工程地质勘查(共12篇)
工程地质勘查 篇1
0 引言
矿产资源是人们生活中必不可少的一种资源, 对生活中的各行各业都有影响。近年来随着我国对矿产资源的开发力度不断加大, 地质勘查灾害问题也越发凸显。在矿产开采过程中需要考虑的问题及影响因素较多, 致使矿产开采的技术难度加大, 地质勘查灾害也较多。为了保证矿山开采能够安全、顺利进行, 开采企业应该采用科学的地质勘查方法, 并采取适宜的防治措施对勘查灾害进行预防与治理。
1 矿山地质勘查工作内容
1.1 矿山生产勘探
进行科学有效的生产勘探工作, 是开展综合利用、减少贫化损失的重要保证。进行生产勘探可以查明矿体的开采技术条件, 为矿山开采提供合理的开采方式及工艺措施, 以保证矿山开采工作的顺利进行。
在采区范围内探寻主矿体上下盘及深边部的平行、分支或其他盲矿体, 便于增加后背储量, 使得矿山开采可持续发展;加强矿产综合利用研究进行充分合理开采利用;建立矿山企业自主投资开展接替资源勘查机制。激励企业吸纳社会资金进行地质勘查, 这样可以逐步形成市场需求、矿业开发与矿产勘查互动的良性循环。
对矿山消耗资源储量与剩余资源储量进行跟踪分析, 建立有效的监督管理机制。做好矿产储量动态监测、资源损失贫化管理工作。首先矿山企业要建立矿产储量台账, 采矿权人按要求定期报送矿产资源储量年度报告, 国土资源主管部门建立矿产资源储量档案并依法对资源储量进行登记、核销、统计及通报, 最后建立矿山储量管理信息系统。
1.2 矿山关闭阶段的地质勘查
矿山地质灾害是一种比较常见的地质灾害, 主要是受开采技术和开采工艺的影响, 导致地质灾害的出现, 我国作为采矿大国, 对矿产资源的需求量比较大, 但是由于开采设备的落后和先进技术的限制, 以至于我国对矿山开采造成严重的地质环境污染和恶化。近几年来矿山地质灾害的事件频繁发生, 不仅对社会的发展造成恶劣的影响, 也会对开采技术人员造成人身安全问题。为更好地解决这一问题, 矿企应严格根据国家法律法规的相关规定, 做好矿山关闭和复垦时期的地质勘查工作, 建立科学的矿山治理与环境保护体系, 加大对矿山地质环境的勘查力度, 降低矿山开采对地质环境造成损害。
2 勘查灾害防治的措施
2.1 勘查矿山采空区的防治措施
矿山的地质灾害主要集中于矿山的深处, 对于这部分的勘查工作多采取物理勘查的方法来防治。
1) 高密度电阻率法。依据岩土体导电性差异为基础的物探方法, 主要针对较浅的采空区地下水系勘查。
2) 视电阻率法。这种物探方法与导体材料的性质相关, 一般金属矿山属于块状的硫化物体, 是一种良性导电体, 其电阻率较低, 而采空区多由空气充填构成, 空气属于绝缘高阻, 根据硫化物体电阻率和空气电阻率的差异, 可明确找到采空区的位置。
3) 瞬变电磁法。该种物探方法具有探测速度快、深度高、分辨力强、信噪比高等特点, 在运用不接地回线或者接地线源向下发送脉冲电磁场时, 在一次脉冲电磁场的间歇期间, 利用线圈或接地电极来观察地下半空间二次涡流场的变化情况, 实现采空区的探测。
4) 其他方法。介于地表至50 m深范围内的地下溶洞、地下管线、空区可采用地质雷达、浅震、瑞利面波等物探方法进行勘测。
2.2 矿山地质灾害的防治措施
在明确采空区详细位置后, 矿山企业做好采空区的地质灾害的防治措施, 包括以下几种措施。
1) 加强对矿山预测的能力, 引用3S技术。在矿山开发过程中离不了对矿洞的深挖及抽调地下水, 长期的开采势必会影响地质环境, 为了减少矿山开采造成的环境破坏和经济损失, 矿山企业应利用GPS准确的对矿山地质灾害发生地点进行定位, 利用RS技术实时掌握矿山的破坏程度的监控工作, 利用GIS技术对地质灾情做科学分析, 利于相关勘查人员能及时掌握矿区的地质情况。
2) 完善矿山环境保护体系。矿山开采整个体系包括起初的矿山调查、地质勘查、矿井开发、后期评价和管理的过程, 在整个开采过程中应加强矿山开采的正规性、专业性、规划性, 要使每个开采单位对整个体系的遵守, 为此要求整个体系要标准统一及适用范围广。
3) 制定矿山环境保护政策。加强有关部门对矿山环境的的管理力度, 制定相关法律法规政策, 确保矿区自然环境的良好状态, 强化人们保护地质环境的思想意识, 使人们有规可循, 做到对矿山资源开采的规范化与合理性, 真正的实现矿产资源的可持续性开采, 使矿山企业获得更大的经济效益。
3 结语
通过对矿山开采进行科学合理的地质勘查与勘查灾害的防治, 可以有效提高矿产资源的综合利用。矿山企业利用先进的技术方法, 探寻矿产后备接替资源, 加强地质勘查灾害防治工作实施预防为主, 避让与治理相结合的方针, 确保矿山地质勘查与矿产资源开采工作能够安全、健康的开展。
参考文献
[1]赵永久.矿山环境地质灾害问题及勘查方法[J].地质灾害与环境保护, 2008 (2) .
[2]王琛, 陈立.矿山地质勘查与勘查灾害防治[J].黑龙江科技信息, 2013 (20) .
工程地质勘查 篇2
时代在发展,经济在进步,社会对人才的需求也是瞬息万变的.几年前的热门行业如今也可沦为“鱼腩行业”;几年前的冷门行业也可摇身一变成了“香饽饽”.几年前被认为又冷又苦的地质工程专业如今就业率居然排行第一,因为该专业回报高、就业好等原因,它已经成了人们眼中的黄金专业。从专业字眼来看,我们大概知道地质工程与施工、勘查有关,实际上,该专业培养的是能在资源勘查、工程勘察、设计、施工、管理等领域从事资源勘查与评价、管理、各类工程建设地质等方面工作的应用型、复合型高层次工程技术人才和工程管理人才。
作为实用性很强的一门专业,理论和实践的结合是相当重要的,于是开设该专业的高校都会安排大量的实习和实验课程,不过每所学校的实习内容都不尽相同.通常他们的实习时间在3-4个月,实习的内容有:认识罗盘并学会使用罗盘,学会用罗盘测量岩石的走向、倾向和倾角;观察各种岩石和分析其构成的边坡情况,了解岩土的工程性质、地形地貌和水文地质情况,然后针对岩石和边坡情况采用相应的措施如施工或防护等等.
