綜合勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的應(yīng)用分析

黃小榮，黃 勝

（江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì)，江西 鷹潭 335000）

金屬礦山的巖土層勘察，對(duì)金屬能源勘探及開(kāi)采等工作的開(kāi)展有直接的影響，所以，研究綜合勘察技術(shù)在金屬礦山沿途工程中的應(yīng)用，則需要從地質(zhì)信息、數(shù)字化勘察、巖土結(jié)構(gòu)模型等方面進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土勘察效率、精度、準(zhǔn)確性提升。科學(xué)有效的綜合勘察技術(shù)，獲得金屬礦山巖土層的地質(zhì)信息，并分析勘察數(shù)據(jù)來(lái)源，實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程屬性信息整理與綜合分析，促進(jìn)金屬礦山巖土工程建設(shè)的創(chuàng)新發(fā)展[1]。

1 金屬礦山巖土工程勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題分析

巖土工程本身的情況具有多變性，施工狀況比較復(fù)雜，在進(jìn)行勘察作業(yè)中，勘察質(zhì)控、勘察技術(shù)應(yīng)用等，對(duì)金屬礦山巖土工程勘察精準(zhǔn)度會(huì)產(chǎn)生直接的影響。一方面，在現(xiàn)有的金屬礦山巖土工程勘察技術(shù)中，仍然會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)信息不全面、勘察精度不高等問(wèn)題，這對(duì)金屬礦山巖土工程施工作業(yè)方面會(huì)產(chǎn)生直接的影響，影響工程施工進(jìn)度[2]。另一方面，綜合勘察技術(shù)在全面應(yīng)用的過(guò)程中，還需要對(duì)綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用原理、礦物質(zhì)勘探等方面進(jìn)行綜合分析，避免復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造影響勘探結(jié)果。研究礦物勘察與識(shí)別方法在金屬礦山巖土工程中的嬰童特點(diǎn)，并利用綜合性勘察技術(shù)進(jìn)行勘察分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程勘察工作水平提升方面有積極作用。

2 綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 邊界約束重構(gòu)的綜合勘察技術(shù)原理

結(jié)合金屬礦山巖土工程的實(shí)際情況，則需要從物質(zhì)勘探、金屬礦物質(zhì)識(shí)別等方面進(jìn)行分析，在利用邊界約束重構(gòu)方法的過(guò)程中，則需要針對(duì)金屬礦山巖土工程內(nèi)不連續(xù)區(qū)域內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)變化等方面進(jìn)行綜合分析，以建立邊界約束重構(gòu)的散點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)三維三洋數(shù)據(jù)，獲得金屬礦山巖土工程的礦物質(zhì)特征序列[3]。為進(jìn)一步提高金屬礦山巖土工程綜合勘察能力，則需要從邊界信息標(biāo)準(zhǔn)差的方式進(jìn)行分析，標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算如下：

在上述公式中，μ（Ax） ：X→[0,1]與v（Ax） ：X→[0,1]為地質(zhì)層位面重構(gòu)的維數(shù)，在利用相鄰網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的是變量X進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)約束與重構(gòu)后，可以對(duì)種子點(diǎn)K位置，形成網(wǎng)格內(nèi)部的斷面特征解，具體的表達(dá)公式如下：

在上述公式中，x1、x2、...xT為綜合勘察技術(shù)的特征序列X的簡(jiǎn)單子樣，T為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的待插值點(diǎn)的補(bǔ)償插值區(qū)間，基于此，在對(duì)離散點(diǎn)的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行分析中，收斂聚類(lèi)特征的表達(dá)式如下：

在利用裁剪的方式對(duì)巖土工程的斷層金屬礦藏的固體顆粒形貌進(jìn)行分析是，則需要從分類(lèi)均值與方差的角度進(jìn)行分析，其關(guān)系表達(dá)式如下：

在上述關(guān)系表達(dá)式中，需要利用XRD分析法，對(duì)礦物質(zhì)的顆粒自動(dòng)聚類(lèi)概率進(jìn)行計(jì)算，密度函數(shù)的表達(dá)式如下：

在利用上述關(guān)系式的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)邊界約束重構(gòu)的方式，對(duì)金屬礦山巖土層進(jìn)行重構(gòu)勘察，進(jìn)而對(duì)礦物質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、顆粒自動(dòng)聚類(lèi)變化密度、離散點(diǎn)數(shù)據(jù)變化等方面進(jìn)行整理與匯總，達(dá)到金屬礦山巖土層實(shí)時(shí)勘察的目的。

2.2 三角重構(gòu)與數(shù)字化勘察的聯(lián)合應(yīng)用分析

在利用數(shù)字化技術(shù)對(duì)金屬礦山巖土工程中的勘察技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需要利用不規(guī)則三角網(wǎng)重構(gòu)與數(shù)字技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的方式，在Grid網(wǎng)格模型中，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦山巖土的不規(guī)則三角網(wǎng)重構(gòu)，利用交叉點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦山巖土中金屬礦層特征的量化分析，根據(jù)網(wǎng)格線的參數(shù)變化，獲得關(guān)聯(lián)層位的數(shù)據(jù)信息變化?；诖耍诰C合勘察技術(shù)應(yīng)用下，金屬礦山巖土的顆粒粒度特征信息的表達(dá)關(guān)系如下：

在利用物相組成法重構(gòu)三角網(wǎng)插值點(diǎn)進(jìn)行矢量的偏差估計(jì)分析是，則需要對(duì)進(jìn)行計(jì)算，金屬礦山工程的數(shù)字化重構(gòu)與信息處理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

