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【摘 要】 矿产资源是是经济发展的重要物质基础。我国的矿山地质探矿过程中存在着此较严重安全隐患问题。诸多方面的因素可能导致进行矿山地质探矿工程出现危险,包括探矿方式的不合理,选择的地址不当,安全意识薄弱等等这些方面的因素都会带来很大的后果。同时我国的地质探矿工程无论是从技术、机械设备,还是工艺上来说,都与世界先进水平有一定的距离。地质探矿工程同时又是一个高危险性的工程,在施工中一定要做好安全防范措施。本文从地质探矿工程的重要性分析我国地质探矿工程中存在的问题,探讨解决这些问题的方法和措施。
【关键词】 地质探矿工程;问题;防范对策
地质探矿工程有时又被称为勘探技术,泛指地质勘探工作中的有关工程技术,所以说,地质探矿工程是矿产资源得以开发利用的重要技术,决定了矿产资源开发利用的程度。但是,地质探矿工程的实施需要一定的环境,随着人们对矿产的需求量的增多,对矿山的地质环境也产生了很大的影响,如果地质探矿工程应用不当,那么会造成很大的问题,因此,为了更好地应用地质探矿技术,我们要解决其应用中出现的各种问题,从而为我国的矿产资源的开发做出应有的贡献。
一、地质探矿工程概述
1.地质探矿工程的概念
矿产资源是经济建设的重要能源,是重要的物质基础,要促进经济建设,就必须有满足需求的能源。随着科学技术的进步和经济的发展,矿产资源的开发和利用也步入了新的发展时期,地质探矿工程的机械设备和技术也在不断提高,矿产资源的开发越来越深。但是,在矿产资源进行开发的过程中也造成了一定的环境破坏和环境污染,这不利于人与自然的和谐发展。由于人们的过度开发,引起了一些资源的枯竭、周围环境的污染和地质灾害。
地质探矿工程主要分为坑探和钻探。坑探主要用来揭露和追踪地质现象、矿体产状,从地表或地下掘进的各类小断面的坑、井、槽、巷工程。坑探工程在稀有金属、贵金属、有色金属的普查勘探中起着重要的作用,随着经济的发展也逐渐向采石、砂矿探采、小矿山采掘等领域延伸。坑探工程的分类如下图所示:
钻探工程是从钻孔中取出岩心、岩屑、液态样、气态样等实物地质资料,然后在运用一定的仪器设备来进行物质成分的化验和测定,获得正确的地质资料。《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92中有这样一个表格,如表所示,它明确规定了在不同类型的岩石中进行钻探的方法和对不同岩石的风化程度进行鉴别。
2.矿山地质探矿工程的发展情况
矿产资源是是经济发展的重要物质基础。矿产资源的开发利用是和环境联系在一起的。矿山地质探矿工程技术是作用在一定的地质环境中的,因此常常会产生一些环境地质问题。在我国,为了满足经济发展的需要,人们对矿山的开采变的频繁。人们在开发利用矿山资源促进自身发展的同时,不可避免面临着对矿山地质环境的巨大影响,如果处理不当,还会造成资源的枯竭、引起地质灾害和污染周围的环境。我国在矿产资源的开发利用过程中已经意识到资源和环境之间的矛盾问题,并且不断地加大对矿产资源的开采,资源的压力可以在一定的程度上得到缓解。但是一个不容忽视的事实是,当在矿山地质探矿的过程中可能会产生产生一定的安全隐患问题。很多的采矿人没有看到长远的利益,只是从眼前的利益出发,一味地强调对矿山的探测而没有采取必要的保护措施。
地质探矿工程的实施可以促进矿产资源的开发,可以逐渐开发研究矿产资源开发利用中的新技术,促进我国矿产资源的开发利用。地质探矿工程要充分利用
二、钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值
岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD
(1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。本来岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采取率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑的。岩心获得率越高,说明岩石越完整。是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。显然,不能拼凑,要求更高。RQD是常用的反映巖体质量的指标,主要表示岩体的完整性,越大越好。不管是RMR分类、Hoek—Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制不好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的,还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合。因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。因此,在钻孔柱状图里就有一栏,叫“返水百分率%”!
