云南省有色地质局勘测设计院 云南昆明 650217
摘要:矿山地质勘查工作对于促进我国矿业发展具有重要意义,为了保证持续不断地矿产资源供应,需要持续性地开展矿山地质勘查工作。但地质勘查也会对地质结构及地质安全造成一定的影响。首先阐述了矿山地质勘查工作的重要作用,然后介绍了矿山地质勘查工作对地质结构的影响,从岩层结构和地层含水性两个角度进行介绍,最后分析了地质安全问题,认为矿山地质勘查会在一定程度上增加地质灾害的可能性,也会使地下水压力增加。
关键词:矿山地质勘查;地质结构;地质安全;地下水压力
前言
矿山地质勘查工作在矿山开发中占据了重要地位,地质勘查结果的准确性和精度会对矿山开采的质量和效率产生重要影响。地质勘查可以揭示矿床赋存条件、矿体形态、矿石质量和矿石品位。通过勘查能够识别出矿体的位置、规模、产状、矿石质量和含矿性等特征,为矿山建设提供基础资料。通过对矿床形态、矿石质量的分析,还能够为矿石选冶工艺提供参考。虽然针对矿山开展地质勘查工作具有很重要的作用,但在开展此项工作时也会对地质结构及地质安全产生一定的影响。正确认识矿山地质勘查工作的负面影响,对于更好地开展相关工作具有重要的作用。本文结合笔者的实践经验从多个层面探讨了矿山地质勘查工作对地质结构及地质安全的影响情况,对于促进我国的矿山地质勘察工作具有一定的实践意义。
1.矿山地质勘查工作的重要作用
近年来我国社会经济取得了快速发展,各行各业都取得了许多进步,但与此同时,各类工程领域的发展面临着很多新的挑战,对矿产资源的依赖程度越来越高。为了更好满足人们生活水平和质量的提升,我国每年都要开采大量的矿产资源,矿山地质勘查是矿产资源开采的重要环节,相关技术近年取得了很大进步。矿山地质勘查工作在矿产资源开采过程中具有以下重要作用:第一,查明矿床的赋存条件、矿体形态、矿石质量和矿石品位。通过勘查能够识别出矿体的位置、规模、产状、矿石质量和含矿性等特征,为矿山建设提供基础资料,如图1所示为矿山地质资源勘查结果的剖面示意图;第二,为矿石选冶工艺提供参考。通过对矿床形态、矿石质量的分析,还能够为矿石选冶工艺提供参考,从而提高矿产资源的利用率,降低资源浪费;第三,保护地质环境[1]。通过矿山地质勘查工作,能够及时发现地质环境问题,采取相应的措施进行处理,从而保护地质环境,防止地质灾害的发生。
图1 矿山地质资源勘查结果的剖面示意图
2.对地质结构的影响情况分析
虽然开展矿山地质勘查工作具有很多重要的实践意义,但不可否认的是,在开展地质勘查工作时,会对相关区域的地质结构产生很多影响,在开展勘查工作时需要重点关注这些问题。产生的影响主要表现为岩层结构破坏和地层含水性等方面,以下进行详细分析。
2.1 对岩层结构造成破坏
开展矿山地质勘查工作时,为了弄清楚附近区域的地质结构,必然需要对相关区域开展钻探工作,这样就会对附近区域的岩层结构产生不良影响。钻探过程会对岩层的稳定性造成不可挽回的损坏,打破原有的平衡,进而对岩层结构造成实际的破坏。矿山的岩层结构一般情况下比较复杂,这给地质勘查工作带来了很大难度,很多时候必须借助先进的技术手段和工具才能高效率高精度地完成矿山地质勘查工作,在此过程中通常会使用一些大型的辅助勘查设备,大型勘查设备会加剧区域岩层结构的破坏。虽然地质勘查工作会对岩层结构造成破坏,但是为了获得更加精确、更加全面的地质结构参数,破坏岩层结构不可避免[2]。在实际工程案例中,必须准确把握地质勘查过程中岩层破坏程度的演变情况,确保在安全范围以内,不得因为岩层破坏引发严重的地质灾害事故。
2.2 对地层含水性的影响
矿山地质勘查工作在进行过程中,需要对矿井内部的地质环境进行详细的考察,包括含水层、隔水层、断层、破碎带等。在勘查过程中,需要对各个地层的水分布情况进行准确判断,以便于矿产资源的开采和选冶。因此,勘查过程中不可避免地会对地层含水性造成一定的影响。随着矿产资源开发力度的不断增加,当前阶段矿产资源勘查工作逐渐向着纵深方向发展,开展矿山地质勘查工作时需要钻探的深度越来越深,当深度达到一定程度时,会对勘查区域的水文地质结构产生影响,进而对地层的含水性造成不同程度的影响。特别是在夏季雨水相对较多的季节,地质勘查工作对地层含水性的影响更加显著,因为大量雨水携带砂石、砾石等进入地下,进而在地下层逐渐演变成为松散的水文地质条件。在潜水面的影响下最终以水泉方式涌出,使得附近区域矿山的含水层硬度出现变化。
3.对地质安全的影响情况分析
前文已经阐述了矿山地质勘查工作可能会对地质结构造成的不良影响,地质结构造成破坏后可能会引发潜在的地质安全隐患。当地质结构的破坏程度达到某种程度时,地质安全问题会成为一种必然状态。所以有必要了解这些地质安全隐患,以达到保障生态环境以及人民生命财产安全的目的。
3.1 提升地质灾害出现的可能性