地质勘查及深部地质钻探找矿技术 篇3
关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术
前言
随着矿产开采及勘探程度的不断深入,露头在地表或浅部的矿资源越来越少,随着我国经济高速发展的带来不断增加的对矿产资源的需求,对地质勘查和深部地质找矿技术的研究也就成了当前重要的关注点,也是影响我国经济发展的重要因素。
1.地质勘查工作的内容
1.1对危机矿山接替资源的勘察
为了使矿山服务的年限得到延长,促进矿山的可持续发展,在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区,要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。其中铜、锌、铅等矿种是地质勘查工作的重点勘查对象,另外还要重点勘查优势的具有国际市场竞争力的矿种。针对那些影响着地区经济发展的矿山,要評价危机矿山接替资源的潜力。对于那些有优越的地质条件、很大市场需求量的危机矿山,要对勘察评价工作进行优先的安排。综合的研究矿区深部以及外围,预测矿产,使找矿的最佳目标得到确定。
1.2对矿山生产的勘查
在进行矿山生产的勘查时,矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计,合理的开发资源,科学的利用资源。加强对矿山在现有矿区范围内的矿产勘查工作,使资源的储量不断的得到扩大。对于矿山的探边摸底工作,要高度的重视扩大找矿的范围。另外在对矿山进行生产勘查的时候,要积极的利用先进的技术,提高勘查的效率。对于矿山企业的采矿情况,国土部门要将它们记录在档案,完善矿山储量管理信息系统。积极的调查开采矿山的环境地质和水文地质,检测矿山的地质环境。
1.3综合评价和勘查共伴生矿和尾矿
为了加强矿山的开发,要综合的利用关键的技术,评价和研究低品位以及新类型的矿产的开发技术,综合的开发和利用紧缺的矿山资源共伴生矿和尾矿。制定相关的标准和政策来规范矿产资源的利用,调查尾矿资源,综合利用矿山的尾矿资源,使资源的综合利用效率不断的得到提高。
1.4关闭阶段的地质勘查工作
对于关闭矿山和复垦阶段的地质工作,是有具体的法律规定的,矿山企业一定要严格的按照法律的规定来进行。仔细的调查闭坑前后的矿山的地质环境,保护好矿山地区的环境。在矿山的开采活动结束之前,闭坑的地质工作要做好,另外闭坑的地质报告要提交。对于废弃的矿山和闭坑的矿山,中央和地方政府要对地质环境进行的调查,评价矿山地质环境的现状,并且针对矿山地质环境的综合整治工作提出具有建设性的意见和建议。
2.深部探矿钻探技术
2.1金刚石绳索取心技术
钻探技术第一次革命就是绳索取心钻探技术,现在已经有近6O年的历史。在全球深部探矿钻探施工中是应用最广泛、综合地质效果最佳的深部探矿钻探技术。自上个世纪70年代中期我国开始广泛的应用,但在绳索取心钻探技术应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距,利用绳索取心钻探技术完成的深部探矿钻探工作量仍不足全部固体矿产岩心钻探工作量的3O% 。国产绳索取心钻探钻具存在质量差、材质不佳、容易折断和脱扣等问题,不能满足1000m深部探矿钻探的需要。而深部探矿钻探一般采用的替代方案是使用内径可以通过绳索取心钻探钻具内管的普通钻杆来完成深部探矿钻孔取心作业,这就在完成绳索取心作业的同时增大了深部探矿钻探钻孔工作量。
金刚石钻头的使用寿命是限制金刚石绳索取心钻探技术应用于深部找矿的另一个原因。自上个实际70年代开始推广金刚石钻探技术以来,我国金刚石钻头制造水平有了很大提高,但是金刚石钻头使用效果与国外仍存在较大着一定的差距。虽然在金刚石超硬复合材料方面进行了大规模的研究与分析,制造了一些聚晶、复合片产品,但这些产品性能也远远不能与国际水平相比较。这就使得国内金刚石钻头钻进效率偏低、寿命短。据相关调查发展,我国所制造的的金刚石钻头寿命在硬岩地层还不足40m。
2.2液动锤钻进技术
液动锤钻进技术在大陆科学深部探矿钻探工程中的成功应用,在推动了我国深部探矿钻探技术水平的进步、拓宽应用领域起到了至关重要的作用,液动锤钻进技术得到众多国外同行的高度评价。但是,液动锤钻进技术对深孔条件下液动锤工作性能的理论分析研究需要进一步的研究。特别是在普通探矿钻探生产条件下,由于泥浆固控系统还停留在传统的岩粉自然沉淀的水平,液动锤钻进技术在钻进过程中泥浆固相含量较高,导致液动锤内部零件频繁卡死,液动锤钻进技术工作寿命大幅度降低,液动锤钻进技术从而提钻频繁。在液动锤钻进技术推广过程中,液动锤钻进的优点虽为大家所认识和接受,液动锤钻进技术但是实际的探矿钻探应用还较少。
2.3空气泡沫钻探技术
空气泡沫钻探技术是原地矿部“七五”和“八五”期间的重点科研攻关项目,由勘探技术研究所、长春地质学院和甘肃地矿局等科研院所、高校和相关生产单位联合完成。经过不同环境条件及机具试验研究总结了一套比较成熟的空气泡沫钻探工艺和空气泡沫钻进规程。空气泡沫钻探技术由于后正值地质钻探工作量锐减,而空气泡沫钻探技术在初期投资、能耗和后期泡沫剂回收方面的费用都比普通钻进技术高,因此空气泡沫钻探技术推广应用处于停滞状态。
2.4反循环连续取样(心)钻探技术
钻探技术第二次革命是反循环连续取样(心)钻探技术。一般采用的压缩空气作为循环介质,利用双壁钻杆以冲击回转全面碎岩和连续岩屑作为地质样品的方式进行深部探矿钻探施工,随着反循环连续取样(心)钻探技术钻进的不断进行,岩屑被高速气流连续地经双壁钻杆的中心携带至地表,并按照顺序将岩屑收集起来作为地质化验分析的地质样品。
国内外大量的深部探矿钻探施工经验表明,采用反循环连续取样(心)钻探技术获取的地质样品不仅完全能达到确定矿体厚度、矿体埋藏深度、矿体的品位等物化参数的基本要求,而且反循环连续取样(心)钻探技术在钻探施工速度要比传统的深部探矿技术施工速度提高5~10倍,大大降低了深部探矿钻探的施工成本。根据2006年有关统计资料,反循环连续取样(心)钻探技术在澳大利亚完成深部探矿钻探工作量的比例超过80%。我国在上世纪80年代中期曾开展了反循环连续取样(心)钻探技术的研究并进行推广应用,但由于我国地质上是以岩屑代替传统的柱状岩心,且需使用特殊的双壁钻杆,所以反循环连续取样(心)钻探技术的推广应用受到较大阻力。