三、地质探矿工程存在的问题
实践中,地质探矿工程存在很多的问题,具体包括探矿方式不是很合理、探矿的选址不恰当以及安全管理方面比较薄弱等,下面将就这些问题进行具体地分析。 1.探矿方式不是很合理
在地质探矿工程中,针对不同的矿山的地质情况要采取不同的地质探矿方式,常用的主要有4种:钻探法、槽探法、物探法以及坑探法。当前,使用比较广泛的是钻探法以及槽探法,但是,在地质探矿工程中,普遍存在的一个弱点问题是探矿方式的选择不是很合理,多数的企业在进行地质探矿工程时没有针对地质情况认真选择探矿方式,在这种情况下,很容易发生安全问题。尤其是在那些开发较为广泛的矿区,如果不进行仔细地调查与深入细致地分析,很容易产生各种问题。在进行地质探矿工程时,一定要全面细致地做好调查工作,弄清楚各种矿脉的形态、规模以及数量、矿化等的基本特征,然后对探测的地质结构等进行分析,只有这样,才能做好地质探矿工作。
2.选址不恰当
我国的地质环境复杂,在地质探矿工程中如果选址不正确,就会极容易带来地质环境的变化,尤其是在我国南方的一些矿山中。例如:选择坑探法进行施工,选址不正确就有可能带来周围地质环境的变化,进而引发地质灾害或者安全事故。因为我国南方水资源较丰富,湖泊河流众多,雨季时雨水较多,当井口的高度与基准面不一致时,就极有可能带来淹水现象,探矿工程也会无法顺利开展下去。
3.安全生产意识薄弱
从前文的分析中就可以得知地质探矿工程中的安全隐患很多,地质探矿工程施工中需要做好安全防范措施,我国的地质探矿工程施工中安全意识较为薄弱。由于施工队伍的专业性不够,很多基层施工人员并没有一定的安全意识,在施工中有时会出现一些不按照施工图纸的要求来施工,一些细小的错误被忽视掉。在地质探矿工程的施工中,施工人员的安全意识薄弱,在遇到紧急问题时不知如何处理。施工队伍为了节约成本,安全防范措施做得不彻底,如在井下没有做好通风措施,这样极有可能使得施工人员呼吸困难,进而产生窒息而死的严重后果。
四、应对措施
地质探矿工程是矿产资源开发利用的关键性技术,在矿产资源需求量越来越大的今天要努力做好地质探矿工程,通过地质探矿工程为矿产资源的开发利用贡献一份力量,进而促进我国社会经济的建设和发展。针对当前我国地质探矿工程存在的问应该从下面几个方面入手解决问题
1.全面了解矿山的地质环境
矿山一般都有特定的地质环境,而且不同的矿山地质环境也各不相同,而且地质面貌也有很大的差异,因此,在进行地质探矿工程时,一定要全面了解矿山的地质环境,为探矿工作做好准备。首先,需要对将要进行探测的矿山的规模以及矿种详细地进行调查,全面了解矿山的结构。其次,还要全面了解矿脉的规模、数量、形态以及矿化等的基本情况,只有全面了解这些数据,才能更好地为探矿工作的进行打好基础。同时,还要区分不同矿山的地质环境,加强矿山地质的深入研究,只有充分地了解矿山的规模、数量、形态以及矿化,才能更好地做好探矿工程。值得注意的是,探矿工程要进行施工设计,遵守由浅至深、由表及里的原则。例如地质探矿工程中关于钻孔截穿矿体部位的确定,要根据矿区的地质环境来确定,如图所示,当矿体倾斜度<30°时,探矿工程多为水平间距,如图1(a)所示,当倾斜度>30°时,工程间距为斜距,如图1(b)与(c)所示。
2.选择合适的探矿方式
在地质探矿工程中,如果探矿方式的选择不正确也会带来很多的危害,当前,我国的矿山很多存在类似的问题,因此,在进行地质探矿工程时,一定要选择正确的探矿方式。首先,要全面细致地了解矿区的地质结构、地质特征等方面的信息,然后根据已有的经验做出准确的判断;另一方面,还要利用先进的科学方法做出正确的选择,同时,还要充分地了解探矿方式与使用的范围,针对不同的矿区采用不同的探矿方式,从而可以避免无谓的损失。下面就应用较为广泛的槽探法具体分析:
在使用槽探法时要特别注意以下几点:首先,槽壁一定要平整,而且周边的松石要及时地清理,在距离槽口0.5m的地方禁止堆放工具、碎石,施工前还要认真检查是否存在裂纹以及坍塌的现象;其次,槽底宽不能小于0.6m,施工深度要根据探槽的深浅进行确定,结实土坡度大约60°~70°,而松軟的土的坡度要小于55°。同时,在人工挖深槽时,不能使用挖空的方法,而且在松软的地方进行挖掘时,还要注意保护周边的土壤,避免出现坍塌的情形。值得注意的是,还要禁止在雨天施工,避免出现安全问题。
五、结语
我国社会经济正处于快速发展时期,要不断提高人民的生活水平,促进经济建设进程的加快,那么就要不断加强对矿产资源的开发利用。地质探矿工程作为关键性技术,目前在施工中还存在很多问题,尤其是安全管理的问题比较突出,在现今职业健康和安全体系下,企业要认识到地质探矿工程施工中存在的问题,要看到地质探矿工程的重要性,积极采取措施解决问题,促进探矿工程的顺利开展。
参考文献:
【1】彭小军.浅析矿山地质探矿工程[J].城市建设理论研究(电子版),2013(2).