就我国已经探明的矿产资源情况而言,很多矿产资源都是贮存在深层次的地下,且附近地质条件相对其他位置的地质条件更加复杂。所以针对矿山开展地质勘查工作时本身具备一定的风险,另外为了更加准确系统地对地质情况进行勘察,掌握地质具体情况,往往需要加大地质勘查工作力度,这样会使得水文地质灾害出现的可能性大幅增加,使矿山地质勘查工作面临更大的风险[3]。矿山地质勘查引起地质灾害的原因,可从以下几个方面阐述:
第一,虽然矿山地质勘查工作已经开展了很多年,积累了大量实践经验,但是受到技术水平限制,当前阶段使用的勘查技术并不是非常完善,实践过程中技术层面本身存在一定风险。开展地质勘查工作时,需要借助专用的设备由表及里地向地下进行探采。随着矿产资源开采进度的不断向前推进,埋藏相对较浅的矿产资源已经开采殆尽,人们迫切需要去发现埋藏更深的矿藏资源,所以在探采阶段需要钻入的深度越来越深,这意味着需要使用更加先进、能够探采更深的设备与技术。显然当前的勘查设备和技术已经跟不上深层次地质勘查的基本需求,两者之间已经形成了一定的矛盾。利用相对比较落后的设备和技术去开展深层次的地质勘查工作时,由于技术人员难以利用设备和技术去精确掌握地下的地质结构具体情况,这样就导致勘查过程面临更大的未知性与风险。
第二,开展矿山地质勘查工作的技术人员在综合素质和能力方面参差不齐,会给地质安全造成不良影响,甚至面临较大的风险。与其他工种相比较而言,矿山地质勘查工作要求技术人员必须熟练掌握基础专业知识,并能够将这些知识深层次应用,要求具备很深的专业背景,对技术人员的综合素质和能力提出了很高的要求。在这样背景下,矿山地质勘查技术人员要学习基础知识,还要知道如何应用这些基础知识,更重要的是要了解掌握地质勘查相关的设备及技术。由于门槛比较高,导致当前很多地质勘查技术人员的能力和素质较差,呈现出参差不齐的特点。如果技术人员本身能力和素质一般,那么在开展矿山地质勘查工作时,在使用仪器设备时,就存在风险,使得出现地质灾害的可能性大幅度增加[4]。
第三,经济投入不足会在一定程度上增加地质灾害出现的可能性。想要高质量完成矿产地质勘查工作,离不开高水平的技术人员以及先进的设备与技术。不管是高素质人才培养,还是引进先进的设备或者技术,都需要使用大量资金,离不开经济方面的投入。但是矿山地质勘查工作存在一定的不确定性,所以不太愿意投入很多资金进行人才培养或设备技术引进,导致矿产地质勘查工作面临一定的风险。针对这方面的问题,需要对经济体制政策进行调整,充分认识到矿山地质勘查工作在矿产资源开采方面的重要作用,加大在勘查阶段的资金投入,培养高素质、高精尖的地质勘查技术人才,适当引进或者研发能够开展更深层次探采工作的设备和技术,这样能大幅度降低由于矿产地质勘查工作印发的地质灾害[5]。
3.2 对地下水压力造成不良影响
当前开展地质勘查工作时探采深度越来越深,必然会触及地下水,那么就会对地下水造成一定影响,甚至影响程度非常大。由于需要向地下进行钻探,大概率会使地下水压力增加,当地下水压力增加到一定程度时,会突破地层结构能够承受的极限值,这样会对地层的结构稳定性造成不良影响,严重时引发山体滑坡、泥石流等地质灾害。特别是在水文地质条件相对较弱的区域开展地质勘查工作时,由于技术人员难以准确掌握地下水文地质情况,那么在开展工作时就会面临更大风险。所以在开展矿山地质勘查工作时,首先需要了解本地区的地质以及水文情况,在具体操作时实时监测地下水压力大小,对水压进行精确监控,整个勘查过程中要严格将地下水的压力控制在安全范围以内,坚决避免出现地质灾害。
4.结束语
通过以上分析可以清晰地看到,矿山地质勘查工作对地质结构及地质安全有着较大影响。在进行矿山地质勘查工作时一定要充分认识到这种影响,并采取相应措施降低这种影响。为了更好地开展相关工作,相关工程领域需要不断加强技术研究,不断创新和完善地质勘查技术手段,保障矿山地质勘查工作的顺利开展。同时,在矿山地质勘查过程中,要注重与相关部门的沟通和协调,加强地质安全方面的管理,确保矿山开采的安全和高效。通过以上措施,可以在保障地质勘查工作顺利进行的同时,降低矿山地质勘查对地质结构及地质安全的影响,为我国的矿业开发提供更好的技术支撑。
参考文献
[1]石碧强. 矿山地质工程勘查技术分析[J]. 中国金属通报, 2023(3): 95-97.
[2]石英涛. 矿山开采区水文地质综合勘查策略探究[J]. 冶金与材料, 2023,43(2): 18-20.
[3]刘继德. 矿山地质灾害勘查技术及有效防治措施阐述[J]. 世界有色金属, 2023(3): 151-153.
[4]徐浩. 复杂地形地质条件矿山岩土勘查技术的应用分析[J]. 工程机械与维修, 2023(1): 93-95.
[5]潘腾伟. 综合勘查技术在矿山地质勘查中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2020(32): 3715.