值得关注的是目前国际地质钻探承包商和矿业投资者已经提出了取心取样钻探技术相结合的地质勘探新概念,并在一些国家开始广泛的应用这种技术,取得了比任何单一方法效率及地质效果都要好的结果,大幅度提高了深部探矿钻探效率、降低了深部探矿钻探的成本。
3.总结语
在当前的发展下,地质勘查和深部地质找矿技术的发展已经成为影响我国经济发展的重要因素。因此,要通过不断的深入研究,并采取积极的措施对地质勘查的技术进行不断的改进,从而提高地质勘查工作的质量。
参考文献:
[1]陈喜峰.关于深部找矿问题的思考[J].中国矿业.2011(06)
煤田地质的勘查程度与勘查深度 篇4
关键词:煤田地质,勘查程度,勘查深度
1 勘查程度
1.1 地质研究程度
在煤炭资源勘查过程中, 要在现行的《煤、泥炭资源地质勘查规范》 (DZ, T 0215-2002) 中, 提出了各阶段的任务与要求, 实际上就是各阶段的勘查程度。地质研究程度和勘查程度是紧密相关的, 勘查程度可以理解为在一定勘查工程控制基础上的地质研究程度。开展各种专题研究工作, 是提高勘查程度, 满足煤矿设计和建设的需要。
1.2 不同类别资源, 储量比例
和原《煤炭资源地质勘探规范》 (1986) 相比, 现行《煤、混炭资源地质勘查规范》 (DZ/T0215-2002) 中, 取消了勘探阶段全井田不同类别资源/储量所占比例的要求, 但提高了先期开采地段探明的和控制的资源/储量比例, 这样有利于保证矿井生产期间正常生产, 有利于缩短勘查周期。现行规范提出的各勘探阶段不同类别资源, 储量比例原则上由勘查投资者确定, 如投资者无明确要求时, 可参照以下要求来确定。
第一, 普查阶段:推断资源量应占总资源量的30%~40%, 普查 (最终) 要大于50%。
第二, 详查阶段:控制的资源/储量一般应占总资源/储量的20%~30%, 推断的和控制的应占70%以上。
第三, 勘探阶段:不同类别资源/储量所占比例主要是按地质、开采条件及井型大小来确定。其中, 将地质条件和开采条件分为三类:A.简单, 指构造简单, 可采煤层稳定勘探及开采的地质条件较好。B.中等, 指构造中等, 主要可采煤层较稳定, 勘探及开采的地质条件简单。C.复杂, 指构造复杂, 煤层不稳定, 勘探及开采的地质条件复杂。如果地质和开采条件属于第一类, 井型大, 探明的和控制的资源, 储量比例相应要求高一些;若属于第三类, 且井型小时, 要求就低一些。
1.3 确定勘查程度的基本要求
勘查实践证明, 合理地确定勘查程度对保证煤炭资源勘查地质报告的质量具有重要意义。若勘查程度过高, 可能造成国家勘查投资的积压和浪费;勘查程度过低, 则满足不了矿井建设的要求。因此, 为合理确定勘查程度, 一定要注意以下几个基本要求。
1.3.1 加强勘查过程中的地质研究
在勘查过程中, 加强施工过程中的地质研究非常重要。只有加强地质研究, 才能对煤矿床的赋存规律得出符合客观实际的认识, 提高勘查成果的质量;反之, 虽有足够的勘查工程密度, 而地质研究不够, 可能得出错误的结论。
1.3.2 处理好需要与可能的关系
合理确定勘查程度需要综合考虑煤矿设计和建设的需要, 矿床的地质条件, 勘查技术水平, 经济上的合理性。对上述各种因素, 要区别对待, 综合考虑。
1.3.3 处理好全局与局部的关系
勘查程度的确定必须顾及全局, 既要重视先期开发的井田, 又要注意矿区的总体布局。若片面强调节省勘查投资, 加快勘查速度, 而忽视勘查工作质量和煤矿设计及建设所必需的勘查程度, 就会给矿井建设和开采带来损失, 若煤矿设计和建设部门对勘查程度提出过高的要求, 会使勘查周期延长, 勘查投资增加。
2 勘查深度
煤矿床的勘查深度是指勘查区的深部边界, 即整个勘查区估算资源、储量和评价的深度。它不等于每个钻孔的施工深度, 但要有少量钻孔达到这个深度。因此, 勘查深度与钻孔深度不同, 与开采深度也不同。勘查深度一定要大于开采深度, 以控制深部的构造和煤层的变化情况。
目前, 在预查、普查阶段, 勘查深度一般为1 000m, 最大不超过1 200 m;只适于建小型井的地区一般为600 m, 最大不超过1 000m。在详查和勘探阶段, 勘查勘探深度要与划定的勘查区或井田深部边界一致。在具备开采利用条件时, 勘查、勘探深度要达到l 500m。
勘查深度的合理确定, 对煤炭资源的勘查和开采具有重要意义。如果勘查深度加大, 则必然增加揭露深部煤层及构造的勘查工程量, 延长勘查周期, 积压勘查资金;反之, 如勘查深度变小, 储量减少, 就不能保证矿井的生产能力和服务年限, 造成生产接续紧张。因此, 合理确定勘查程度, 是煤炭资源勘查中的一个重要问题。影响勘查深度确定的因素主要有如下几个方面:
第一, 地质及开采条件。在地质构造复杂, 含煤性差时, 不适合勘查过深, 一般勘查深度为300m~500m。煤层倾角的缓、陡也影响勘查深度的确定。在倾角缓且煤面长的条件下, 勘查可适当浅些;反之, 勘查就应适当深些。在煤层近于水平, 一层煤就可作为一个开采水平, 勘查深度可由最下部的主要可采煤层确定。
第二, 掩盖程度及煤层埋藏深度。在覆盖层厚、煤层埋藏比较深的地区, 有条件建立大、中型矿井时, 勘查深度要求深些;当地形坡向与煤层倾向相反时, 煤层埋藏深, 深部勘查存在困难, 也可降低勘查深度。
第三, 矿区开发程度及老窑开采深度。在老矿区, 浅部已被揭露和开发, 对矿井外围及延深部分的勘查要求深些;在新矿区可勘查浅些。
第四, 井型大小及开采方法。井型越大, 要求勘查深度越深;井型越小, 则勘查深度要求也越小。一般井工开采的勘查深度较深, 而露天开采的勘查深度较浅。
勘查的深度与资源条件和开采技术水平相关。随着矿井建设与地质勘查技术水平的提高, 对勘查深度将会提出新的要求, 其主要趋势就是加大勘查深度。
参考文献
[1]黄桂芝.常用勘探网型共性问题探讨[J].中国矿业, 2011, (5) :27-28.