【2】雷素军.矿山地质探矿工程若干安全问题的探讨[J].矿业工程,2007,5(6).
【3】李享.矿山地质探矿工程中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报,2012(14).
【关键词】 地质探矿工程;问题;防范对策
地质探矿工程有时又被称为勘探技术,泛指地质勘探工作中的有关工程技术,所以说,地质探矿工程是矿产资源得以开发利用的重要技术,决定了矿产资源开发利用的程度。但是,地质探矿工程的实施需要一定的环境,随着人们对矿产的需求量的增多,对矿山的地质环境也产生了很大的影响,如果地质探矿工程应用不当,那么会造成很大的问题,因此,为了更好地应用地质探矿技术,我们要解决其应用中出现的各种问题,从而为我国的矿产资源的开发做出应有的贡献。
一、地质探矿工程概述
1.地质探矿工程的概念
矿产资源是经济建设的重要能源,是重要的物质基础,要促进经济建设,就必须有满足需求的能源。随着科学技术的进步和经济的发展,矿产资源的开发和利用也步入了新的发展时期,地质探矿工程的机械设备和技术也在不断提高,矿产资源的开发越来越深。但是,在矿产资源进行开发的过程中也造成了一定的环境破坏和环境污染,这不利于人与自然的和谐发展。由于人们的过度开发,引起了一些资源的枯竭、周围环境的污染和地质灾害。
地质探矿工程主要分为坑探和钻探。坑探主要用来揭露和追踪地质现象、矿体产状,从地表或地下掘进的各类小断面的坑、井、槽、巷工程。坑探工程在稀有金属、贵金属、有色金属的普查勘探中起着重要的作用,随着经济的发展也逐渐向采石、砂矿探采、小矿山采掘等领域延伸。坑探工程的分类如下图所示:
钻探工程是从钻孔中取出岩心、岩屑、液态样、气态样等实物地质资料,然后在运用一定的仪器设备来进行物质成分的化验和测定,获得正确的地质资料。《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92中有这样一个表格,如表所示,它明确规定了在不同类型的岩石中进行钻探的方法和对不同岩石的风化程度进行鉴别。
2.矿山地质探矿工程的发展情况
矿产资源是是经济发展的重要物质基础。矿产资源的开发利用是和环境联系在一起的。矿山地质探矿工程技术是作用在一定的地质环境中的,因此常常会产生一些环境地质问题。在我国,为了满足经济发展的需要,人们对矿山的开采变的频繁。人们在开发利用矿山资源促进自身发展的同时,不可避免面临着对矿山地质环境的巨大影响,如果处理不当,还会造成资源的枯竭、引起地质灾害和污染周围的环境。我国在矿产资源的开发利用过程中已经意识到资源和环境之间的矛盾问题,并且不断地加大对矿产资源的开采,资源的压力可以在一定的程度上得到缓解。但是一个不容忽视的事实是,当在矿山地质探矿的过程中可能会产生产生一定的安全隐患问题。很多的采矿人没有看到长远的利益,只是从眼前的利益出发,一味地强调对矿山的探测而没有采取必要的保护措施。
地质探矿工程的实施可以促进矿产资源的开发,可以逐渐开发研究矿产资源开发利用中的新技术,促进我国矿产资源的开发利用。地质探矿工程要充分利用
二、钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值
岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD
(1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。本来岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采取率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑的。岩心获得率越高,说明岩石越完整。是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。显然,不能拼凑,要求更高。RQD是常用的反映巖体质量的指标,主要表示岩体的完整性,越大越好。不管是RMR分类、Hoek—Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制不好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的,还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合。因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。因此,在钻孔柱状图里就有一栏,叫“返水百分率%”!
