摘要:伴随着社会经济的全面发展以及工业化进程的快速推移,工业生产对于矿产资源的需求量不断上升。我国幅员辽阔,矿产资源储备丰富。要想提高矿产资源的开采效率,首要任务就是做好矿产资源的勘查工作,探明矿产资源的分布情况和储量,以此为后续的矿产资源开采提供有效指导。因此笔者结合自身工作实践,就地质矿产资源勘查中存在的问题及对策进行详细论述。
关键词:地质矿产资源;勘查;问题;对策
矿产开采是与地质情况紧密相关的工作,在进行开采之前,需要进行周密的矿产地质勘测,通过前面勘测形成详细的地质资源勘查报告,设计人员根据勘测报告进行分析,规划出合适的采矿区域,前期地质资源勘查工作是整个采矿工作的基础,只有做好了前期工作,才能在尽量确保安全的情况下最大程度的对矿产进行采矿,并且地质资源勘查不仅可以在一定程度上保证采矿工作人员的安全,并且可以根据地下资源分布找到矿产最丰富的地区,可以更好指导矿产采掘,对于提高采掘效率有较大的帮助。因此,对于矿山地质资源勘查与采矿工作中应注意问题研究进行研究时十分必要的。
一、我国地质资源勘查工作的现状
地质资源勘查技术是一门非常复杂的科学技术,涉及多个学科。随着现代科学技术的发展,电子显微镜等高新技术产品也被用于进一步测试物体的成分和性能。计算机技术的应用也使测量技术越来越成熟。有些数据可以通过计算机拥有的资源输入计算机。通过强大而准确的计算机计算分析能力,可以最大限度地提高输出信息的准确性。例如笔者所参与的地质矿产资源勘查项目,就充分运用了遥感技术。遥感调查工作的基本作业流程可归纳为图1所示,作业流程可划分为信息源的选择、图像处理几何校正、信息提取、野外验证提交阶段性成果和提交最终成果五个阶段工作程序。根据项目区的实际情况,由于区内植被覆盖严重,卫星资料选择中尽量选择植物生长初期、影像中大气云层分布较少、透明度较高和图像处理精度较好的卫片。本次工作选用2000年5月16日的景号为12327的美国陆地卫星7号的ETM+数据做为信息源,1∶5万地形图做为辅助信息源,以满足本次地质矿产遥感调查的需要。遥感编图中一般只填入直径大于100m的封闭地质体;宽度大于50m,长度大于250m的线状地质体;长度大于250m的节理;长度大于500m的断层、褶皱轴等。遥感解译要重点突出,对野外地质填图和地质矿产调查研究有重要意义的特征影像需要在野外调查中重点检查。特别是性质不明的线状、环状、块状和某些特殊的影像,应将其准确反映在图上,以便辅以专项调查研究工作。
地质资源的开发是由中国经济发展日益增长的物质文化需求决定的。目前,我国在地质资源勘查方面取得了一些成就,但仍需加强。由于人口众多,人均资源稀缺,稀缺的能源仍需从国外进口。因此,面对这种情况,有必要确定深部地下矿产资源的储量和位置,采取进一步的开采措施,进一步开发深部地下矿产资源,实现我国矿产资源的最大化利用。
二、地质资源勘查的作用
(一)矿山地质资源勘查对于采矿的安全性起到保障作用
由于地质条件从上古时期一直更迭,使得地下矿体及围岩(土质)经常在发生断层等地质构造现象,这就需要地质勘查者对矿产周边的土质进行详细勘查,详细的地质报告能够使得地下矿产以及断裂处的分布情况更加清楚。若在前期进行地质勘查时没有足够细致,则有可能造成人员安全受到威胁或机器设备的损坏。由于矿产采掘对于周边的土质环境影响较大,因此不仅需要对采掘区域地质情况进行勘查,还需要对于周边情况进行勘测,设计者进行设计时需要考虑土体扰动情况,判断周边的是否有重要建筑需要维护,在一定程度上减小损失。并且根据地质勘查报告可以预测哪些地方可能受到影响,因此可以及时对开采方案进行调整,尽量避免由于矿产开采带来的人为自然灾害。
(二)矿山地质勘查对于开拓工程的作用
矿产开采之前需要专门对于矿山进行勘测,需要了解大概矿产的分布情况,地质资源勘查工作就是专门为前期找矿产的步骤,整个矿山体积相对较大,因此需要在前期对于整座矿山进行勘测,因此,矿山建设也是建立在地质资源勘查的基础之上的。
(三)矿山地质勘查对于采矿爆破的指导性作用