地质勘查方法技术 篇5
地质勘查的方法很多,在地质勘查的每个阶段中都要使用一些方法来进行。目前,一般讲,地质勘查的方法可分为地质方法、地球化学测量方法、地球物理测量方法和探矿工程方法等。
一、地质方法
(一)地质填图法。是地质工作的一种基本工作方法。是对工作区进行系统的地质观察,制一定比例尺的地质图,明工作区的地质构造特征和矿产形成、赋存的地质条件,进一步工作提供资料依据。在地质勘查的各个阶段,要进行地质填图工作,是根据工作阶段的不同,比例尺精度不同而已。
(二)砾石找矿法。露头风化后所产生的矿砾或与矿化有关的岩石砾石在重力、水流、冰川的搬运下,散布的范围大于矿床的分布范围,据这种原理,山坡、水系或冰川活动地带研究和追索,而寻找矿床的方法,砾石找矿法。按矿砾(岩砾)的形成和搬运方式,石找矿法可分为河流碎屑法和冰川漂砾法。
(三)重砂找矿法。重砂找矿法又称重砂测量。它是沿水系、山坡或海滨等,松散沉积物(包括冲积、洪积、坡积、残积、滨海沉积等)中系统地采集样品,过重砂分析和综合整理,合工作区的地质、地貌条件和其他找矿标志,现并圈定有用矿物或与矿产密切相关的重砂异常(即矿产机械分散晕),再依其追索原生矿床或砂矿床的方法。重砂找矿法对寻找某些有色金属(钨、锡、铋、铅锌等)、稀有及放射性元素(铌、钽、铍、锆、钇、钍等)、贵金属(金、银、锇、钇等)以及铭、铁、金刚石等矿床较为有效。
(四)遥感地质法。遥感技术是一种新兴的综合性探测技术。它通过遥感平台上装置的传感器,远距离(不与目标接触)接受目标反射或发射的各种不同波段的电磁波信息,经过对这些信息的处理和解译,达到对远距离目标的探测和识别的目的。遥感地质法是综合应用现代的遥感技术来研究地质规律,进行地质调查和资源勘查的一种方法。它是从宏观的角度,着眼于由空中取得的地质信息,即以各种地质体和某些地质现象对电磁波辐射的反应作为基本依据,综合其他地质资料,以分析判断一定地区内的地质构造和矿产情况。它具有调查面积大、速度快、成本低、不受地面条件限制等优点。目前主要用于地质填图、发现及研究与矿产有关的地质构造现象。例如利用以飞机为主的飞行器在空中所进行的地质和矿产的综合性探测及调查就是目前常用的一类地质资源遥感方法,称为航空地质方法或航空地质。它主要包括航空摄影地质、航空地球物理探测、航空地球化学探测及空中地质观测等。
(五)数学地质法。数学地质法是地质学与数学及电子计算机相结合的产物,目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。数学地质方法的应用范围是极其广泛的,几乎渗透到地质学的各个领域。目前,数学地质的基本内容或方法有: ①地质数据的统计分析;②地质过程的计算机模拟;③地质数据储存、索取、自动处理和显示等。
二、地球化学测量方法
地球化学测量方法简称化探。它是以地球化学理论为基础,以现代分析技术和电算技术为主要手段,从各种天然物质中系统地采集样品,分析测试某些地球化学特征数值,对获得的数据进行处理,以便发现地球化学异常,通过对地球化学异常的解释评价而进行找矿的方法。
(一)岩石地球化学测量简称岩石测量。这种方法是系统地采集岩石样品,分析 其中的微迹元素或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的各类原生异常(地球化学省、区域原生异常、矿床原生晕等),并进而寻找矿床。
(二)土壤地球化学测量简称土壤测量。这种方法是系统地测量土壤(包括各种风化产物)中的微迹元素含量或其他地球化学特征,测量的目的是发现与矿化有关的各类次生异常,并进而寻找矿床。
(三)水系沉积物地球化学测量简称水系测量。即系统地采集一种或数种水系沉积物质的样品,测定元素含量或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的异常,并进而寻找矿床的方法。
(四)植物地球化学测量简称植物测量。这种方法是系统地测量植物(主要是深根植物如乔木与灌木等)中的微迹元素含量或其他地球化学特征,以发现其中的地球化学异常(称为植物异常)并进而寻找矿床。
(五)气体地球化学测量简称气体测量或气测。是系统地测量天然物质(如土壤、岩石、大气等)中气体组分的化学成分或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的气体异常,并进而寻找矿床的方法。此外,还有微生物地球化学法、同位素地球化学法和气液包裹体地球化学法等。
三、地球物理测量方法
地球物理测量方法简称物探,它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性和放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,发现物探异常,通过解释评价物探异常而进行找矿的方法。
(一)重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体的密度差异所引起的重力变化而进行地质勘探的一种方法。
(二)磁法勘探自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。
(三)电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如导电性、电化学活动性、导磁性和介电性,即所谓“电性差异”)来找矿和研究地质构造的一种方法。
(四)地震勘探它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的计算或仪器处理,能够准确地测定界面的深度和形态,判断地层的岩性,勘探含油敢构造甚至直接找油,勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。
(五)测井是在钻孔中使用的地球物理勘探方法的通称。根据所利用的岩石物理性质不同,可分为电测井、放射性测井、磁测井、声波测井、热测井和重力测井等。根据地质和地球物理条件,合理地选用综合测井方法可以详细研究钻孔地质剖面、探测有用矿产、详细提供计算储量所必需的数据。
(六)放射性物探又称“放射性测量”,是放射性地球物理勘探的简称。它是根据放射性射线的物理性质,利用专门的仪器,如辐射仪、射气仪等,通过测量放射性元素的射线强度或射线浓度来寻找放射性元素矿床的一种物探方法。同时,也是寻找与放射性元素共生的稀有元素、稀土元素以及金属元素矿床的辅助手段。它的方法有:地面γ测量、航空γ测量、辐射取样、γ测井、射气测量、径迹测量和物理分析等。
