安全生产中矿山地质勘测技术探究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

孙菲菲

芝罘区不动产登记中心 山东 烟台 264000

摘要

基于矿山地质勘测获取准确的地质资料数据,为矿山开采提供数据参考,并且保证矿山开采的安全性。但因传统勘测工作的影响,矿山地质勘测存在技术壁垒,无法保证勘测数据的准确性与完整性。为保证矿山生产的安全性,必须应用先进的矿山地质勘测技术,加强技术的研究分析,从而为矿山生产提供基础保障,基于此本文主要探讨矿山安全生产中地质勘测技术的合理应用。


关键词

矿山;安全生产;地质勘测技术

正文

矿产资源储量相对集中区域中,周边环境比较恶劣,矿山开采作业中会对周边生态环境造成直接的负面影响,矿山地质勘测作业的数据信息直接关系到矿山开采作业的生产安全。所以,矿山地质勘测单位必须利用现代化先进技术手段,针对待开采区域展开地质勘测作业,结合勘测结果完成开采方式的规划设计,全方位保障生产安全。

1、矿山地质勘测现状

矿山地质勘探作业会受到多方因素的直接影响,在我国工业化与城市化进程不断加速的背景下,矿山地质勘测作业得到了一定程度的发展与提升,然而因为我国国土面积大且地形复杂,因此矿山地质勘测技术还存在一定的问题。首先,我国矿山地质勘测作业的速度相对较低,而发达国家的矿山地质勘测作业主要由各个部分的共同参与,勘测技术以及工具更为先进,因此地质勘探作业的整体效率较高。而我国矿山地质勘测作业主要由政府相关部门牵头,勘测作业效率不尽人意。近年来,随着我国社会经济的快速发展,城市化与工业化进程加速,对矿产资源的需求量持续增加,出现供不应求的情况,而矿山开采之前并未做好地质勘探作业便盲目开采,对矿山周边生态环境造成严重破坏,无法保证矿山开采整体效率,并且限制了矿山地质勘探技术的进一步发展。此外,矿山开采作业中,不够重视矿山地质勘测作业,为了能够节约矿山开采作业的整体开支,矿山开采前并未做好科学的勘测作业,部分勘测作业不够全面,因此矿山开采作业的安全系数较低,采矿意外时有发生。并且因为矿山开采深度不断增加,影响到矿山环境的稳定性,地质勘测作业中出现了各种环境问题,对矿山地质勘测技术的发展极为不利[]

2、矿山地质勘测的重要性

2.1勘测作业的重要性

矿山地质勘测作业中,主要对矿山周边地质、地形地貌展开科学勘测,利用勘测数据信息绘制矿山图纸,矿山开采作业中可以结合图纸的相关内容与数据设计开采计划,保证开采作业的质量与效率,并且能够提高矿山开采作业的整体安全性。矿山地质勘测数据信息不但关系到矿山开采作业的安全性,并且和矿区周边生态环境等存在密切关系,通过勘测数据的分析研究,能够最大程度上的控制矿山开采对周边生态环境造成的污染以及破坏,最大限度上的保证生态环境与矿山开采作业的相互协调。矿山地质勘测作业中,针对矿山周边地质结构以及水文情况展开详细勘测,并且可以检测矿山内部危险因素以及有害气体等,制定合理的预警处理方案,避免易燃易爆气体以及有毒气体等造成矿山生产的安全事故。

2.2地质勘测技术的重要性

矿山地质勘测作业中,必须利用现代化的先进技术与设备来全方位的勘测地质结构,利用弹性波以及地震波的监测技术,保证能够全方位掌握矿山整体地质结构形态以及矿产布局情况,明确矿山内部空间情况。利用地质勘测数据信息,能够帮助矿山开采作业人员定位具体的开采位置,并且选择科学的开采方式,能够保证矿山开采作业中矿井设计与布局的稳定性与安全性。而通过电法自己电磁法等勘测技术展开矿产地质结构的勘测作业时,可以充分掌握矿产内部的具体情况,明确水文情况以及内部气体情况等。采矿作业人员可以结合相应的勘测数据信息来及时的调整内部矿井,合理规避水体以及有害气体等,以此来避免采矿安全事故的发生,并且能够为矿山内灾害治理以及故障排除提供参考依据。通过钻探技术展开矿山地质勘测作业,可以了解矿石情况,并且测定矿井内部岩石密度以及硬度等数据,明确矿井结构的稳固性,对内部矿井建设与调整提供数据参考,从根本上保障矿山开采作业的安全系数[]

