礦區(qū)深部土體的工程地質調查與評價

盧慶安，李春發(fā)，胡發(fā)虎

（云南地礦地質工程有限公司，云南 昆明 650041）

自改革開放以來，我國的工業(yè)水平處于不斷上升階段，為了加強我國經濟發(fā)展，提高我國的工業(yè)水平，礦產資源的開發(fā)不僅帶動了礦區(qū)企業(yè)的經營與發(fā)展，而且為我國的經濟市場打開了新大門，為我國的經濟實力提高奠定了良好的基礎。但是隨著我國對礦產資源的大量需求，礦產資源被大量開采，讓常見礦越來少，為了滿足我國對礦產的需求，必須深入挖掘礦產資源，利用先進的開采技術對深部礦產進行調查評價，使礦區(qū)深度開采工程有所發(fā)展，再加上現(xiàn)代先進的技術設備和人才，不僅淘汰了單一的開采方法，而且也找到了更多的礦脈資源。所以現(xiàn)階段對深度土體的調查評價工作尤為重要，它關系著礦區(qū)深度開采的質量與安全，是開展深度及開采工作的前提所在。

1 礦區(qū)深部土體的工程地質調查技術原則

1.1 統(tǒng)籌規(guī)劃的原則

總體規(guī)劃原理是當前深部土體地質調查過程中需要貫徹的一個原理，所謂的總體規(guī)劃原理一般指的是：在開始準備實施調研以前，必須要對調研進行的過程，進行方法及其所必須的儀器設施等作出系統(tǒng)的總結，如此可以確保調研事項的進行可以有根據，這對調研成效的改善和保持有著很大作用。

1.2 合理性原則

一切工作都必須保證有合理性才能取得更大的進展，對深部土體與地質研究工作來說也同樣如此。為了提高調查結果的合理性，有關工作人員首先就一定要掌握各種相關統(tǒng)計調查的手段和技術標準，而且對于有關調查技術參數的選擇均必須嚴格依據國家有關規(guī)定的技術標準實施，以在根本上提升有關統(tǒng)計調查工作的合理性。

1.3 突出重點原則

任何事物都有主要和次要二種方向，所以，為了確保事情的發(fā)展趨勢可以比較適應歷史形勢，就一定要把握其主要方向。對深部的土體地質研究工作來說，首先應該確定其重點與研究目的，并且也必須找到研究工作中的關鍵點，并以此為出發(fā)點去進行研究工作。這才是提高研究效益的最主要手段。

1.4 創(chuàng)新性原則

“科技興國”是我國的發(fā)展戰(zhàn)略，而“科技興地”也是發(fā)展中國礦業(yè)的主要原則，同時土體地質調查研究工作也要邁向現(xiàn)代化。地質部門對重大問題要科學、合理、全方位的加以分析，并要懂得資源優(yōu)勢與區(qū)位優(yōu)勢的變化。以促進成礦學基礎理論的進一步完善，與地質調查科技的共同發(fā)展并著力完善信息化工程的全面建設，以大力推動地質調查科研技術力量的全面提升，推動現(xiàn)代科學技術與勘查管理工作的有機融合，以充分發(fā)揮現(xiàn)代科學技術的有效功能最后還應做好教師隊伍建設，以培育一批較有實力的地質調查科研團隊。

2 深部土體工程地質的主要特點

2.1 復雜地層較多

在進行礦區(qū)深部開采時，由于對深部地形難以了解，而且存在礦脈資源的深部地區(qū)地質較為負責，在利用工具鉆頭勘測時必須把鉆孔的深度增加到之前的幾倍。而由于對深部地形沒有了解，地質的深層存在很多質地較硬的巖石，這使鉆孔受到了一定的局限性，而且就目前為止這個問題也沒有得到解決。

2.2 鉆孔偏斜距大

對于一些淺表面的鉆取工作，在地質調查評價工程中較為簡單，因為鉆孔的偏斜較小，可以鉆孔的角度不需要變化就能完成土質調查評價工作。但隨著鉆孔深度的增加，鉆孔偏斜距會隨鉆孔深度的增加而增大，這為技術人員的數據確認增加了很大的難度，不僅影響了工作進度，而且也難以保證調查評價數據的有效性和真實性。

2.3 在采集數據時受到諸多因素的干擾

在進行地質評估中，需要鉆探的地區(qū)地形較為特殊，地面崎嶇，起伏力度大，而且在地面上也覆蓋著大量的植被，所以在土體工作評估中收到很大的決心，同時由于礦區(qū)一般都分布在一些偏遠地帶，所以通訊信號差，這會給實際開采工作帶來很大的信號干擾，難以保證評估工作的準確性。

3 深部礦產資源土體工程調查評價評估采取的方式

當對深部土體進行地質調查評估時，所采用的方式主要是以下三個方面。

3.1 地面地質方式

在開發(fā)地球深部礦產資源的過程中，通常都是通過土體地質調查評價等方法進行維護，然后綜合性研究基底構造及其周邊地理條件等，借助有關理論開展工作。再者，在采用該方法的時候，還必須結合推斷法與類比法一起實施，針對于較深部的礦產資源而言，還必須采用遙感地面地質工程法。就實際使用狀況而言，地面地質所使用的技術優(yōu)勢性較高，且建設周期也較短，而且投入量較小，但是，這種方法也存在著一定的弊端，那便是無法有效保證礦產資源的準確性，所以，在后期工作進行階段，有關人員還需要改進這些現(xiàn)象。

