淺析礦山地質(zhì)勘查技術(shù)與地質(zhì)環(huán)境綜合治理措施

杜業(yè)東

（新汶礦業(yè)集團(tuán)地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司，山東 泰安 271222）

在地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)結(jié)合井下礦產(chǎn)資源開采的實(shí)際情況，充分、適當(dāng)?shù)貞?yīng)用勘探技術(shù)，并在礦產(chǎn)資源開采過程中進(jìn)行綜合應(yīng)用分析，地質(zhì)恢復(fù)與保護(hù)應(yīng)同時(shí)重視開采作業(yè)中對生態(tài)環(huán)境破壞和地質(zhì)破壞后的有效修復(fù)，重視地質(zhì)勘查；創(chuàng)新和引進(jìn)技術(shù)問題，嚴(yán)格規(guī)范礦產(chǎn)資源開采前期的勘查工作流程，有效提高礦山開采區(qū)的環(huán)境綜合管理水平，避免因能源開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展對大量能源資源的需求，實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 礦山地質(zhì)工程進(jìn)行地質(zhì)勘查的重要意義

礦山地質(zhì)工程勘查是利用各種勘查技術(shù)和手段，對礦山的環(huán)境、巖土、人文地質(zhì)等進(jìn)行控制和測試，為礦山地質(zhì)環(huán)境分析論證提供依據(jù)，為設(shè)計(jì)、組織和施工方案提供數(shù)據(jù)支持。作為采礦業(yè)的重要前提和基本技術(shù)，必須根據(jù)現(xiàn)場不同的地質(zhì)環(huán)境條件，制作真實(shí)、準(zhǔn)確的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告、采礦工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)，為礦山建設(shè)提供依據(jù)。明確提出保護(hù)地下水水源的合理化意見和建議，進(jìn)而全面提高采礦技術(shù)的科學(xué)性和高效性。此外，提高采礦技術(shù)質(zhì)量還可以促進(jìn)采礦環(huán)境的保護(hù)和管理，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 關(guān)于礦山地質(zhì)勘查的幾種常見技術(shù)

2.1 地震勘查技術(shù)

地震勘探技術(shù)主要是通過地下介質(zhì)的彈性和密度的差異來分析地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。它是在人工設(shè)備發(fā)射的地震波被地下介質(zhì)反射或破碎后，通過分析特定探測設(shè)備接收到的信息而進(jìn)行的一種典型的物探技術(shù)。對于礦田平坦且埋深較淺的地區(qū)，地震勘探技術(shù)較為常用；對于地層埋深較深的礦區(qū)，則采用深部地震勘探技術(shù)，地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，作業(yè)難度大，空間狹小，不穩(wěn)定因素較多，因此，礦產(chǎn)勘查技術(shù)可分為四種類型：槽波法地震勘探、瑞利波勘探、震波超前探測技術(shù)和井巷二維地震勘探技術(shù)。

2.2 電法勘查技術(shù)

電法勘探技術(shù)主要依靠不同巖礦的不同導(dǎo)電性，利用合適的電場探測裝置確定地下資源的分布情況，用大地電流法或垂直法進(jìn)行物探，以達(dá)到通過對各種電場和電磁場的分析和勘探，構(gòu)成勘探行業(yè)中常用的地質(zhì)勘探方法。

2.3 瞬變電磁技術(shù)

瞬變電磁技術(shù)因其工作效率高、二次場電阻靈敏度低而成為礦山地質(zhì)勘探的首選勘探方法。特別是利用未完成的回線或地線向地下礦層發(fā)送脈沖磁場，并通過觀測二次誘導(dǎo)渦場進(jìn)行介質(zhì)電阻觀測，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件對間歇期產(chǎn)生的一次脈沖磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，可以準(zhǔn)確識別出區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和礦床的走向信息，這些信息有：類型化勘探技術(shù)通常用于深部礦層的勘探。針對范圍窄、范圍小的特點(diǎn)，多回轉(zhuǎn)小磨線成為此類礦勘探任務(wù)的解決方案。通過對礦石特征的認(rèn)識，可以使礦山的開采策略更加精確和完整，由操作者根據(jù)礦山的實(shí)際位置和開采系統(tǒng)的特點(diǎn)來安排開采策略，以實(shí)現(xiàn)安全有效的施工過程。

圖1 瞬變電磁探測圖

2.4 無線電波透視技術(shù)

