曹旭
摘要:現(xiàn)階段,在礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展過程中,企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)礦產(chǎn)施工的重視。金礦作為常見礦產(chǎn)資源之一,開采需要設(shè)計(jì)礦井。為了保證礦井質(zhì)量,規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)礦井的貫通測量顯得十分重要。但是,由于金礦礦井地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜而且涉及面較廣,作業(yè)環(huán)節(jié)貫通測量存在一些技術(shù)難點(diǎn),要求施工人員對(duì)測量要點(diǎn)研究,掌握專業(yè)的管理策略。基于此,本文從金礦入手,淺談金礦礦井貫通測量的特點(diǎn)以及施工難點(diǎn),并且在此基礎(chǔ)上針對(duì)性地制定管理策略,以保證貫通測量作業(yè)的順利落實(shí)。
關(guān)鍵詞:金礦礦井;貫通測量;技術(shù)測試
DOI:10.12433/zgkjtz.20232733
由于礦產(chǎn)資源大多數(shù)在地下,礦產(chǎn)資源的采掘需要掘進(jìn)礦井,然而礦井在測量過程中的誤差、施工中的失誤等都可能引起巷道偏離設(shè)計(jì),引起重大的測量事故。所以,在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié),施工人員加強(qiáng)對(duì)貫通測量的重視,結(jié)合金礦的實(shí)際狀況合理分析貫通測量存在的難點(diǎn),在此基礎(chǔ)上制定出專業(yè)的管理對(duì)策。由于貫通測量的復(fù)雜性以及金礦礦井的規(guī)模性,技術(shù)落實(shí)還存在一些難點(diǎn),需要礦產(chǎn)行業(yè)加強(qiáng)重視。
一、金礦礦井與貫通測量概述
(一)金礦礦井
金礦礦井是指開采金礦的地下設(shè)施或地表設(shè)施。金礦通常隱藏在地下深處,為了提取金礦,人們需要建造礦井。礦井可以是豎井(沿著垂直方向開掘)或斜井(沿著斜視角開掘),也可以是隧道或洞穴。在開采過程中,使用不同的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)開鑿,運(yùn)輸和處理金礦石,這些設(shè)備和技術(shù)可以根據(jù)不同的開采條件和要求而有所不同。開采金礦是一項(xiàng)復(fù)雜而耗時(shí)的過程,需要采取嚴(yán)格的安全措施和環(huán)境保護(hù)。
(二)礦井貫通測量
貫通測量,也稱為穿透測量,是一種用于探測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)資源的地球物理勘查方法。測量原理是利用地球物理波的傳播規(guī)律,通過發(fā)送射線或波至地下,測量反射、折射、散射和衰減等信息,以推斷地下結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和分布。常見的貫通測量手段主要有以下三種:一是地震貫通,該技術(shù)是利用地震波在地下傳播的特性,通過人工產(chǎn)生的震源或自然地震,測量地震波在地下介質(zhì)中的傳播速度、振幅和波形變化,推斷地下巖層和礦產(chǎn)資源的信息;二是重力貫通,是利用重力場的測量結(jié)果,推斷地下的密度分布,揭示地下的巖層和礦產(chǎn)資源;三是電磁貫通,是利用電磁波在地下介質(zhì)中的傳播特性,通過發(fā)送電磁信號(hào),測量信號(hào)的電場或磁場響應(yīng),分析地下介質(zhì)對(duì)電磁波的響應(yīng)特征,以確定地下結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)資源的存在。在實(shí)際作業(yè)過程中,貫通測量在礦產(chǎn)勘查、地質(zhì)調(diào)查和地下工程等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,可以提供寶貴的地下信息,幫助工作人員了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)儲(chǔ)量和資源分布,為資源開發(fā)和工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
二、金礦礦井貫通測量的特點(diǎn)以及優(yōu)勢
(一)貫通測量的特點(diǎn)
貫通測量是一種地下作業(yè)實(shí)施的信息調(diào)查技術(shù),具有一定操作難度。一是非侵入性。貫通測量是一種非侵入性的地球物理測量方法,不需要地下開挖或鉆探,不會(huì)對(duì)地下結(jié)構(gòu)和環(huán)境造成破壞。二是操作范圍大。貫通測量可以涵蓋廣大地區(qū),通過采集地面上的數(shù)據(jù)分析,對(duì)較大范圍的地下結(jié)構(gòu)探測。三是高分辨率,可以提供較高的空間分辨率和時(shí)間分辨率,可檢測到地下結(jié)構(gòu)和礦藏的細(xì)微變化,提供詳細(xì)的地質(zhì)信息。四是多個(gè)參數(shù)測量,可以同時(shí)測量多個(gè)地球物理參數(shù),如地震貫通可以測量地震波速度、振幅等信息,電磁貫通測量電場和磁場響應(yīng)等,綜合分析參數(shù)有助于全面了解地下結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)資源分布情況。五是提供定量信息。通過精確的數(shù)據(jù)采集和分析,提供定量的地下信息,如巖層厚度、礦體形狀、儲(chǔ)量估算等,為資源開發(fā)和工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。六是經(jīng)濟(jì)性高,相比其他探測方法,貫通測量具有較快的測量速度和較低的成本,能夠?qū)Υ蠓秶牡貐^(qū)初步勘查,為后續(xù)的詳細(xì)調(diào)查提供指導(dǎo)。