(七)红外探测是通过波动式的红外仪器,接受地表辐射的红外能,探测地球资源的方法。各种物质由于其成分、结构以及所处的地质条件不同,其自身的温度 与辐射特性也不同,反映出不同的红外图像。对红外图像进行分析,可以判别物体的成分结构、性质以及所处的状态,从而区别物体。在飞机或宇宙飞行器上应用红外照相与红外扫描成象的方法分别在白天和夜间接受地表的红外能,进行地球资源探测。特别是在大面积水文地质普查中,可用于水文地质填图,还用于调查大地构造变动,寻找与热作用有关的矿床以及用于监视火山活动、森林着火,监视水和空气的污染、植物生态变化情况等,并广泛用于军事侦察。
四、“三S”技术
“三S”技术及其集成是地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心,而地球空间信息科学又是数字地球的核心。所以也可以说,“三S”技术是数字地球的核心的核心。
(一)数字地球。数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。简要地讲,是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。通俗地讲,就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中,实现在网络上的流通,并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息。其特点是嵌入海量地理数据,实现多分辨率、三维对地球的描述,即“虚拟地球”。要在电子计算机上实现数字地球需要诸多学科,特别是信息科学技术的支撑。这其中主要包括:信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。
(二)“三S”技术
“三S”技术是全球定位系统(G自),地理信息系统(GIS)和航空航天遥感技术(RS)的统称。没有“三S”技术的发展,现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。
1、空间定位(G自)技术GPS作为一种全新的现代定位方法,己逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。20世纪80年代以来,尤其是90年代以来,G自卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间,从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部与广域差分,从事后处理扩展到实时(准实时)定位与导航,绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级,大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。
2、航空航天遥感(RS)技术当代遥感的发展主要表现在它的多传感器、高分辨率和多时相特征。遥感信息的应用分析己从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,从静态分析向动态监测过渡,从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡,从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡。近年来,由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。
3、地理信息系统(GIS)技术随着“数字地球”这一概念的提出和人们对它的认识的不断加深,从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向,也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要,如资源、环境、城市等。在技术发展方面,一个发展是基于Client/Server结构,即用户可在其终端 上调用在服务器上的数据和程序。另一个发展是通过互联网络发展IntemetGIS或Web-GIS,可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据,包括图形和图像,而且可以进行各种地理空间分析,这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨。另一个发展方向,则是数据挖掘(DataMining),从空间数据库中自动发现知识,用来支持遥感解译自动化和GIS空间分析的智能化。
4、“三S”“集成技术“三S”集成是指将上述三种对地观测新技术及其他相关技术有机地集成在一起。这里所说的集成,是英文Intergration的中译文,是指一种有机的结合,在线的连接、实时的处理和系统的整体性。GPS,RS,GIS集成的方式可以在不同技术水平上实现。“三S”集成包括空基“三S”集成与地基“三S”集成。空基“三S”集成:用空一地定位模式实现直接对地观测,主要目的是在无地面控制点(或有少量地面控制点)的情况下,实现航空航天遥感信息的直接对地定位、侦察、制导、测量等。地基“三S”集成:车载、舰载定位导航和对地面目标的定位、跟踪、测量等实时作业。
(三)数字地球的应用在人类所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关,地球空间信息是信息高速公路上的货和车。数字地球不仅包括高分辨率的地球卫星图像,还包括数字地图,以及经济、社会和人口等方面的信息。数字地球可以应用于社会经济、政治、文化、军事、科学、生活等各个方面。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模仿和仿真,从而提高人类应付全球变化的能力;可以广泛地应用于对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的监测;可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析和预测;可以用于现代化战争,加强国防建设;可以为科学家特别是地学家提供更好地服务,地壳运动、地质现象、地震预报、气象预报、土地动态监测、资源调查、灾害预测和防治、环境保护等无不需要利用数字地球。数字地球的应用将对社会各个方面产生巨大的影响。从经济方面看:国家基础建设现代化、加速我国西部开发步伐、城市可持续发展、智能化交通、绿色农业等都将成为现实,将极大地促进经济可持续发展。从人民生活方面看:房地产信息、旅游信息、商品信息等都可以放人数字地球中,让人们任意挑选,将大大提高人民生活质量。数字地球的提出是全球信息化的必然产物,是一项长期的战略目标。数字地球的建设与发展为加快全球信息化的步伐,在很大程度上改变人们的生活方式,并创造出巨大的社会财富,为人类社会的发展做出巨大贡献。“三S”技术作为数字地球的技术基础和核心将得到迅速发展,一方面数字地球的研究和建设为”三S"技术的发展创造了条件,另一方面“三S”技术的发展为数字地球的建设,提供了技术支持。
