在一些施工難點。首先是地下結構的復雜性,金礦礦井往往位于復雜的地質構造和巨大的巖石體中,這導致貫通測量在金礦礦井中面臨的挑戰是提高測量精度和準確性,難以揭示金礦礦體的空間分布和規模。比如,地下巨大巖石體的干擾,金礦礦井附近常存在大量的巖石體,它們的存在會導致貫通測量中的干擾和噪聲。這些條件對貫通測量的實施和數據采集帶來一定的技術難題,使對金礦礦體進行準確的辨識和定量的描述變得困難。其次是數據采集方面的難點,金礦礦井通常位于地下較深的位置,需要采用特殊的設備和技術手段進行數據采集。金礦礦井的特殊條件和限制,如狹窄的空間和復雜的地下環境,可能會影響數據的獲取和質量。
此外,對于大規模金礦礦井,需要采用大量的數據處理和解釋方法,提取有效的信息,進一步增加作業難度。金礦貫通測量需要實時監控和數據傳輸,以便及時分析和判斷測量的結果,由于礦井條件限制,數據的實時傳輸和監控面臨著困難。然后是安全方面,礦井貫通測量需要進入地下測量(見圖1),這對人員的安全和環境保護提出了更高的要求。在測量過程中,對礦井的風險和安全因素進行評估和控制,以確保測量的安全和可靠性。金礦礦井狹窄的空間限制了貫通測量設備和傳感器的放置和操作。礦井中可能存在高溫、高濕度和有害氣體等不利因素,因此,如何設計適應礦井環境的設備以及保障人員安全是技術難點之一。
四、金礦礦井中貫通測量要點及管理對策
(一)技術選擇
金礦礦井貫通測量環節,由于礦井地質條件存在差異,所以需要不同的技術測量。測量技術的合理運用成為貫通測量的關鍵,結合實際需要合理選擇技術。一是鉆探技術,是常用的金礦貫通測量方法之一。通過地下鉆探井對地下巖石進行取樣和測試,獲取礦石品位、巖石性質、地下結構等信息。二是雷達技術,利用電磁波傳播的原理,對地下巖層進行非破壞性探測和測量。通過測量電磁波在地下巖層中的傳播時間和幅度變化,獲得巖石的物理特性、巖性以及可能存在的金礦礦體。三是重力測量,通過測量地球引力場的變化間接推斷地下巖層的密度和物性特征,重力測量可以用于檢測地下巖石體的變化和可能存在的金礦礦體。四是電法測量,利用地下巖石的電導率差異,通過在地下發送電流和測量電位差推斷地下巖石的性質和構造。電法測量用于檢測金礦礦體的存在和邊界。五是地震勘探,利用地震波在地下巖層中傳播的特性,推斷地下巖層的物性和結構的一種方法,地震勘探用于探測金礦礦體和巖層變化。六是磁法測量,通過測量地磁場的變化推斷地下巖層的物性和構造。磁法測量用于探測金礦礦體的存在和邊界。不同技術的適用范圍不同,測量效果也存在差異,在實際作業環節,施工人員結合實際發展的需求合理選擇。
(二)統籌協調,實現質量控制
為了進一步保證貫通測量的作業質量,實際施工環節需要統籌協調。首先多種技術結合,應根據具體的礦體情況和目標,采用多種不同的貫通測量技術結合。綜合應用地質、物理、地球化學等多個學科的原理和方法,以提高測量的準確性和可靠性。其次與其他環節緊密結合,金礦貫通測量應緊密結合勘探、地質、地質力學等其他環節,形成完整的勘探與開發流程。貫通測量的結果應與其他環節的對比信息和分析,以提供全面的礦區信息。再次是定期測量,對于金礦礦體的貫通測量應定期監測和測量,及時更新測量數據。揭示金礦的變化趨勢和規模,為決策提供科學依據。其次是質量控制,在金礦貫通測量時,應注意質量控制,確保測量數據的準確性和可靠性,包括對測量設備的校準、貫通測量操作的規范化、數據采集和處理的標準化等方面的控制。最后是安全管理,金礦貫通測量涉及礦井或地下空間的操作,應注重安全管理。制定安全操作規程,確保測量人員的安全,防止礦井事故的發生。
(三)數據處理
數據處理關系貫通測量的作業質量。一方面,金礦貫通測量所獲得的大量數據需要進行有效的管理和分析。技術人員建立數據管理系統,對采集的數據整理、儲存和備份,并應用數據分析方法提取有效信息,以揭示金礦的特征和規律。另一方面,施工單位基于貫通測量數據,建立金礦貫通模型,對金礦儲量預測和評估。借助地質模型、數學模型和統計方法,提高對金礦儲量和分布的準確性和精度。
(四)構建隊伍,引進設備
人員技術及設備質量決定貫通測量的精準度,在實際作業環節加強對設備以及人員技術的重視。在設備方面,大量的設備設施、新技術的出現,逐漸廣泛應用于礦礦井貫通測量實踐中,為礦產的開采發揮出積極的作用,如新型全站儀,主要是通過對現場的實際需求進行有效的結合,選取合適的技術與設備,確保工作效率。在人員方面,應重視對技術人才的培訓工作,加強專業技能與綜合能力水平的培訓,使其更好地勝任該崗位,并保障工作可以高精度、高效率、高質量的完成。同時,在貫通測量過程中,管理人員應做好有關的管理工作,嚴格依據安全作業的標準、技術規范等要求實際操作,保證測量作業的質量與安全性。
五、結語
綜上所述,在金礦礦井工作中,貫通測量具有非常重要的作用,為了更好地確保貫通測量技術在開采中發揮作用,需要通過技術選擇、及時更新設備設施以及數據控制等方式。同時,在貫通測量應用中嚴格遵循技術措施,加強新技術的研發與引進,完善貫穿測量隊伍構建,為金礦礦井中貫通測量提供有效的數據參考。
參考文獻:
[1]譚志喜.老礦井延深皮帶大巷與回風立井高精度貫通測量方案優化[J].山西冶金,2022,45(01):96-98.
[2]張燚,劉明軒,徐健凱,等.超大型貫通測量人為干預的實踐[J].陜西煤炭,2022,41(01):118-120+144.
[3]成益品,陳偉樂,宋神友,等.深中通道沉管安裝測量塔法浮態標定與坐底標定精度對比試驗[J].隧道建設(中英文),2021,41(08):1399-1403.