基于礦井資源開采的地質(zhì)勘探技術(shù)及重要性分析

孫 靜，郭道冉，高尚嶸，遲守祥

（1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，山東 濟(jì)南 250014；3.淄博市自然資源局，山東 淄博 255000）

目前，我國各方面的經(jīng)濟(jì)獲得了極大的成長，而科學(xué)技術(shù)方面也隨著社會(huì)的發(fā)展獲得了很大的改善，礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)作為我國能源結(jié)構(gòu)重要組成部分，依然發(fā)揮著重要作用。礦產(chǎn)地質(zhì)勘探是探明礦井內(nèi)資源儲(chǔ)量的關(guān)鍵技術(shù)，并且在預(yù)防潛在的安全事故等方面的意義是非常重大的。

1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘探現(xiàn)狀

目前我國在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘探的過程當(dāng)中的技術(shù)逐漸成熟，特別是科技在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，因此在礦產(chǎn)地質(zhì)勘探過程當(dāng)中的技術(shù)，也獲得了極大的突破以及改善，使相關(guān)工作的效率有所提高，主要表現(xiàn)為。

1.1 環(huán)境保護(hù)技術(shù)和礦產(chǎn)資源生產(chǎn)相結(jié)合

我國這些年以來，對礦產(chǎn)資源在綜合加工利用方面的關(guān)注度變得更高，因此，也在不斷的發(fā)展這方面的技能，在礦產(chǎn)資源的潔凈燃燒技術(shù)等方面，取得了極為顯著的進(jìn)步[1]。

1.2 生產(chǎn)安全技術(shù)水平提升

我國近年出臺多項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)范，大力推廣高標(biāo)準(zhǔn)的安全技術(shù)手段，有效降低了安全事故率逐。安全生產(chǎn)技術(shù)在礦山生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中，占據(jù)舉足輕重的地位。

1.3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘探水平提升

隨著我國科技的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)也在不斷提高，地質(zhì)勘探的精準(zhǔn)度逐漸提升，為礦井開采的生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)保障。

1.4 擁有完善的綜采核心技術(shù)

2010 年前后，我國逐步關(guān)閉了小型礦產(chǎn)礦山。礦產(chǎn)企業(yè)正在向高效能、高產(chǎn)量方向發(fā)展。隨著國外先進(jìn)技術(shù)的引入、融入，結(jié)合我國礦產(chǎn)實(shí)際情況，經(jīng)過不斷摸索、前進(jìn)，形成了較成熟的地質(zhì)勘探方面比較完整的技術(shù)。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘探問題的分析

礦產(chǎn)地質(zhì)勘探是以礦產(chǎn)資源作為主要的勘探對象的，有效保護(hù)礦產(chǎn)資源的基礎(chǔ)上，逐漸延伸，在礦層氣及礦系地層地下水勘測方面有所發(fā)展。

2.1 信息技術(shù)的利用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)逐步引入礦產(chǎn)地質(zhì)勘探工作中，進(jìn)行并行式的分布處理。地質(zhì)勘探技術(shù)收集的數(shù)據(jù)可以輸入數(shù)據(jù)庫，通過信息技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。目前，礦產(chǎn)礦山生產(chǎn)正在逐步自動(dòng)化、智能化。礦山設(shè)備儀器在使用前，對其進(jìn)行預(yù)處理，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，保障其使用效果[2]。

2.2 環(huán)境地質(zhì)勘查問題

對礦山工程進(jìn)行施工，其周圍環(huán)境的地質(zhì)勘查度有所不足，這方面問題會(huì)直接影響到整個(gè)礦井開采過程當(dāng)中的質(zhì)量。而礦產(chǎn)資源的開采會(huì)影響礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境，比如礦系水竄層污染，礦體加工過程中的粉塵污染等。礦山在勘探階段未進(jìn)行礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境預(yù)測評估，可能導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度升高，礦山難以為繼[3]。

2.3 動(dòng)態(tài)地質(zhì)考察問題

在完成動(dòng)態(tài)地質(zhì)考察的時(shí)候，最為重要的問題相對來說也是比較顯著的，主要包括有把思沖擊期的地質(zhì)等各種不同的相對較為復(fù)雜的地質(zhì)方面的問題。這些問題的產(chǎn)生大多都是因?yàn)榈刭|(zhì)的動(dòng)力狀態(tài)所導(dǎo)致的。這種狀態(tài)和巖體在應(yīng)力場方面，相互之間的聯(lián)系相對來說是較為緊密的，如該方面問題累積、未解決，則礦山生產(chǎn)過程可能會(huì)嚴(yán)重破壞礦山方面的地質(zhì)條件和生態(tài)平衡，造成了頂?shù)装宓膸r體應(yīng)力方面的再分配，這也讓地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的概率有所提高[4]。

2.4 礦井水防治問題

部分礦山未充分考慮開采施工過程中勘探孔帶來的溶水性隱患，封閉施工執(zhí)行不到位，嚴(yán)重影響礦山正常生產(chǎn)，并造成安全隱患。

3 礦井地質(zhì)勘探技術(shù)