五、探矿工程方法
探矿工程方法是利用各种探矿工程揭露和追索被松散沉积物掩盖的或地下深处的各种地质体(特别是矿体)和地质现象,以便查明地质和矿产情况的一种直接的找矿勘探方法。探矿工程包括坑探工程和钻探工程2类。
(一)坑探工程。坑探工程简称坑探。是为了揭露地质及矿产现象而在地表或地下挖掘不同类型坑道的工作。坑探工程可分为地表坑探工程和地下坑探工程两类。
1、地表坑探工程地表坑探工程是在地表或近地表挖掘的一些坑道,如浅坑、探槽、浅井等。
(1)浅坑浅坑是一个方形或不规则形状,挖掘深度一般不超过1m的坑穴。施工目的是揭露厚度小于lm的松散沉积物掩盖下的各种地质现象,或是为了采取样 品。有时在地形条件允许情况下,只将松散沉积物挖掉,称为剥土。
(2)探槽探槽是在地表挖掘的沟槽形的坑道,其横断面为倒梯形,深度一般小于3m。施工时要求槽底深入基岩大于0.3m,槽底宽为0.6~0.8m,槽口宽度决定于松散沉积物的稳定性和含水情况以及探槽深度。由于探槽工程施工简便,成本较低,故被广泛应用。探槽施工的目的是揭露各种地质现象,特别是了解不同地质体的接触关系,确定地质界线;了解各种地质体沿厚度方向的变化情况。(3)浅井。浅井是从地表沿铅垂方向向下挖掘,深度和断面较小的一种探矿坑道。断面一般为长方形,断面面积为1.2~2.2m2,深度一般不超过20m。水平断面为圆形的浅井,称小圆井。其断面直径为0.8~1m,深度一般不超过5m。浅井施工目的是了解厚度大于3m小于5~20m松散沉积层掩盖下的基岩、地质、矿产情况和采集样品。当被揭露的矿体厚度较大或倾角很陡时,或者是一组平行分布的矿体时,还可以挖掘带叉浅井(即在浅井底部再继续挖掘垂直于矿体走向的水平坑道)。
2、地下坑探工程地下坑探工程是在地下深部掘进的一些坑道,如:竖井、平窿、穿脉、沿脉暗井、天井、上山、下山等。
3、坑探工程的特点坑探工程对所揭露的地质和矿产地质现象能进行直接观测,并采取样品,取得的地质资料精确可靠。但其施工中易受地形和地下水等条件的限制,特别是地下坑探工程在施工过程中,需凿岩、爆破、运输,排水、通风、支护等,施工复杂,进度较慢,并且人力,物力消耗较大,投资费用较多。
(二)钻探工程。钻探工程,简称钻探。它是利用钻机等设备按一定方位角和倾角向地下钻进(称为钻孔),通过取得岩心、岩屑和土样等实物资料,或在孔内放入测试仪器进行地球物理测井或水文地质观测,以便了解地下地质构造、矿产或水文地质情况的工程。钻机钻进方法按破碎岩石的外力作用性质和方式,可分为冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进和振动钻进等。按回转钻进时破碎岩石所使用的磨料,分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。钻进中,从钻孔内提取出来的圆柱状岩(矿)块,称为岩(矿)心;由循环冲洗液从钻孔内带出来的破碎的岩石颗粒,称为岩屑;而较细的岩石颗粒,称为岩粉。若钻进主要是为了从钻孔中提取岩(矿)心,来研究和了解地下地质构造和矿产情况的钻探工程,称为岩心钻探;若不从钻孔内采取岩心,而主要是根据岩屑和各种地球物理测井资料,来了解地下地质构造和矿产情况的钻探工程,则称为无岩心钻探。当前在固体矿产钻探工程中,应用最广的是岩心钻探,岩(矿)心是地质观测的主要对象,也是重要的实物地质资料,必须妥善保管。钻探工程机械化程度高、钻进效率高、成本低,钻进深度可达千米以上,受地形条件限制不大,除在地面使用外,还可以在地下坑道内使用。但是岩心钻探是借助岩心来收集地质资料的,由于岩心磨损、钻具丈量误差和孔斜等,其可靠程度和精度都较差,故当地质情况复杂时,就不能单纯使用钻探工程作为探矿手段。
六、固体矿产取样
固体矿产取样是从矿体上、近矿围岩中或矿产品中,按一定的规格和方法,采取一部分有代表性的矿石或岩石作为样品,以研究矿石质量,加工技术条件,开采技术条件及某些科研用途的一项专门性的地质工作。矿产取样是矿产普查、勘探工作中以及生产和科研工作中的主要技术工作方法之一,它为矿床评价、生产及科研工作提供资料依据。矿产取样过程,通常由下列3个基本环节组成。
①采样:从矿体、围岩或矿产品中,采取一部分有代表性的样品,即原始样品。②样品加工:通过对原始样品加工,使样品的粒度和重量达到分析、试验和研究 工作的要求。
③样品分析或试验工作。
(一)化学取样。化学取样是确定矿石的组成元素及其含量的一种取样工作。化学取样是找矿勘探工作中数量最多的一种取样,此项工作好坏,将直接影响矿床的评价工作。
1、坑探工程中采样在探槽、浅井、坑道中采取化学样,以刻槽法为主,次为拣块法、全巷法和剥层法。刻槽法应用最广,是化学取样的主要方法。拣块法多用于找矿初期阶段;剥层法用于矿体厚度小、变化大、矿化组分极不均匀的矿床;全巷法则用于评价矿石中矿物颗粒结晶粗大的矿床,如高铝矿物原料矿床等。
2、钻探工程中采样主要为岩(矿)心劈开法采样,有时也可用拣块法采样。
(二)物理性能试验采样此项采样主要用以了解岩(矿)石的技术物理性质,为计算储量和开采提供资料。包括矿石的体重或比重、湿度、孔隙度、岩(矿)石物理力学性质、松散系数和岩石硬度等。由于各项技术性能测定试验方法不同,因此在采样方法及要求方面也不相同。
(三)加工技术采样加工技术采样又称工艺采样。其目的在于研究矿石的可选性能及可冶性能。在详查、矿床勘探、开发勘探和矿山生产初期阶段,都要根据各阶段的任务要求,结合矿床地质特点会同设计和生产部门进行这一项工作。根据加工技术目的要求不同,加工技术实验可分为:实验室试验、半工业试验和工业试验3类。加工技术样品的采样方法,取决于矿石矿物成分复杂的程度、矿化均匀程度和实验单位所需要的重量。常用的方法有刻槽法、剥层法、岩心钻探采样法和全巷法。实验室试验一般可用刻槽法和岩心钻探采样法;而半工业试验及工业试验多采用剥层法和全巷法。