三、地质探矿工程存在的问题
实践中,地质探矿工程存在很多的问题,具体包括探矿方式不是很合理、探矿的选址不恰当以及安全管理方面比较薄弱等,下面将就这些问题进行具体地分析。 1.探矿方式不是很合理
在地质探矿工程中,针对不同的矿山的地质情况要采取不同的地质探矿方式,常用的主要有4种:钻探法、槽探法、物探法以及坑探法。当前,使用比较广泛的是钻探法以及槽探法,但是,在地质探矿工程中,普遍存在的一个弱点问题是探矿方式的选择不是很合理,多数的企业在进行地质探矿工程时没有针对地质情况认真选择探矿方式,在这种情况下,很容易发生安全问题。尤其是在那些开发较为广泛的矿区,如果不进行仔细地调查与深入细致地分析,很容易产生各种问题。在进行地质探矿工程时,一定要全面细致地做好调查工作,弄清楚各种矿脉的形态、规模以及数量、矿化等的基本特征,然后对探测的地质结构等进行分析,只有这样,才能做好地质探矿工作。
2.选址不恰当
我国的地质环境复杂,在地质探矿工程中如果选址不正确,就会极容易带来地质环境的变化,尤其是在我国南方的一些矿山中。例如:选择坑探法进行施工,选址不正确就有可能带来周围地质环境的变化,进而引发地质灾害或者安全事故。因为我国南方水资源较丰富,湖泊河流众多,雨季时雨水较多,当井口的高度与基准面不一致时,就极有可能带来淹水现象,探矿工程也会无法顺利开展下去。
3.安全生产意识薄弱
从前文的分析中就可以得知地质探矿工程中的安全隐患很多,地质探矿工程施工中需要做好安全防范措施,我国的地质探矿工程施工中安全意识较为薄弱。由于施工队伍的专业性不够,很多基层施工人员并没有一定的安全意识,在施工中有时会出现一些不按照施工图纸的要求来施工,一些细小的错误被忽视掉。在地质探矿工程的施工中,施工人员的安全意识薄弱,在遇到紧急问题时不知如何处理。施工队伍为了节约成本,安全防范措施做得不彻底,如在井下没有做好通风措施,这样极有可能使得施工人员呼吸困难,进而产生窒息而死的严重后果。
四、应对措施
地质探矿工程是矿产资源开发利用的关键性技术,在矿产资源需求量越来越大的今天要努力做好地质探矿工程,通过地质探矿工程为矿产资源的开发利用贡献一份力量,进而促进我国社会经济的建设和发展。针对当前我国地质探矿工程存在的问应该从下面几个方面入手解决问题
1.全面了解矿山的地质环境
矿山一般都有特定的地质环境,而且不同的矿山地质环境也各不相同,而且地质面貌也有很大的差异,因此,在进行地质探矿工程时,一定要全面了解矿山的地质环境,为探矿工作做好准备。首先,需要对将要进行探测的矿山的规模以及矿种详细地进行调查,全面了解矿山的结构。其次,还要全面了解矿脉的规模、数量、形态以及矿化等的基本情况,只有全面了解这些数据,才能更好地为探矿工作的进行打好基础。同时,还要区分不同矿山的地质环境,加强矿山地质的深入研究,只有充分地了解矿山的规模、数量、形态以及矿化,才能更好地做好探矿工程。值得注意的是,探矿工程要进行施工设计,遵守由浅至深、由表及里的原则。例如地质探矿工程中关于钻孔截穿矿体部位的确定,要根据矿区的地质环境来确定,如图所示,当矿体倾斜度<30°时,探矿工程多为水平间距,如图1(a)所示,当倾斜度>30°时,工程间距为斜距,如图1(b)与(c)所示。
2.选择合适的探矿方式
在地质探矿工程中,如果探矿方式的选择不正确也会带来很多的危害,当前,我国的矿山很多存在类似的问题,因此,在进行地质探矿工程时,一定要选择正确的探矿方式。首先,要全面细致地了解矿区的地质结构、地质特征等方面的信息,然后根据已有的经验做出准确的判断;另一方面,还要利用先进的科学方法做出正确的选择,同时,还要充分地了解探矿方式与使用的范围,针对不同的矿区采用不同的探矿方式,从而可以避免无谓的损失。下面就应用较为广泛的槽探法具体分析:
在使用槽探法时要特别注意以下几点:首先,槽壁一定要平整,而且周边的松石要及时地清理,在距离槽口0.5m的地方禁止堆放工具、碎石,施工前还要认真检查是否存在裂纹以及坍塌的现象;其次,槽底宽不能小于0.6m,施工深度要根据探槽的深浅进行确定,结实土坡度大约60°~70°,而松軟的土的坡度要小于55°。同时,在人工挖深槽时,不能使用挖空的方法,而且在松软的地方进行挖掘时,还要注意保护周边的土壤,避免出现坍塌的情形。值得注意的是,还要禁止在雨天施工,避免出现安全问题。
五、结语
我国社会经济正处于快速发展时期,要不断提高人民的生活水平,促进经济建设进程的加快,那么就要不断加强对矿产资源的开发利用。地质探矿工程作为关键性技术,目前在施工中还存在很多问题,尤其是安全管理的问题比较突出,在现今职业健康和安全体系下,企业要认识到地质探矿工程施工中存在的问题,要看到地质探矿工程的重要性,积极采取措施解决问题,促进探矿工程的顺利开展。
参考文献:
【1】彭小军.浅析矿山地质探矿工程[J].城市建设理论研究(电子版),2013(2).
【2】雷素军.矿山地质探矿工程若干安全问题的探讨[J].矿业工程,2007,5(6).
【3】李享.矿山地质探矿工程中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报,2012(14).