礦產(chǎn)資源在開采前，應(yīng)進(jìn)行充分、有效地地質(zhì)勘探，探明礦區(qū)巖層的構(gòu)造、巖性特征、地下水特征等，同時(shí)也應(yīng)探明周邊生態(tài)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，并合理預(yù)測。

3.1 瞬變電磁勘探技術(shù)

在實(shí)際進(jìn)行一下看他的過程當(dāng)中，一定要能夠按照集采全面的。具體大小情況，進(jìn)行一定的發(fā)射以及接收回線的工作，同時(shí)也要確定其這項(xiàng)工作的具體邊長的數(shù)額是什么，這樣可以讓整個(gè)勘探效率獲得提高。如果想要讓型號增強(qiáng)，那么發(fā)射功率就要增大，或是增加接收回線具體的匝數(shù)，從而使精確度有所提高。

3.2 電阻率法勘探

這種方法一般情況下要重新構(gòu)造地下電流的分布規(guī)律，通過使用沿途的介質(zhì)導(dǎo)電性進(jìn)行充分的分析，從而得出一定的結(jié)論，這些年來使用高密度的電阻率法是比較普遍的，這樣的方式和相對較為傳統(tǒng)的電阻率法相互之間進(jìn)行對比，不難發(fā)現(xiàn)這種方式的測點(diǎn)密度相對較高一些，甚至可以把各種相互具有差異的裝置聚集起來，進(jìn)行同時(shí)采樣，可以讓整體的工作效率獲得全面的提高，同時(shí)也可以對不同比值進(jìn)行充分對比和求解，將一些異常信息突顯，讓工作人員能夠及時(shí)了解重點(diǎn)內(nèi)容。

3.3 地震勘探技術(shù)

地下的地層不同，那么其中的彈性密度存在的差異也是極大的，在地質(zhì)變化由不同地層中間轉(zhuǎn)播的時(shí)候也會(huì)存在不同的反應(yīng)，通過使用地質(zhì)變化方面的原理，在進(jìn)行勘探的過程當(dāng)中，可以完成勘探任務(wù)，可以有效的分析地層的性質(zhì)，并且更加準(zhǔn)確的了解其中工作任務(wù)的狀態(tài)，通過這樣的方式可以有效的讓地質(zhì)變化在遇到不同介質(zhì)的時(shí)候感應(yīng)出不同的表現(xiàn)，通過收集這些地質(zhì)變化做出的表現(xiàn)來進(jìn)行探索，從而分析地下介質(zhì)的具體性質(zhì)，了解這個(gè)區(qū)域是否可以完成開發(fā)任務(wù)以及安全度的大小，這樣的技術(shù)在勘探的過程當(dāng)中受到了普遍使用，可以分成深部的地震勘探技術(shù)等幾個(gè)不同的方面。在其中礦井具體深度甚至達(dá)到了800m的時(shí)候，只要使用地震勘探技術(shù)就可以完成相關(guān)任務(wù)，一旦深度增加，那么就必須要使用更深層次的地震勘探技術(shù)。

3.4 地震雷達(dá)勘探

因?yàn)榈叵碌牡貙訕?gòu)造和性質(zhì)是互相不一樣的，變化也比較大，在看看的過程當(dāng)中，難度會(huì)變得更大。因此，可以充分的使用雷達(dá)勘探的方式，而在地下，相互之間不同的巖層，很有可能會(huì)產(chǎn)生不一樣的介電常數(shù)和電阻率。如果只是在一定程度上，對地下進(jìn)行高頻電脈磁沖方面的發(fā)射，那么很有可能會(huì)出現(xiàn)一定的問題。所以要能夠?qū)Ψ瓷涿}沖進(jìn)行充分的分析，從而促使其對地下的一些地層和地質(zhì)現(xiàn)象可以完成全面勘探任務(wù)。通過使用雷達(dá)技術(shù)可以更加充分的并且更加明確的促使相關(guān)工作人員，了解地下地層具體的位置，同時(shí)也可以明確的表現(xiàn)地址狀態(tài)，對地下空洞以及水位等各方面情況進(jìn)行全面檢測，使工作人員可以準(zhǔn)確了解礦井開采的合理方式。

4 深部礦產(chǎn)地質(zhì)勘探技術(shù)意義

4.1 礦井開采頂板事故預(yù)防

我國的礦產(chǎn)企業(yè)數(shù)量相對較多，但是因?yàn)楦鞣矫鏃l件的制約，所以在安全防護(hù)方面仍然有所欠缺。工作人員的操作不夠規(guī)范，也會(huì)讓頂板事故產(chǎn)生。而地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，也是我國礦產(chǎn)企業(yè)所面臨的難題之一。在一些礦井開采重點(diǎn)區(qū)域，工作人員并不十分熟悉地質(zhì)構(gòu)造，所以對一些土質(zhì)無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的去也在進(jìn)行開采，這也會(huì)導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生。所以，地質(zhì)勘探技術(shù)可以有效的避免這樣的情況發(fā)生，討論區(qū)域安全性，完成更加科學(xué)合理的預(yù)防。