無線電波技術(shù)主要利用地質(zhì)體內(nèi)礦石的電磁吸收能力對目標(biāo)礦進(jìn)行評價(jià)，如果有效，可以利用巷道或地質(zhì)來傳輸電磁波，巷道或地面接收電磁波[1]。對于數(shù)據(jù)采集和地質(zhì)構(gòu)造異常位置和地質(zhì)位置的確定，通過的實(shí)施方案后，采集礦石信息。無線電波透視技術(shù)是一礦田地質(zhì)勘查環(huán)境中精準(zhǔn)度較高的技術(shù)，其頻率分為1.5MHz、0.3mhz、0.5MHz，為礦山安全生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐。

3 關(guān)于加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的措施簡析

3.1 健全評估體系

加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理，應(yīng)完善評價(jià)體系，以環(huán)境保護(hù)為基本原則。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不局限于礦產(chǎn)資源開采的經(jīng)濟(jì)效益，必須認(rèn)真審查實(shí)際開采作業(yè)對自然環(huán)境造成的損失，例如，在礦產(chǎn)資源的勘探和開采中，是否會(huì)發(fā)生滑坡和泥石流，以及正式開采后環(huán)境管理和維護(hù)領(lǐng)域的后續(xù)工作必須如何開展，建立健全的礦產(chǎn)資源勘查開采工作評價(jià)體系，有助于實(shí)施和加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理，減少和避免因能源開采造成的經(jīng)濟(jì)損失，對生態(tài)環(huán)境的破壞采取有效的保護(hù)措施，全面綜合考慮，提高礦業(yè)公司的社會(huì)整體效益。

3.2 明確各方具體責(zé)任

地勘采礦工程是要實(shí)現(xiàn)利國利民的大工程，需要多方的合作和參與。政府部門主導(dǎo)作用是不可否認(rèn)的，也是不可或缺的。因此，有必要落實(shí)項(xiàng)目各方的具體責(zé)任，以防止一方的疏忽和不負(fù)責(zé)任造成不可預(yù)見的后果和負(fù)面影響，因此項(xiàng)目的實(shí)施必須嚴(yán)格遵守施工要求，要根據(jù)礦山地質(zhì)的實(shí)際情況，制定詳細(xì)的規(guī)章制度，發(fā)揮監(jiān)管作用，加強(qiáng)監(jiān)管，以確保項(xiàng)目規(guī)范化、合規(guī)化。

3.3 勘查區(qū)域地質(zhì)情況的全面掌握

在地勘采礦業(yè)建設(shè)中，要充分了解和掌握劃定勘查區(qū)的實(shí)際地質(zhì)條件，這對整個(gè)地質(zhì)勘查開采具有重要意義[2]。礦山地質(zhì)勘探與開采隊(duì)伍在地質(zhì)勘查過程中，要對勘查區(qū)的地質(zhì)情況精確全面了解，主要是因?yàn)榈V山所處的地理位置不同，環(huán)境差異也很大，如果不全面了解勘查區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況，很難開展勘探開采的后續(xù)工作。因此，在礦山地質(zhì)勘探與開采建設(shè)中，應(yīng)進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查，了解目標(biāo)地質(zhì)礦層的劣化性能、類型和結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確獲取各方面的地質(zhì)資料，從而合理、準(zhǔn)確地選擇礦山開采的位置和運(yùn)營方式。

3.4 各個(gè)環(huán)節(jié)的強(qiáng)化治理

地質(zhì)勘探和采礦業(yè)的地質(zhì)設(shè)計(jì)包括鉆探和巷道工程。它們之間有一些區(qū)別：一是鉆井技術(shù)的建設(shè)，實(shí)際操作主要分為以下幾個(gè)部分：一是確定井田礦層的具體位置；二是確定鉆孔、傾角和鉆孔深度；三是注意不要在陡峭的懸崖、道路、建筑物等區(qū)域開洞；四是巷道施工中的平洞、豎井、堤防等環(huán)境較為復(fù)雜。因此，有必要在設(shè)計(jì)過程中把客觀、全面的地質(zhì)資料做清楚[3]。這樣，實(shí)施綜合環(huán)境管理是非常重要的，必須對每個(gè)項(xiàng)目背景了解掌握。地質(zhì)勘探是礦產(chǎn)資源開采中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，為了有效地提高礦產(chǎn)資源的開采效率，相關(guān)工作人員必須在實(shí)際操作中對地質(zhì)勘查的各個(gè)工區(qū)進(jìn)行詳細(xì)而具體的分析和探索；為此，必須完善相應(yīng)的制度設(shè)計(jì)，加強(qiáng)法律法規(guī)的約束力，以促進(jìn)礦田環(huán)境地質(zhì)保護(hù)工作的順利進(jìn)行。

