地质探矿工程中地质勘探技术的运用及安全问题研究
王文华
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王文华,. 地质探矿工程中地质勘探技术的运用及安全问题研究[J]. 地球科学探索,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157138.
摘要:
矿藏是工业发展重要的能源和资源基础,有效开采和利用是矿藏领域发展的必然趋势。如何应用合适的勘探技术保证开采安全和开采效率,是勘探团队管理层需要考虑的课题。本文主要分析地质探矿工程中地质勘探技术,探讨勘探工作中存在的安全问题,探讨地质勘探技术应用安全水平的具体策略,为改善地质探矿工程提供一些思路。
关键词: 探矿;地质勘探技术;安全
DOI:10.12721/ccn.2023.157138
基金资助:

地质勘探技术是探明地质矿藏的重要手段,是提升矿藏开采工程质量和效率的关键。我国是一个地质条件复杂的大国,地下矿藏总量大、品类多,开采过程中可能出现坍塌等开采事故,不仅威胁到采矿人员的生命安全和健康,还影响采矿工程的开展,影响采矿行业的整体效益。

1 地质探矿工程中常用的地质勘探技术

1.1 低频电磁勘探技术

低频电磁勘探技术利用人工发射的电磁信号在地面下岩层中传播,借此在强干扰的环境中获得准确性更高的矿藏勘探数据资料。地质探矿工程中常用的低频电磁勘探信号频率通常为0.1Hz,传播范围可达上万公里之遥。以某油藏的勘探为例,勘探队伍可沿测量剖面布置低频电磁勘探点,在地质构造复杂区域密集布置勘探点,在地质构造简单区域减少勘探点,充分探明油藏的深度、分布区域和储藏量。

1.2 全球定位感应技术

全球定位感应技术就是GPS技术,充分借助人造卫星来实现大范围的精准定位和勘探。矿藏勘探队伍借助全球定位感应技术能够获取大量的地质构造数据,处理这些数据,分析地下矿藏的分布、深度、储藏量是勘探队伍需要投入精力和时间的部分,后续矿藏的开采也需要GPS技术的数据支持。

1.3 地球物理勘探技术

地球物理勘探技术简称物探技术,是指利用磁力、重力、电力、地震波等方式来探究不同岩层密度、导电性、导热性、放射性等性质差异的一类技术。因为石油、天然气、金属矿等都蕴含在地层之下,了解不同岩层的性质差异是掌握矿藏位置分布、深度、储藏量的抓手,是勘探队伍掌握地下矿藏性质的技术手段。

1.4 钻探技术

钻探技术是历史悠久的勘探技术,通过回转钻进、定向钻进等方式来从地层身处获取岩层样本,勘探队伍通过分析钻探获得的地层样本来了解不同位置、不同深度岩层的状态,寻找地下隐藏的矿藏。与前面集中勘探技术相比,钻探技术的应用成本高、勘探耗时长,但在勘探准确度方面有自己的优势,且钻探留下的钻孔可以成为后续矿藏开采的切入点。

2 地质勘探技术应用中的安全问题

2.1 塌陷现象

地质探矿工程开展过程中,钻探是比较容易出现安全问题的一种勘探技术,塌陷是常见的安全问题之一。槽探法是钻探技术中的一种,勘探队伍工作人员需要处理好槽周边的碎石,槽底宽度需大于半米,保证槽立面的相对平整并做好保护措施。槽探断面规格需要根据深度、地质岩层性质进行确定,一旦挖空有可能出现槽底塌陷,对正在挖掘槽的工作人员造成生命健康威胁。

2.2 山体滑坡、岩石掉落

地质探矿工作多数时间需要勘探队伍工作人员在野外开展工作,在不同状态的山坡、土体、岩层附近长时间停留,工作危险程度较高。山体地质本身处于不断变化的状态之中,因为水土流失、风力侵蚀而出现岩石掉落的情况并不少见,因为短时间强降雨而出现泥石流、山体滑坡的情况也比较多,勘探工作人员遭遇这些问题受伤的几率比较大。

2.3 作业方法选择错误

选择合适的作业方法是减少风险、提高安全程度的关键。近些年,地质勘探团队中会选择采用综合勘探技术,以GPS等技术进行前期数据搜集,为后续的钻探技术应用奠定基础,目的就是提高作业方法选择的准确度。如果矿藏周围围岩较软,前期勘探数据收集时未能发现,运输了重量大的机械化设备进行钻探或坑探,有可能出现塌陷、设备倾倒情况,从而造成勘探队伍工作人员伤亡。因此,合适的作业方式是安全的重要保障。

3 提高地质探矿工程勘探作业安全水平的可行策略

3.1 充分了解矿藏周边地质环境

地质矿藏勘探开采前,勘探队伍工作人员需要充分了解矿藏周边的地质环境,了解对象不仅包括矿藏的深度、分布范围、存储量,还应包括矿山的岩层分布、植被覆盖情况、降雨量等环境信息,因地制宜应用矿藏勘探技术,开展矿藏勘探和后续的开发作业。如果在前期发现矿山地质环境存在水土流失严重、岩石稳固程度低的情况,矿藏勘探和开采过程中需要选择好工作人员的驻扎地,选用更合适的勘探和开采作业技术,并做好过程防护,避免因为地质环境问题导致工作人员生命安全受到威胁。

3.2加大安全保护的相关投入

地质探矿工程中,勘探团队需要加大安全保护的相关投入,提升安全防护力度。首先是资金投入,安全保护的设施、用具质量在很大程度上关系到团队工作人员的生命健康安全。其次是加大安全监督力度,团队管理层需要投入大量的时间去监督现场安全设施用具,排查各类安全风险,尽可能避免因为监督不到位而影响工作团队的安全,避免矿藏勘探和开发工程因安全事故拖延进度。第三是加强工作人员的安全培训,提高工作人员的安全意识和自我安全保护能力,避免因为工作人员自我保护不到位而发生安全事故。第四是严格落实责权,勘探团队需要根据矿山地质的实际情况设置好安全标志,制定相应的施工方案和应急预案,确保探矿过程中出现任何问题都能够第一时间得到处理。

3.3 选择合适的探矿和开采方式

首先,应用GPS等勘探技术进行地质勘察,大致探查清楚矿山地层中的矿藏分布和异常区域。其次,应用更深入的勘探技术比如钻探、槽探等,更深入地了解矿山中矿体的品种、走向等信息,为后续的矿藏开采奠定基础。比如矿藏分布位置地形平缓,但矿藏分布比较分散,应采用垂直坑道方式进行开采。第三,将地质异常区域划分出来,并借助大比例尺化学探矿方式缩小异常范围,明确地质异常的原因,提高矿藏勘探和开采的效率。

结束语:在地质探矿工程开展过程中,勘探团队需要选择合适的勘探技术进行应用,并明确可能出现的安全问题,提高矿藏开采的效率和安全程度。对于矿藏行业来讲,矿藏开采的效率不仅与开采作业技术、设备相关,还与前期勘探效果、安全水平密切相关,尽可能避免开采活动被打断是保证矿藏工程经济效益的重要手段。

参考文献:

[1]于磊. 探矿工程中容易出现的问题及对策研究[J]. 世界有色金属,2020(19):109-110.

[2]赵军学. 矿山资源勘察中的探矿工程技术运用[J]. 世界有色金属,2021(12):113-114.

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