由于爆破对于周边岩(土)体的扰动是巨大的,因此在爆破前就必修确定最适合的爆破地点,并且由于爆破工作的不可逆性,这就导致若出现爆破点与原定地区误差较大时会造成极大的资源浪费,并且对于周边环境的影响也不可逆转。所以爆破与现场情况的关系十分密切。爆破地点周围的岩石刚度直接影响雷管用药量,当地下存在不稳定结构时,爆破带来的震动可能会使得原本趋于极限平衡的岩石结构等产生失稳造成局部震动,对周边环境造成较大的扰动。由于炸药在水分较为充足地区引燃的难度较大,因此在进行水文、工程地质勘查时,需要仔细探明地下水流向以及周边地下水位情况,当地下水较为充足时,需要考虑采取防水性炸药,并且在防止炸药时,需要注意炸药不会由于受到水的浮力作用而倒置。由于炸药放置与选定的炸药孔内,因此当进行放置时,应该注意放置深度以及放置位置,避免由于放置过深造成强度不够,不能按照要求完成任务的现象发生。
图1 遥感地质矿产调查工作流程
三、当前矿产资源勘查工作中存有的缺陷
(一)没有对地质勘探组进行科学的划分
通常情况下,都是按照行政区域划定地质组的工作,由此导致了地质工作组在某些没有地下矿产资源的区域无工作业绩。某些地方沼泽或者山区比较多,这种地形对矿产资源勘查十分的不利,除此之外,工作人员数量也不足,薪酬低、工作环境艰苦、工作效率不高,对工作人员的工作热情以及工作能力造成了很大的影响,同时也导致了勘查项目资金被大量浪费。
(二)地方政府和矿产资源勘查单位无密切的联系
通常是由国家机构直接管理地质勘探组,而不是由地方政府部门管理。地质组的管理制度十分的严格,在实际工作过程中和地方政府并未及时、有效的沟通,使地方经济的发展和矿产资源勘查无法联系起来,对基层工作人员的工作积极性与工作环境造成了很大的影响,除此之外,对上级部门也太过于依赖,给地方通过资源发展经济、地质工作改革造成了严重的阻碍。
(三)政府对矿产资源勘查进行垄断所导致的问题
国家采取措施虽然可以有效的避免私企在中国的国土中私挖乱采、胡乱勘查的情况,使中国的建筑业、林业、农业等行业的用地需求得到满足。然而,同时也导致了工作人员工作效率不高等问题,由此,我国政府采取统一管理的方式。除此之外,也使用了商业性经济发展勘测和国家公益性地质勘测相互结合的方式。当进行矿业勘测的时候,国家免费给矿业企业招矿,在工作的过程中避开了市场环境因素的影响,然而,也慢慢的导致了开发和矿业无法同步发展的问题,许多已经探明的矿产无企业开采,导致闲置浪费,这对中国的资源与能源领域发展十分的不利,除此之外,也使政府的财政支出成本加大。
(四)地质工作尚未取得实质性的突破
地质勘查工作人员属于国家在编人员,然而,某些地质勘查部门却不能够拥有某些与地质勘查有关的权利,例如探矿权等。地质勘查的结果无法实现相对应的报酬,对地质勘查单位的工作积极性造成了很大的影响,地质勘探组也不愿去偏远的区域工作。通常情况下,地质勘探费用是有限的,勘探结果和相对应的经费关联程度小,导致地质勘探工作无法取得实质性的突破,发现规模比较大的矿区概率比较低。
四、解决矿产资源勘查问题的方法
(一)有效结合开发与勘查工作
针对具备一定经济实力并且以矿业为主要经济来源的地址勘查单位,构建开发、勘查相结合的矿业企业,以勘查作为基础,对矿业进行发展,加大勘查力度从而提高矿产收益。虽然地质勘查领域对推动地质工作改革做出了一定的贡献,然而,仍然存在着很多的困难,对于公益性地质工作而言,不管是组织机制、组织体制还是组织架构,发展时间都不长。对于商业性地质工作而言,许多地质资产无法在市场中交易,导致勘查结果无法转化。把少量的资金投入到一些成果资产当中,利用市场机制可让其能够盈利,然而,由于受到有关制度的制约,导致投资主体无法得到确立,无法获取到有效的投入。有些成果资产质量比较差,可开发性程度不好,不但开发,即使开发了也不能够实现盈利,无法获得投资者的青睐。
(二)严格验收,制定新的验收标准
传统的地质工作验收标准和制度规范都是通过计划经济制定的,很多情况下根本无法满足工作的需求,所以,应当制定新的验收标准,对其进行优化和完善,应当充分考虑地质调查所要面对的新任务、新形势,要符合市场经济,充分利用先进的科学技术,使新技术、新方法、新理论充分的体现出来。
(三)做好招投标工作,严格选择承包单位