(二)金礦礦井中貫通測量的必要性
首先,確定礦體規(guī)模和儲(chǔ)量,金礦貫通測量揭示金礦礦體的空間分布、形態(tài)和規(guī)模。通過測量金礦的水平和垂直延伸范圍,預(yù)估礦石的量和品位,為礦業(yè)開發(fā)提供重要依據(jù)。其次,可以揭示金礦礦體特征,如礦物組成、巖性、構(gòu)造和礦石品位等。這些信息有助于金礦的開采、選礦和冶煉,有助于優(yōu)化礦石處理流程和提高金礦的回收率。精確勘探和開發(fā)設(shè)計(jì),金礦貫通測量提供了地下空間的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),有助于實(shí)施精確的勘探和開發(fā)設(shè)計(jì)。通過了解金礦礦體的幾何形態(tài)、巖性特征、變形情況等,制定合理的開采方案,確定合適的開采方法和設(shè)備,減少資源浪費(fèi)和環(huán)境影響。再次,提高采礦效率和經(jīng)濟(jì)效益,通過準(zhǔn)確測量金礦礦體的空間分布和規(guī)模,優(yōu)化開采方案,提高礦石產(chǎn)量,降低采礦成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。最后,提供安全和環(huán)?;A(chǔ)數(shù)據(jù),通過測量金礦礦體的特征,預(yù)測地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、地下水情況、巖層穩(wěn)定性等,提前采取措施,確保礦山的安全運(yùn)營。此外,合理開采設(shè)計(jì)可以降低對(duì)環(huán)境的破壞,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
綜上所述,金礦貫通測量是金礦勘探和開發(fā)過程中不可或缺的一環(huán),施工人員必須加強(qiáng)對(duì)其的重視程度。
三、金礦礦井中貫通測量存在的難點(diǎn)
在金礦開采環(huán)節(jié),貫通測量雖然可以最大限度地保證開采質(zhì)量,但是技術(shù)以及地質(zhì)方面還存在一些施工難點(diǎn)。首先是地下結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,金礦礦井往往位于復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和巨大的巖石體中,這導(dǎo)致貫通測量在金礦礦井中面臨的挑戰(zhàn)是提高測量精度和準(zhǔn)確性,難以揭示金礦礦體的空間分布和規(guī)模。比如,地下巨大巖石體的干擾,金礦礦井附近常存在大量的巖石體,它們的存在會(huì)導(dǎo)致貫通測量中的干擾和噪聲。這些條件對(duì)貫通測量的實(shí)施和數(shù)據(jù)采集帶來一定的技術(shù)難題,使對(duì)金礦礦體進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識(shí)和定量的描述變得困難。其次是數(shù)據(jù)采集方面的難點(diǎn),金礦礦井通常位于地下較深的位置,需要采用特殊的設(shè)備和技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。金礦礦井的特殊條件和限制,如狹窄的空間和復(fù)雜的地下環(huán)境,可能會(huì)影響數(shù)據(jù)的獲取和質(zhì)量。
此外,對(duì)于大規(guī)模金礦礦井,需要采用大量的數(shù)據(jù)處理和解釋方法,提取有效的信息,進(jìn)一步增加作業(yè)難度。金礦貫通測量需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸,以便及時(shí)分析和判斷測量的結(jié)果,由于礦井條件限制,數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和監(jiān)控面臨著困難。然后是安全方面,礦井貫通測量需要進(jìn)入地下測量(見圖1),這對(duì)人員的安全和環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求。在測量過程中,對(duì)礦井的風(fēng)險(xiǎn)和安全因素進(jìn)行評(píng)估和控制,以確保測量的安全和可靠性。金礦礦井狹窄的空間限制了貫通測量設(shè)備和傳感器的放置和操作。礦井中可能存在高溫、高濕度和有害氣體等不利因素,因此,如何設(shè)計(jì)適應(yīng)礦井環(huán)境的設(shè)備以及保障人員安全是技術(shù)難點(diǎn)之一。
四、金礦礦井中貫通測量要點(diǎn)及管理對(duì)策
(一)技術(shù)選擇
金礦礦井貫通測量環(huán)節(jié),由于礦井地質(zhì)條件存在差異,所以需要不同的技術(shù)測量。測量技術(shù)的合理運(yùn)用成為貫通測量的關(guān)鍵,結(jié)合實(shí)際需要合理選擇技術(shù)。一是鉆探技術(shù),是常用的金礦貫通測量方法之一。通過地下鉆探井對(duì)地下巖石進(jìn)行取樣和測試,獲取礦石品位、巖石性質(zhì)、地下結(jié)構(gòu)等信息。二是雷達(dá)技術(shù),利用電磁波傳播的原理,對(duì)地下巖層進(jìn)行非破壞性探測和測量。通過測量電磁波在地下巖層中的傳播時(shí)間和幅度變化,獲得巖石的物理特性、巖性以及可能存在的金礦礦體。三是重力測量,通過測量地球引力場的變化間接推斷地下巖層的密度和物性特征,重力測量可以用于檢測地下巖石體的變化和可能存在的金礦礦體。四是電法測量,利用地下巖石的電導(dǎo)率差異,通過在地下發(fā)送電流和測量電位差推斷地下巖石的性質(zhì)和構(gòu)造。電法測量用于檢測金礦礦體的存在和邊界。五是地震勘探,利用地震波在地下巖層中傳播的特性,推斷地下巖層的物性和結(jié)構(gòu)的一種方法,地震勘探用于探測金礦礦體和巖層變化。六是磁法測量,通過測量地磁場的變化推斷地下巖層的物性和構(gòu)造。磁法測量用于探測金礦礦體的存在和邊界。不同技術(shù)的適用范圍不同,測量效果也存在差異,在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié),施工人員結(jié)合實(shí)際發(fā)展的需求合理選擇。