3.2 物探方式

圖1 工程物探技術

在物理性質比較明顯的地貌中往往是使用物探方法，在研究評價期間，必須從地貌結構特征和地質等方面出發(fā)，作出合理的分類，這種方法涉及的種類比較多，這就必須按照實際狀況來選擇與之匹配的研究方法。通常情況下，物探法的成本輸出并不高，且調查評價期也較短一些，但是，所得到的數據準確度卻有待提高。

3.3 鉆探法

鉆探法也是常使用的一種方法，當調查人員使用這個方法的時候，通常都是以對礦產資源的預測為基礎。應用期間，施工人員必須從周圍土體地質要求的孔位和具體深度出發(fā)，其中，鉆孔法具有很大的優(yōu)越性，它所獲得的數值精確度最高，不過成本輸出也較大，且施工期限較長。

圖2 鉆探技術

4 強化深部土體地質調查評價的必要性分析

在中國的經濟建設日新月異，經濟社會各項事業(yè)建設蓬勃發(fā)展的今天，人們對各種能源資源的需要量也在逐漸增加，其中，礦產品仍然是一種重要自然資源，而且使用量也是只增不減。盡管近年來各開采公司的規(guī)模在不斷擴大，而且開采技術也在越來越先進，國家對采掘業(yè)也引起了更充分的關注，出臺了許多措施制度引導和規(guī)范開采產業(yè)，但是由于人類對礦業(yè)資源的持續(xù)發(fā)展，一些較淺層的礦產品逐漸下降，為適應中國經濟社會發(fā)展對礦產品的巨大需求量，礦業(yè)開采公司也必須注重較深層礦產品的發(fā)展。因為深部礦產品的開發(fā)相比于淺層礦產存在著更多的技術困難，所面臨的土體地質條件也更加復雜，這就要求工作人員必須在實際施工之前，對施工場所作好充分的實地考察，并開展充分的準備，以針對實際情況向開發(fā)人員提出正確有效的指導意見，以保證礦產開發(fā)項目得以有效成功的實施。

5 我國深部土體調查評價工作中存在的問題

5.1 有關主管部門對全國礦區(qū)土體地質調查評估工作的支持力量不足

在過去的數十年里，國家重視對礦產資源的調查研究工作，在這一歷史背景下，中國出現(xiàn)了一批有著堅實的基礎知識、豐富的工作經歷的地質調查研究工作者，他們探索除了一種更適合于中國的地質探勘體系外，為中國的礦業(yè)發(fā)展作出了偉大的貢獻，同時也為中國現(xiàn)代地質調查研究工作奠定了良好扎實的基石。但是，隨著近年來中國社會生產上對礦藏資源的需要量日益增加，對礦產資源的過量開發(fā)，導致了中國的礦產資源數量逐漸下降。雖然人們已經把目光轉向到對深部礦產的調查研究上來，但是因為其分布范圍比較深，而巖層構造又比較復雜，為開發(fā)增加了相當的困難，因此，需更為先進有效的科學技術作保障。目前國家對深部礦物資源研究的投資水平不高，有關科技的研究停滯不前，嚴重限制了深部礦物資源的開發(fā)進程。

5.2 深部礦產土體調查評價工作使用的技術水平過低

由于現(xiàn)代科技的迅速蓬勃發(fā)展，中國礦業(yè)開發(fā)公司已經日益意識到了地質調查研究技術工作對礦產資源開發(fā)的重要意義，但是，由于時代的進步，特別是現(xiàn)代社會市場經濟的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的地質調查研究技術工作早已不再適合了。而特別針對于深部礦產資源的研究工作來說，因為其分布的特點和復雜性，本身的研究難度也較高，如：沒有利用合理有效的地質調查研究技術對分布地區(qū)的巖層構造做出更深入的剖析，為今后的開發(fā)工作提供了有力的理論基礎和指導，會給開發(fā)工作造成極大的不便性。而且，一旦地質調查研究技術的進展速度趕不上物探發(fā)的研究節(jié)奏，將無法及時和物探發(fā)工作進行有效結合。更嚴峻的狀況是，如果企業(yè)在土體地質調查評價過程中因為有關科技發(fā)展較為滯后，而使得所收集到的數據出現(xiàn)了錯誤，會誤導之后的工程建設，或者產生比較重大的安全事故，給企業(yè)造成了很大的損失。