如今,中国地质勘查领域存有供大于求的缺陷,即地质勘查处于买方地位。在该种状况下,可充分利用市场竞争机制,对促进地质调查项目的运转十分有利。①不管是委托承包还是投标、招标,都应当对承包单位的资质进行严格的审查,在这个基础之上选择最为优秀的承包单位 ;②招标所有可以招标的项目,其可以预防徇私舞弊、反映竞争的公平性。因此,应当制定实施细则。招投标方式,采取规范化的操作与管理 ;③依据地质工作特征,采取定向委托承包的方式十分有效,可与承包单位与发包单位建立长期的、稳定的合作关系,对建设一支设备精良、综合素质水平高的队伍非常有利。
(四)做好矿产资源勘查准备工作,制定年度计划
当进行地质勘查时,应当做好前期的准备工作,例如气候调查、生物调查、地质地貌调查等,选择较好的勘查日期,进行科学勘查。除此之外,对年度目标进行制定,随后,分析和对比国家相关部门的战略地质调查报告和年度目标,制定书面方式计划草案呈报相关部门,有关部门可邀请专家对草案进行探讨,然后,再由国土资源局制定科学的解决方案。
(五)采用综合方式进行地质勘探
1.采区地面地震勘探
地面地震勘探技术是采区设计的基础。通过勘探手段对采区的具体地质构造、断层发育规律、底板起伏形态、明煤层赋存状态等进行确定。及时评价含水层的富水性,以此为依据提出针对性的防治措施,为科学化的开采提供可靠资料。同时可对区域范围内的小构造进行确定,了解不同构造的空间分布形态,制定采取的针对性衔接要求,对具体措施进行针对性布施。矿井物探中,较为简单的施工方法便是面物探,其效率高、成本低,但应用过程中,受诸多因素限制。因此当条件允许时,可采用三维高分辨率地震勘探技术进行地面地震勘探。
2.微动测深勘查
根据地下波动理论,可对空间、时间领域出现的不规则震动现象进行记载,此时便可以称之为微动。微动记录数据中即存在体波、也存在面波。通常情况下,微动震源可出现在地表面也可出现在海底面。而其勘测过程中,面波的优势更为显著,此时可利用面波对地质结构进行反演。结合不同观测形式对不同微波进行探查其主要的方式包括:第一,单点勘查法。此方式在应用的过程中,需要使用半径不同的同心圆,内接正三角形,并保证正三角形的顶点处可设置微动观测仪。此方式在勘查过程中,需要保证台阵与勘查深度成正比。根据勘测深度确定同心圆数量,但至少由三通不同半径同心圆组成可观测的台阵。单点勘查方式观测台阵,一般由两个不同半径的同心圆(内接正三角形)组成,在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求,可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵;第二,测线勘查法。此方法主要应用于大面积煤田勘查中,在此类勘查中单点勘查不能满足其基本生存需求。利用测线剖面观测体系,对S波速度剖面成果图进行绘制。将测线按照一定的间距在测区内进行布置,实现对测区探测深度的二维微动探测。在此基础上,结合地质资料、钻孔详情,对测区三维S波速进行反演确定速度结构,并对速度异常区地质意义进行深度解释。第三,平面探查法。此方法主要应用股精细化要求的勘探中,需要使用大量的仪器对平面进行观测,对测区三维S波速度体进行反演,进而对速度异常体、面进行圈画。
3.井下钻探及综合物探
利用放水试验客队含水层的富水性进行控制,在此基础上,可利用不同的物探手段,结合不同条件具体情况,对每个工作面的局部导水构造、隔水层变薄带、富水带等进行进一步的验证。结合钻探技术有助于对治水工程进行针对性部署。在此过程中,常见的方法是,井下直流电法,结合透视技术。井下直流电法透视属于矿井直流电法的一种,利用此方式可对采煤工作面内部结构进行探测,了解其导水构造,掌握地板含水层集中富水带等具体情况。根据实践数据显示,此方法可应用于大量的矿区研究中,并且是高效的物探实践方法。
总之,地质资源勘查对于矿产采掘的作用十分明显,加强地质勘查对于施工过程中的安全性以及对周边环境的影响可以减小到最低,完善的地质勘测可以在一定程度上推动我国矿的工作,使得我国矿产采掘技术更上一层楼。
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论文作者:刘和军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:地质论文; 矿产资源论文; 工作论文; 矿产论文; 地质勘查论文; 资源论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第13期论文;