在上述公式中，Gnew、Gold分別表示斷層面矢量的信息傳導(dǎo)向量，從而達(dá)到金屬礦山巖土的綜合勘察、礦物質(zhì)勘探。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行勘察數(shù)據(jù)信息處理的基礎(chǔ)上，則可以從空間分析以及上述重構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息資源整合。通過(guò)地理信息系統(tǒng)整合，并通過(guò)共享信息資源，對(duì)勘察過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，以此實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程勘察精度、有效性的綜合提升。

3 實(shí)驗(yàn)分析

在數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用下，以邊界約束重構(gòu)模型為基礎(chǔ)，對(duì)金屬礦山巖土工程進(jìn)行綜合勘察與檢驗(yàn)，所以，利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方式進(jìn)行分析，根據(jù)三角自動(dòng)剖分法進(jìn)行綜合勘察技術(shù)檢驗(yàn)。以某金屬礦山巖土工程為研究對(duì)象，金屬礦山巖土的綜合勘察結(jié)果如下。

圖1 金屬礦山巖土工程的綜合勘察結(jié)果

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，在對(duì)金屬礦山巖土工程進(jìn)行綜合勘探的過(guò)程中，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本次的邊界約束重構(gòu)效果比較好，基本實(shí)現(xiàn)了金屬礦山巖土工程的勘察精度提升，可應(yīng)用于金屬礦山巖土工程建設(shè)與發(fā)展中。

4 綜合勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的應(yīng)用策略

4.1 建立數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用模型

結(jié)合金屬礦山巖土工程的勘察需求，通過(guò)數(shù)字化勘察技術(shù)模型的應(yīng)用，可以獲取基礎(chǔ)地理與勘察地理數(shù)據(jù)，生成不可編輯的文檔資料，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦山巖土數(shù)據(jù)的深度分析。首先，金屬礦山巖山工程的實(shí)際環(huán)境為基礎(chǔ)，并以基礎(chǔ)地理信息的基礎(chǔ)上對(duì)原始測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其次，結(jié)合原始測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為巖土資料、圖像信息等，這對(duì)進(jìn)一步提高金屬礦山巖土工程勘察水平方面有積極作用。建立數(shù)字化勘察模型，并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬分析，保障勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程的勘察水平提升[4]。

4.2 虛擬金屬礦山巖土工程

結(jié)合金屬礦山巖土工程的實(shí)際情況，以虛擬金屬礦山巖土工程為模擬，并通過(guò)數(shù)據(jù)信息處理進(jìn)行分析，對(duì)提高金屬礦山巖土工程的整體勘察水平方面有積極作用。在進(jìn)行金屬礦山巖土工程模擬的過(guò)程中，需要以地形信息、地理信息等為基礎(chǔ)，并收集金屬礦山巖土工程的地理位置資料，對(duì)地層、地質(zhì)情況等方面進(jìn)行研究，并以仿真模擬分析的方式，對(duì)地層、地質(zhì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性、勘察結(jié)果是否準(zhǔn)確等方面進(jìn)行檢驗(yàn)分析，這對(duì)降低勘察難度，實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程的多層次、深度勘察等方面有積極作用。通過(guò)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)金屬礦山巖土工程的勘察結(jié)果準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)關(guān)系、地層重構(gòu)處理等方面進(jìn)行檢驗(yàn)與分析，從而實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程的勘察水平提升。

4.3 金屬礦山巖土工程的勘察與礦物質(zhì)分析

在利用邊界約束重構(gòu)法對(duì)金屬礦山巖土工程勘察進(jìn)行研究中，則需要以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，并通過(guò)資料、圖紙等方式，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，以此保證金屬礦山巖土工程勘察結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)信息處理、數(shù)字化管控的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)校正與勘察數(shù)據(jù)信息處理，以此實(shí)現(xiàn)金屬礦山巖土工程勘察的數(shù)字化管控，這對(duì)優(yōu)化綜合勘察技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果方面有現(xiàn)實(shí)意義。聯(lián)合勘察技術(shù)的應(yīng)用，其側(cè)重點(diǎn)是從數(shù)字模擬、仿真分析的角度，結(jié)合金屬礦山巖土工程的實(shí)際情況，對(duì)地理基本信息、地質(zhì)信息、礦物質(zhì)分布等方面進(jìn)行檢驗(yàn)與分析，從而達(dá)到金屬礦山巖土工程勘察精度提升的目的。數(shù)字化、信息化技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘察中，可對(duì)金屬礦山巖土工程的礦物質(zhì)層數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析，從而促進(jìn)金屬礦山巖土工程的創(chuàng)新發(fā)展。

5 結(jié)論

綜上所述，數(shù)字技術(shù)聯(lián)合邊界約束重構(gòu)法對(duì)金屬礦山巖土層特征、礦物質(zhì)特征序列等方面進(jìn)行勘察，基本實(shí)現(xiàn)了綜合勘察以及礦物質(zhì)勘探，這對(duì)解決金屬礦山巖土工程的勘察問(wèn)題、勘察精度等問(wèn)題有積極作用。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造下，金屬礦山巖土工程則需要從礦產(chǎn)地質(zhì)特征的角度進(jìn)行勘察，從而解決金屬礦山巖土工程的勘探問(wèn)題，促進(jìn)金屬礦山巖土工程的建設(shè)與發(fā)展。