3、常见的矿山地质勘测技术

3.1三维地震勘探技术

应用三维地震勘探技术需要结合二维勘探技术,在矿山周边设置相应测线,对于矿山地质结构当中反馈的地震波展开采集回收,随后通过专业设备仪器来显示勘测区域内矿山结构的整体地震剖面图,针对图像展开计算分析,随后能够得出地下矿产资源的具体位置。矿山地质勘测作业中,针对深层次地质结构的勘测与测量至关重要,深度地层结构稳固性直接决定了上部矿山开采作业的安全性与矿井的稳定性。

3.2化学勘探技术

化学勘探技术主要基于地球化学专业知识来实现,利用化学手段针对矿山地质结构内部岩石以及土壤的化学成分展开详细分析研究,地下结构内部化合物与碳元素展开科学分析,针对各个位置中碳元素具体含量产生的变化进行对比分析,以此来确定矿山开采的整体范围。利用化学测量手段可以针对矿山开采区域当中的水文情况展开科学的测量,利用抽样试验的方式来确定地质结构内部的整体构造以及水体质量等信息[]

3.3槽波地震勘探技术

槽波地震探测技术的应用过程中,主要针对矿山开采矿井在前进方向中的矿层、断层与其他地质情况展开科学勘测。地震波的传播速度低,通过地震仪可以详细记录波形,从而确定波形中的低速槽信息,通过测量可以清晰明确掌握矿层的基本情况。在应用槽波地震勘探技术的时候,必须明确矿山内部矿层的导槽性,槽波处于矿层内部的任意角度反射,能够完成矿层厚度以及内部结构变化的有效勘测,并且能够保证勘测数据信息的准确性。

3.4钻探技术

矿山地质勘测作业中,需要用到钻机以及钻具等各类仪器设备,地层结构开凿坑洞,针对内部岩石展开取样检验。矿山开采的钻孔作业中,可以结合岩石性质等因素选择相应的钻孔方式,保证各项工作的高效率展开。在钻探技术当中,地面钻探技术不会受到空间层面的限制,可以利用大型机械设备来辅助作业,能够保证探测作业的高效率完成。井下钻探技术主要通过小型机械设备来辅助钻孔作业,矿井下内部空间会造成一定限制,需要利用分体式钻机保证勘测作业的整体效率。传统探测技术主要基于专业化机械钻头进行矿石的打碎处理作业,可以在不同种类的钻井打孔作业中发挥作用。而定向钻探技术主要是利用人工斜造的方式让钻头保持固定完成勘测作业,能够展开多角度的地质勘测作业。钻探技术可以完成矿层的探测作业,并且可以探测出地层内瓦斯含量以及危险气体等情况,并且在应急救援环节发挥积极作用。

3.5测绘遥感技术

通过遥感技术来展开矿山地质勘测作业,可以通过探测仪器接收来自动化的处理反馈数据,可以提高信息数据处理的效果,并且达到数据传输、计算以及分析的有效集成,反馈出矿区的真实属性。因为测绘遥感技术利用高空拍摄图像来获取地面的相关数据,与传统测绘技术相比,遥感测绘技术优势更为突出。测绘遥感技术广泛应用于地质勘测作业中,主要分为地形测绘与专题图件制作。矿山地质勘测作业中,通过测绘遥感技术与卫星高空影像资料,实时捕捉矿山的三维地形数据,获得精准的矿山地形图。通过遥感技术能够24小时多时段的勘测计算,自然因素不会造成干扰问题,利用卫星影像资料,通过计算机系统来处理相关数据,保证矿山地形图测绘作业的整体精准度。传统矿山地质勘测作业中,矿山地质勘测会受到多种因素的干扰,人为误差较大,而遥感技术在精准度与自动化方面具备突出优势,可以避免勘测结果出现人为误差。专题图件可以通过测绘遥感技术,来产生各个波段的遥感影像,采集地表数据信息,从而详细分析矿山周边地质构造、岩层组成与底层发展方向等。多波段的采集以及筛选数据,可以为矿区资源分布情况分析,矿山发掘与开采等环节提供数据方面的支持[]

4、矿山地质勘测技术的发展方向

4.1GPS技术在地质勘测中的应用

近年来,我国科学技术发展迅速,矿山地质勘测的传统技术开始逐渐淘汰,地质勘测技术向定位系统应用方面转变。GPS定位系统的实际操作相对简单,效率较高可以利用无线电波卫星技术,基于智能化策略来确定矿山坐标信息定位系统具备较高的精准度优势,利用GPS定位系统展开矿山地质勘测作业,可以结合卫星定位来完成地面测绘作业基于具体的经纬度来划分测绘作业位置,保证区域划分细化,针对矿区地形定位能够提高准确性利用定位系统技术进行矿山地质勘测作业,首先需要建立相应的控制网。结合矿山勘测区域地质环境的实际情况,科学的规划设计勘测作业范围利用针对性的控制网布网模式保证采集数据的精确性以及便捷性保证矿山地质勘测作业测绘地点的合理选择,需要注意的是,矿山地质勘测作业中,矿山电磁场会对定位系统勘测数据的精准度造成直接影响