4.2 井下事故防治

在完成礦井開采的時(shí)候，井下有害氣體爆炸事故其傷害形式是非常高的，這種事故也是發(fā)生較為頻繁的一種，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成極大的損失也會(huì)造成人員傷亡，這種事故大部分都是因?yàn)閷τ泻怏w分布的情況掌握不足所引起的。為了可以盡可能的讓有害氣體爆炸情況有所避免，工作人員一定要對開挖的地層構(gòu)造和性質(zhì)有更加深入的了解，不但要通過更加先進(jìn)的技術(shù)了解有害氣體具體分布的狀態(tài)，同時(shí)也要進(jìn)行標(biāo)注在施工的過程中，對一些有害氣體較多的區(qū)域，要能夠盡量避免，防止出現(xiàn)井下有害氣體爆炸的情況。

5 礦產(chǎn)地質(zhì)勘探技術(shù)在礦井開采中發(fā)揮的作用

在完成礦井開采的時(shí)候，勘探技術(shù)非常關(guān)鍵，和整個(gè)礦井開采的工程也有非常密切的關(guān)系。因此，對這方面的技術(shù)提高也是非常重要的，從而使成本有效壓縮，同時(shí)也可以更加確切的讓礦井開采效率有所提升。在進(jìn)行礦井開采的過程當(dāng)中，蘊(yùn)含的風(fēng)險(xiǎn)是很多的，比如斷層。一旦施工人員發(fā)現(xiàn)了有可能產(chǎn)生了斷層，那么這種情況就很有可能會(huì)給井下的施工帶來很多不利的影響。在相對較為嚴(yán)重的情況下，礦井甚至?xí)霈F(xiàn)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。讓工作的相關(guān)人員無論是財(cái)產(chǎn)還是生命安全都受到威脅，因此必須要讓這種情況出現(xiàn)的可能性下降，在完成開采任務(wù)之前必須對地質(zhì)進(jìn)行勘探，通過這種方法可以有效的使工作人員能夠充分的了解其地質(zhì)構(gòu)造的具體情況一旦在地下出現(xiàn)了一些非常特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，工作人員也可以盡量制定緊急預(yù)案，避免難以解決臨時(shí)產(chǎn)生的情況。不僅如此，礦井開采的地質(zhì)勘探技術(shù)也在一定程度上會(huì)給開采人員帶來更多的基礎(chǔ)支撐，讓工作人員通過數(shù)據(jù)了解地下的基礎(chǔ)情況，不難發(fā)現(xiàn)煤礦當(dāng)中的一些地質(zhì)勘探類的技術(shù)對采礦意義重大，可以發(fā)揮出非常顯著的作用。完善的地質(zhì)勘探能夠給礦井的開采帶來積極的影響，有可能會(huì)產(chǎn)生的礦井事故里，有害氣體爆炸前是非常嚴(yán)重的。我國礦產(chǎn)儲(chǔ)量極高，開采量也極大，在開采的過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些較為嚴(yán)重的礦井事故，這些都很有可能會(huì)使因?yàn)橛泻怏w爆炸引起，因此相關(guān)企業(yè)一定要對有害氣體的防治更加關(guān)注，從而盡量降低產(chǎn)生損失的概率。而在完成開采任務(wù)的過程當(dāng)中，工作人員必須了解在進(jìn)行礦井開采的時(shí)候，其中一定區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況和含水量，不僅如此，在后續(xù)進(jìn)行開采的時(shí)候，開采人員也需要盡量對一些有害氣體含量相對較高的地方有所規(guī)避，并且在一開始就要制定應(yīng)急方案。同時(shí)對開采人員進(jìn)行一定的防護(hù)措施的提高也是非常重要的。只有這樣，礦產(chǎn)企業(yè)才能夠避免有可能會(huì)出現(xiàn)的一些有害氣體事故，同時(shí)也可以提高礦井開采的效率。在進(jìn)行礦井開采的過程當(dāng)中，最為重要的就是對開采方案的設(shè)計(jì)，有關(guān)人員必須充分地對該區(qū)域進(jìn)行考察，并以考察數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，完善開采的方案。工作人員也可以根據(jù)該區(qū)域的實(shí)際情況推測出有可能會(huì)出現(xiàn)的意外，并且制定一些解決方案，這樣一旦真的產(chǎn)生意外，那么開采人員也可以盡量采取相對應(yīng)的措施，盡量降低損失，使礦井開采可以更加正常的完成。

6 結(jié)語

綜上所述，在完成礦產(chǎn)地質(zhì)勘探的過程當(dāng)中，相關(guān)工作環(huán)節(jié)仍然存在很大的問題，所以工作人員以及有關(guān)部門必須及時(shí)找到解決的策略，在完成礦井開采的時(shí)候，勘查技術(shù)是非常核心的，也是相對較為典型的一種安全保障，一個(gè)相對來說較為完善的礦產(chǎn)地質(zhì)的勘探方面的技術(shù)，同時(shí)也可以避免有可能會(huì)產(chǎn)生的一些意外，使工作人員能夠始終確定其人身安全得以保障，并且提升采礦效率，給礦產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。