5.3 使用國內外的資源力度不夠

盡管世界其他的國家也都存在著礦產資源開發(fā)過度，緊缺的問題，但是，和中國比較，發(fā)達國家在礦產資源開發(fā)理論和地質調查研究科技方面，仍然具有較突出的優(yōu)點。而中國目前也處在礦產資源嚴重不足的狀況，必需利用有關科技對礦資源進行更有效合理地發(fā)展，在這種時候就可以參考一下外國的處理方式，通過派遣科研人才去海外交流學習，或者根據中國的實際狀況，引進適宜的資源開發(fā)科技，并加以持續(xù)的研究創(chuàng)新，以建立適合于中國的深層礦產資源開發(fā)理論和地質調查研究科技。除此之外，還可適當到海外采購中國所欠缺的或者稀缺的礦產資源。但因為國家對于這方面的關注程度不高，相應的政策機制沒有全面完善，導致這方面的進展遭遇了阻力。

5.4 礦區(qū)深部土體地質調查工作的管理機制不完善

目前，中國只有中央和地區(qū)政府設有了關于礦區(qū)深部土體研究管理工作的獨立機構，并且各部門均有所屬國內的實際工作主要任務和所屬區(qū)域、技術等，并各自搜集了相對分散的混凝土體地質研究方面的信息資源。同時在日常管理工作中，整理各類資料的作業(yè)較難，在一定程度上限制了土體地質學研究管理工作的開展。

6 深部礦產資源土體工程地質調查評價問題對應決策

6.1 建立健全相關的國家政策

在對深部土體地質進行調查評價時，必須根據國家的政策法規(guī)要求嚴格執(zhí)行。所以為了保證調查評價工作的順利開展，我國相關部門應該不斷健全國家政策，要清楚認識的礦產工程對社會與國家的重要性，它關乎著人們的生活，更影響著社會經濟的發(fā)展，所以相關部門應該加大政策支持，強化投資力度，從而使深部土體地質調工作更加完善。

6.2 改革相關審核制度

就目前來看，在土體地質評價審核工作中，審核流程太過復雜，沒有體現(xiàn)出審核的著重點和關鍵所在。所以國家相關管理人員應該對整個審核流程進行整改和優(yōu)化，不僅要保證審核工作的全面性，也要凸顯審核工作重要性。相關管理人員也要以節(jié)約資金、優(yōu)化審核為基礎，開展審核工作，盡可能的減少審核成本。對于在調查中所記錄的相關土體數據，應該由專門負責人員進行儲存，以免出現(xiàn)數據丟失問題，這樣在后期施工中也能夠根據所調查出來的數據設置開采規(guī)劃。

6.3 完善礦區(qū)深部土體地質調查工作的管理制度

在開展地球深部土體的地質考察研究中必須重視人與自然關系的和諧，切忌因為達到眼前的巨大經濟效益而損害了大自然。同時，相關政府部門也必須通過宏觀調控的手段，以保證在人類的生產生活和自然資源再生相互之間的關系保持平衡。要堅持人類至上的原則上，體現(xiàn)可繼續(xù)經濟發(fā)展的宗旨，積極認真地進行土體地質調查工作。同時，還必須兼顧對礦區(qū)的自然條件和周圍的調查要求，把地方的經濟蓬勃發(fā)展和全國的發(fā)展工作緊密結合在一起。按照國家有關的法律規(guī)定，進一步地完善對地質調查項目的管理與規(guī)范，進一步健全對礦業(yè)的質量管理體系。

7 利用物探技術需要注意的事項

為了更好的方便土體地質調查評價工作，相關人員必須做實時記錄，在工作結束后填寫當天日志，并要對當天記錄的土體數據進行整合，然后根據數據繪制成圖件，比如：深部區(qū)域的剖面圖、平面等直線圖，這樣都能夠使工作人員更加直觀的了解深部土體的地質情況。如果在區(qū)域內存在土體問題，應該予以標注，并對異常之處進行專業(yè)分析。為了保證調查數據的真實性和有效性，調查人員必須對看測出來的數據進行二次審查，確保所得出的數據與原始數據相差無幾，如果數據偏離較大，則需要重新勘測，這樣才能夠保證陸續(xù)開采工作的安全性和質量性。除此之外，要對所調查數據進行及時儲存，以免數據丟失而造成不必要的危害。然而現(xiàn)階段，許多礦產資源都在地形較為復雜，埋藏較為隱蔽區(qū)域內，所以單一的物探或化探技術已經不能滿足現(xiàn)代礦產資源開發(fā)的需求，所以必須結合多種勘探方式和勘探技巧，并利用多種技術手段調查出礦產資源周圍的土體問題。在使用物化探技術時，要根據實際的地質情況充分考慮到相關的地質問題，并對調查到的數據進行綜合分析，還能夠發(fā)揮這項技術的最大化效益。

8 結語

綜上所述，隨著當前經濟社會各項事業(yè)工程的開展，對礦產資源開發(fā)要求不斷提高。在當前礦產資源極度短缺的狀況下，開展深層礦產資源的研究是刻不容緩的。但是，隨著地球深部礦物資源的分布比較復雜，土體巖層構造也存在著相當的特點，如果想要對地球深部礦產資源實現(xiàn)合理有效的利用，就必須進行相應的土體地質勘探工作，對所收集到的有關資料加以分析整合，為今后的研究開發(fā)作業(yè)提供科學基礎和參考。在這一工程中，要注意對先進地質勘查研究新科學技術的運用，加大對新科學技術的研究投入，以保證有關項目的順利開展。