4.2低空无人机技术

低空无人机测绘技术在矿山地质勘测作业中的应用,能够实现速度快、效率高成本低的应用优势目前,低空无人机测绘技术广泛应用于矿山测绘作业中,通过低空无人机技术来组织矿山地质勘测作业勘测作业人员可以预先设置相应比例尺,设计无人机的具体飞行路线。低空无人机测绘技术所用的测绘相机主要以非量测数码相机为主其他类型的航拍无人机采用的拍摄相机相比容易出现镜头畸形问题,影响到数据的准确性所以,低空无人机测绘技术拍摄的图像存在变形问题图像的两边大中间小,变形像素主要保持在2040像素,并且因为外界太阳光线的影响,光线无法实现精准相交。矿山地质勘测作业中,地理环境相对复杂,地质测绘作业主要针对地下地质情况进行测绘作业为了保证低空无人技术优势的充分发挥,首先需要做好遥感调查工作,明确地下矿产资源的具体勘测情况针对地质变化进行勘查,从而为后续作业的有序展开提供数据支持矿山地质勘测作业中,可以结合卫星遥感数据来保证勘测数据信息的精准。低空无人机遥感技术其他类型的测绘技术相比具备更高的分辨率,并且低空无人机遥感测绘技术能够实现全面化以及多元化的测绘作业需要注意的是,为了保证矿山地质勘测作业的安全性保证矿山开采作业的效率与安全系数,利用无人机遥感技术进行矿山内部信息的采集分析保证地质测绘质量[]

4.3地理信息系统

矿山地质勘测作业中,信息采集属于关键部分,而地理信息系统在数据采集分析中发挥重要功能。地理信息系统可以直接管理空间数据库,在勘测空间数据的环节中,结合GPS定位技术能够确定矿山地质信息数据,针对数据信息进行分析与处理,完成坐标转换、拓扑关系以及图形编辑等步骤,数据运算与分析中找出具体的问题数据,及时补充缺失的信息数据,以此来确保勘测数据的真实性与有效性。通过地理信息平台来采集处理信息数据,给矿山开采作业提供数据参考,保证矿山开采作业的安全性。此外,测绘遥感技术与地理信息系统的融合应用也是矿山地质勘测作业的主要发展方向,遥感影像属于地理信息技术的核心数据,地理信息技术在空间数据信息分析中的应用,能够保证遥感影像的价值,这也突出了测绘遥感技术与地理信息系统之间融合应用的必要性。矿山地质勘测作业中,为了保证勘测数据的准确性与完整性,必须应用先进勘测技术与设备工具,遥感技术与地理信息系统之间的融合,能够实现优势互补,提高地质勘测作业的综合效果。通过技术的融合应用,可以实现矿山空间地质勘测数据信息的自动化采集与整理。测绘遥感技术可以获得地质结构以及地形地貌等相关信息,实时反馈遥感影像,通过采集到的数据信息,利用地理信息系统完成建模,通过定量分析技术提高矿山地质勘测作业的质量。

结束语

综上所述,矿山地质勘测作业中,通过先进的技术设备,全方位的掌握地质结构等方面的相关信息,给矿井建设与开采方案设计等提供数据支持。高质量的矿山地质勘探作业,不仅能够确保作业人员的人身安全,合理规避矿山开采安全事故,并且能够全面了解矿山情况,合理规划开采线路,提高矿山开采效果,保证矿产资源开采作业的安全与质量。

参考文献

[1] 李金洲. 矿山地质勘查与找矿技术关键点探究[J]. 华东科技:综合, 2020(6):1.

[2] 李光杰. 生态保护环境下的矿山地质勘探技术方案探究[J]. 中国金属通报, 2021(13):2.

[3] 曹兴周. 矿山地质勘查技术与地质环境综合治理措施[J]. 世界有色金属, 2020(1):2.

[4] 刘阳, 段雅慧. 试论矿山水工环地质环境勘查工作中新技术应用[J]. 中国金属通报, 2020(4):2.

[5] 安永福. 浅谈地质找矿勘查技术原则与方法创新[J]. 信息周刊, 2020(2):3.

 


...


阅读全文