(二)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制
為了進(jìn)一步保證貫通測量的作業(yè)質(zhì)量,實(shí)際施工環(huán)節(jié)需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。首先多種技術(shù)結(jié)合,應(yīng)根據(jù)具體的礦體情況和目標(biāo),采用多種不同的貫通測量技術(shù)結(jié)合。綜合應(yīng)用地質(zhì)、物理、地球化學(xué)等多個(gè)學(xué)科的原理和方法,以提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。其次與其他環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,金礦貫通測量應(yīng)緊密結(jié)合勘探、地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)等其他環(huán)節(jié),形成完整的勘探與開發(fā)流程。貫通測量的結(jié)果應(yīng)與其他環(huán)節(jié)的對(duì)比信息和分析,以提供全面的礦區(qū)信息。再次是定期測量,對(duì)于金礦礦體的貫通測量應(yīng)定期監(jiān)測和測量,及時(shí)更新測量數(shù)據(jù)。揭示金礦的變化趨勢和規(guī)模,為決策提供科學(xué)依據(jù)。其次是質(zhì)量控制,在金礦貫通測量時(shí),應(yīng)注意質(zhì)量控制,確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,包括對(duì)測量設(shè)備的校準(zhǔn)、貫通測量操作的規(guī)范化、數(shù)據(jù)采集和處理的標(biāo)準(zhǔn)化等方面的控制。最后是安全管理,金礦貫通測量涉及礦井或地下空間的操作,應(yīng)注重安全管理。制定安全操作規(guī)程,確保測量人員的安全,防止礦井事故的發(fā)生。
(三)數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理關(guān)系貫通測量的作業(yè)質(zhì)量。一方面,金礦貫通測量所獲得的大量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行有效的管理和分析。技術(shù)人員建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),對(duì)采集的數(shù)據(jù)整理、儲(chǔ)存和備份,并應(yīng)用數(shù)據(jù)分析方法提取有效信息,以揭示金礦的特征和規(guī)律。另一方面,施工單位基于貫通測量數(shù)據(jù),建立金礦貫通模型,對(duì)金礦儲(chǔ)量預(yù)測和評(píng)估。借助地質(zhì)模型、數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)方法,提高對(duì)金礦儲(chǔ)量和分布的準(zhǔn)確性和精度。
(四)構(gòu)建隊(duì)伍,引進(jìn)設(shè)備
人員技術(shù)及設(shè)備質(zhì)量決定貫通測量的精準(zhǔn)度,在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備以及人員技術(shù)的重視。在設(shè)備方面,大量的設(shè)備設(shè)施、新技術(shù)的出現(xiàn),逐漸廣泛應(yīng)用于礦礦井貫通測量實(shí)踐中,為礦產(chǎn)的開采發(fā)揮出積極的作用,如新型全站儀,主要是通過對(duì)現(xiàn)場的實(shí)際需求進(jìn)行有效的結(jié)合,選取合適的技術(shù)與設(shè)備,確保工作效率。在人員方面,應(yīng)重視對(duì)技術(shù)人才的培訓(xùn)工作,加強(qiáng)專業(yè)技能與綜合能力水平的培訓(xùn),使其更好地勝任該崗位,并保障工作可以高精度、高效率、高質(zhì)量的完成。同時(shí),在貫通測量過程中,管理人員應(yīng)做好有關(guān)的管理工作,嚴(yán)格依據(jù)安全作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等要求實(shí)際操作,保證測量作業(yè)的質(zhì)量與安全性。
五、結(jié)語
綜上所述,在金礦礦井工作中,貫通測量具有非常重要的作用,為了更好地確保貫通測量技術(shù)在開采中發(fā)揮作用,需要通過技術(shù)選擇、及時(shí)更新設(shè)備設(shè)施以及數(shù)據(jù)控制等方式。同時(shí),在貫通測量應(yīng)用中嚴(yán)格遵循技術(shù)措施,加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)與引進(jìn),完善貫穿測量隊(duì)伍構(gòu)建,為金礦礦井中貫通測量提供有效的數(shù)據(jù)參考。
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