(四)岩矿采样岩矿采样是通过对矿床中的各类岩石、矿石观察后,有选择性地系统地采集岩石或矿石为标本,用矿物学、矿相学及岩石学的方法进行研究,为确定矿床成因、加工技术条件或其他地质研究工作提供资料。根据地质目的的不同,岩矿取样可分为岩矿鉴定取样、重砂取样和单矿物取样3类。由于地质目的的不同,岩矿样采取的方法和要求也不同。常用的有拣块法、刻槽法、岩心劈开或岩心拣块法等。
(五)砂矿采样。砂矿采样的目的是为了确定砂矿床中有用重砂矿物的含量,以便做出工业评价。砂矿样采取的方法与其他方法不同,它主要在工程中进行,其特点是体积大,数量多。采样方法有刻槽法、剥层法、全巷法和冲击钻采样法。
七、地质编录
在找矿勘探工作中,把对地质体的直接观测和进一步的研究成果,用文字、图件,表格等形式反映出来,这一工作过程,称为地质编录。地质编录是地质工作的组成部分,它贯穿于地质工作全过程。地质编录的成果不但是研究地质和矿产的资料,布置探矿工程,指导工程施工及安排下一步地质工作依据,而且是矿山设计开发所依据的主要技术资料。因此,在编录工作中应详细认真地观察,真实而重点突出地记录,全面地综合分析,以保证地质编录工作的质量。地质编录涉及的范围很广,按照工作性质及所反映内容的研究程度,地质编录可分为原始地质编录和综合地质编录。
1、原始地质编录对天然露头或探矿工程揭露的地质体、地质现象进行观察,并通过采样、化验、试验、鉴定、水文地质、物探等工作直接取得有关数据、图件、文字记录等第一性原始资料的过程,即为原始地质编录。
2、综合地质编录。综合地质编录是指根据各种原始地质资料进行系统整理、归纳分析编制出各种图表及地质报告的工作过程。
八、地质测绘
地质测绘主要包括矿区地形测绘及地质工程测量。①矿区地形测量:主要是根据地质勘查工作要求,在一定范围内(矿区、矿区外围)进行的相关比例尺的地形测量工作。②地质工程测量:指地质工作中对地质观测点和探矿工程等所进行的测量工作,其内容包括地质勘探工程的控制测量,勘探网、剖面、探槽、探井、钻孔位置、坑道等探矿工程测量,地质观测点测量,物化探网测量以及各种勘探图件的编制等。其任务是为地质勘探设计、研究地质构造、在实地定位定线、指导掘进方向、编写地质报告和储量计算等提供资料。地质制图是对各种地质成果资料图进行清绘、制图。
1、地形图的定向使地形图上的方向与实地相应方向一致或平行,称为地形图定向。一般有用罗盘根据南北方向线定向、根据明显地形目标定向和地形图概略定向等方法。
2、图上定点将地面点的位置标定在地形图上,称为图上定点。一般有罗盘交会定点法、根据站立点与周围地形特征点的相对位置关系目估定点法。
3、野外读图判读地形图,简称读图。一般包括如下几方面的内容:
(1)了解本幅图的成图方法、测绘单位、测图时间、坐标与高程系统等,以判断图的质量和新旧程度。
(2)根据图的比例尺、图号、图名、坐标注记等,了解本幅图的所在位置和所包含的实地范围。
(3)判读地形是读图的主要内容,而对照实际地貌判读等高线,是在山区地形情况下读图的重点。野外读图的一般程序是:首先进行地形图定向,并确定读图时的站立点在图上的位置,然后判读站立点周围的地形。一般是先看实地后看图,先读总貌后读细部;由已知到未知,由地物到地貌;先易后难,先近后远。注意观察对比各种地形特征。在整个判读过程中,要适当选择和变动读图的站立点,以便从不同的位置和方向进行观察和分析。
九、地质图的编制
将一个地区内的地质组成(包括地层及地质构造、岩浆岩体及矿产等丙容),以及它们之间的相互关系,按一定比例尺,用规定的线条、符号和颜色表示在平面的图件,称为地质图。地质图是在野外地质调查基础上测绘制成的。它能反映区内的地层、岩性、岩浆活动、构造变动及地质发展简史的主要特征;并能表示矿床赋存的地质条件及其在空间和时间上的展布特征。因此,地质图在指导进一步找矿、矿产勘查、水文地质、工程地质及环境地质等方面的工作和研究上,都具有十分重要的意义。常用的地质图有:
1、地质图它是地质工作中最常用、最基本的图件,图中主要表示一定范围内的地层、岩性、地质构造、岩浆活动及各种重要地质现象。它能较全面的反映该区内地质情况。
2、地质构造图。地质构造图是在地质图的基础上通过地质构造分析,用规定符号标明各种地层构造现象(如背斜、向斜、断层、岩层的产状要素及地层之间的不整合接触关系等)的图件。
3、地质剖面图。地质剖面图是指垂直区内地层走向或主要构造线方向所切割的地质体,表示地质体深部特征的地质图件。它有垂直比例尺,能反映地势起伏形态及深部情况;还有各种地质界线反映地层顺序、构造及侵入岩体等情况。此类 图件可以是在图中直接切割绘制而成,也可根据野外地质实测数据绘制而成。
刍议地质矿产勘查技术 篇6
摘要:现阶段,矿产资源的重要性不容忽视。作为人类生存与发展的物质基础,我国现阶段的地质矿产勘察及找矿技术仍有一些不完善现象,因此必须加大对该项技术的研究力度,提升地质矿产资源开采的效率,从而为国家的经济发展提供物质保障。本文主要是对地质矿产勘查面临的困难、应用原则及矿产勘查勘查技术的应用进行分析论述,希望能够促进地质找矿工作的顺利开展。
关键词:地质勘查;勘查技术;GPS技术
近年来地质找矿工作中的地质勘查技术发展迅速,为地勘行业带来了新的发展契机,这一过程中,资源开采业取得了长足的进步,尤其是矿产资源的发展,有效减轻了国内市场矿产资源的供需矛盾。对地质矿产勘查技术的科研创新也成为了国际资源开采业着重研究的一个方向。本文主要是对地质矿产勘查技术的相关内容进行详述。
一、地质矿产勘查面临的困难
1.勘查重点转型为隐伏矿、深部矿
建国初期,我国矿产地质勘探的重点是露头矿、高品位、浅部矿体,随着我国经济的飞速发展,那些矿山目前显然已经不能够满足社会生产的需要。有关研究表明,在我国10618座各类型金属矿山中大多始建于20世纪50至70年代,经几十年开采,2/3矿山呈现老化,近80%的矿山比原设计的服务年限延长了10年以上。保有储量严重不足,造成许多矿山资源枯竭,企业生产陷入困境。到2020年仅有不足20%的矿山能维持生产。我国正处于工业化中期阶段,市场对资源的需求旺盛,我国还有大量的矿产品需要进口,这就要求我们继续扩大地质矿产勘查的力度,开始向隐伏矿、深部矿、低品位矿转型,深部矿体的勘查势必要求更高的技术与更多的实践经验。
2.应用新的勘查技术遇到的困难