4 關(guān)于礦山地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展

4.1 高分辨率數(shù)字地震勘查技術(shù)

為了獲得更清晰的圖像質(zhì)量，高分辨率數(shù)字地震勘探技術(shù)目前正在礦山地質(zhì)勘探中應(yīng)用。主要通過高頻地震儀采集地震波的高頻段，然后接收地質(zhì)精細(xì)反射數(shù)據(jù)，通過專業(yè)計(jì)算機(jī)對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到高分辨率地震剖面圖，該技術(shù)主要使用少量炸藥，激發(fā)高頻和寬帶地震脈沖，然后利用不同類型檢波器組合實(shí)現(xiàn)小炮檢距的多次覆蓋，采集反射信息，消除高頻信號的損失。高分辨率數(shù)字地震勘查技術(shù)在實(shí)際地質(zhì)勘應(yīng)用的過程中，相關(guān)部門要對其進(jìn)行不斷的優(yōu)化，才能有效地提高勘查效率。

4.2 潔凈生產(chǎn)技術(shù)的研究

我國一直是礦產(chǎn)資源消費(fèi)大國，礦產(chǎn)資源過度開發(fā)和利用勢必會(huì)對環(huán)境造成巨大影響，而潔凈生產(chǎn)技術(shù)一直是重要的探索主題。潔凈生產(chǎn)技術(shù)在世界范圍內(nèi)都具有較好的發(fā)展前景。鑒于潔凈生產(chǎn)技術(shù)的研究，有必要對實(shí)現(xiàn)采礦、加工、運(yùn)輸和使用之間的任何環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，以提高潔凈生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，提高礦產(chǎn)資源的有效利用率，減少對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)我國在礦產(chǎn)資源潔凈生產(chǎn)方面的可持續(xù)循環(huán)價(jià)值。

4.3 加強(qiáng)礦山采挖恢復(fù)工作

礦產(chǎn)資源開采后，地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。因此，礦產(chǎn)資源開采后，有必要進(jìn)行系統(tǒng)的、大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害恢復(fù)工作，恢復(fù)過程中的生態(tài)修復(fù)應(yīng)引導(dǎo)職工形成良好的工作時(shí)間生態(tài)，充分認(rèn)識地質(zhì)災(zāi)害對生態(tài)環(huán)境所帶來的負(fù)面影響，做好地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)工作。采挖后恢復(fù)工作中，應(yīng)提升工作人員的安全施工意識，以保證在采挖恢復(fù)工作的順利實(shí)施。另外，還要加強(qiáng)地質(zhì)勘查管理工作，制定科學(xué)的管理措施，提高采挖恢復(fù)工作人員的工作的效率，滿足地質(zhì)環(huán)境治理要求。

4.4 完善采挖破壞區(qū)地質(zhì)評估體系

在廣泛的采挖準(zhǔn)備過程中，要全面了解礦山開采的地質(zhì)條件和采掘擾動(dòng)，在破壞性分析中要建立一系列合理、科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害評估分析體系。在實(shí)際地質(zhì)環(huán)境治理中要結(jié)合地質(zhì)評價(jià)體系不斷完善和補(bǔ)充，在地質(zhì)環(huán)境綜合治理中建立管理體系，明確規(guī)劃地質(zhì)恢復(fù)工作中的各項(xiàng)工作設(shè)施和內(nèi)容環(huán)境與恢復(fù)與綜合治理所要達(dá)到的要求和標(biāo)準(zhǔn)，明確在地質(zhì)環(huán)境綜合治理中應(yīng)遵循環(huán)境治理與地質(zhì)狀態(tài)治理同步發(fā)展的原則。

5 結(jié)語

在礦山地質(zhì)勘查中，合理、科學(xué)地應(yīng)用勘查技術(shù)和方法是影響地質(zhì)勘查成果的重要因素。在地質(zhì)勘探中，要充分結(jié)合礦山開采中的數(shù)字勘探技術(shù)和噪聲反饋技術(shù)，實(shí)時(shí)了解開采區(qū)域的地質(zhì)情況，確保礦山開采工作正常運(yùn)行，做好地質(zhì)綜合準(zhǔn)備工作，采用先進(jìn)的環(huán)境綜合治理體系，及時(shí)恢復(fù)地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境；加強(qiáng)地質(zhì)恢復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作的集中管理，加強(qiáng)地質(zhì)恢復(fù)工程管理，確保地質(zhì)環(huán)境綜合治理措施能夠有效實(shí)施。