目前地质勘查的技术主要有:卫星遥感、地球物理勘探、地球化学勘探、深部钻探、信息技术及计算机处理。随着各种勘查技术的发展,各种新式的勘查设备也更新得很快,地质勘查人员对于新设备的熟悉情况对地质勘查的顺利开展有很大的影响。有的勘查单位还一直在使用比较传统的勘查技术,对于遥感、物探、化探等新方法的掌握不够深入,难以应用到勘查工作中去,这对地质勘查工作的迅速开展是不利的。
3.勘查体制发生变化
我国现有的勘探单位大部分是在原来计划经济体制下的建立的,当时地质勘查的出资人和受益人均是国家。在现在的市场经济体制下,这种模式发生了很大的改变,政府开始退位到公益性的地质勘查,大部分投资的主体和受益主体在市场,而原有单个地勘单位无论资产、人员、装备、机制,特别是独立投融资能力、抗风险能力与合格市场主体的要求相距甚远。
二、地质勘查技术的应用原则
1.规划合理,适当超前
在勘查工作实施的过程中,应合理规划,根据以人为本、科学发展观全面落实的要求,对中央与地方地质勘查工作、公益性地质调查和商业性地质勘查、国内地勘事业发展与地勘领域对外开放以及各类规划区地质工作进行统筹规划,进一步将地质勘查基础性现行作用得到充分发挥。结合适度超前的原则,将地质勘查工作的规划部署提前操作10~15a左右。
2.勘查工作的合理布局
结合财产分布规律,作为勘查矿产资源的重要保障,合理布局勘查工作应被重点关注。在实际工作中,要求勘查部门一定要与我国的地形地质情况实施充分结合,清晰掌握我国资源的分布特点,并将其作为依据对勘查工作进行合理布局。另外,在实际勘查和找矿过程中,还需要与人口分布、基础设施建设、国土利用以及城镇化格局相结合,统筹地质勘查工作区域布局,为商业性地质勘察工作的有序发展实施引导。
3.勘查能力的增强
由于我国的勘查能力相对落后,使得我国勘查工作受到较大制约,所以,我国应实施“科技兴地”战略,提升地质勘查工作现代化的发展步伐。在实际工作中,我国应对重大地质理论问题的研究力度进行加大,转变地质区位优势为科技创新优势。其次,我国还应完善成矿理论体系,实现地质勘察技术的有效发展,改善我国目前的地质科技创新体系。不但如此,还需要对相关人才实施大力培养,构建一支管理认真负责、体制完善以及素质较高的勘查队伍。
三、地质矿产中勘查技术的应用分析
1.找矿中GPS技术
利用GPS技术来布设控制网,点位的分布情况视具体的工程需要而定。一般来说,工程控制网的范围和点位隔距都不是很大,点位选择的灵活性较小,埋石时由于点位精度要求不是很高,可以机动处理。而当测区范围不太大时,点位可以灵活布设,而不必考虑点距及点的通视,给测绘带来了极大的方便。一般来说,区域面积在100km以内的测区,联测5-7个高精度的已知高程点就可以了,而区域面积在100km以上的测区,联测8-12个高精度的已知高程点,便可以通过高程拟合的方式来取得所有控制点的高程,必要时可以进行水准面的精化来使已知高等水准点分布均匀,GPS拟合高程也能够达到相应等级的水准高程的精度。用GPS技术来建立控制网,外业费用可以节省约70%-80%左右,而且随着GPS接收机的性价比不断地提高,经济效益还会显著地提高。
2.地质矿产勘查中的GPS-RTK技术
GPS-RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的高效率测量方法,該测量技术精度高,没有累积误差,工作模式较为简单、定位速度高、操作方便,不需要通视,综合效益高等特点,为极大地提高了外部作业的效率。运用GPS-RTK技术在矿区勘查中放样时,因为矿区的地形都很复杂,通视情况弱,而GPS-RTK可以进行远距离作业,速度快并且不要求通视,操作方便。工作时,以一台架设在相对较高位置的GPS作为基准点,周围50m范围内不得有信号塔、高压线等干扰,选择一个已知点作为控制点来布设流动站,可以是一台或者是几台GPS接收机,利用电子手薄上的“点放样”或者是“线放样”功能进行工作。通过电子手薄的提示信息,测绘人员便可以迅速地找到放样点,节省大量外业时间,提高工作效率。
3.地质找矿勘查中的遥感技术
遥感技术可以将地质组分分布情况高效提取。遥感技术在地质勘查工作中,能全面的分析地质资料信息,辨识出成矿有利的区域,有针对性地进行矿产地质勘探。遥感技术应用依赖广泛的测绘工作,以获取地质背景信息、相关的矿物矿化信息。在获得矿物蚀变波谱特征的基础上,地质工作者应对照勘查区域内矿石或矿化带露头较好的地区,寻找潜在矿产资源的赋存区域。利用遥感技术识别并获取潜在成矿区域的信息,同时利用环形或线环形构造原理,可以更快地发现成矿区。在金属矿产勘查及预测方面,遥感已从线性影像和单一构造的航片解译,发展为针对目标矿种潜在成矿区域优化识别、多元综合信息和综合地学图像信息处理、矿石波谱特征和矿化蚀变等多方面应用。
四、结束语
综上所述,随着社会发展速度的逐渐加快,人们对能源的需求量也在持续增长。为了更好的开发和利用矿产资源,我们需要研究更先进的地质矿产勘查和找矿技术,丰富的矿产资源含量的地带,从而更好地实现能源的开采和利用,为国家经济发展提供有效的动力资源,只有这样才能把握好机遇,应对日后面临的新挑战。
参考文献:
[1]杨联荣,郭峰利.新形势下浅析当前地质矿产勘查及找矿技术[J].中国新技术新产品,2012(12).
某桥梁工程地质勘查分析 篇7
1.1 地形地貌
某环境综合整治工程位于安庆市振风大道与新河路之间, 西自龙眠山路, 东至港口路。桥梁工程主要沿康熙河 (新河) 两岸分布, 整体地势西高东低并稍有起伏, 孔口高程 (黄海高程) 7.80~16.40 m, 最大高差8.61 m。
1.2 地基土构成
根据本次钻探揭露以及静力触探pS曲线力学分层, 该场地内各地基土层自上而下分布如下。
(1) 层杂填土 (Q4ml) :杂色, 以建筑垃圾、石子等为主, 下部夹有淤泥。
(2) -1层淤泥 (Q4al+pl) :灰黑色, 流塑状态, 含有机质、粉土、粉砂等, 干强度低, 韧性低。
(2) -2层淤泥质粉质黏土 (Q4al+pl) :青灰色, 软塑~流塑状态, 含有机质、粉土、粉砂等, 韧性低。
(2) -3层粉质黏土 (Q4al+pl) :灰黄色, 可塑, 含氧化铁, 干强度高, 韧性高。
(3) 层黏土 (Q3al+pl) :灰黄色为主, 硬塑状态, 含氧化铁, 干强度高, 韧性高, 切面光滑有光泽。
(4) -1层细砂 (Q3al+pl) :灰黄色, 中密, 局部密实, 饱和, 含云母, 局部夹少量砾石。
(4) -2层圆砾 (砾石) (Q3al+pl) :灰黄色, 密实, 局部中密, 饱和, 含云母等, 局部夹少量卵砾石, 粒径3~5cm, 磨圆度一般, 以石英质为主, 含量约占25%。
(5) 层强风化泥质砂岩 (K) :主要为棕红色, 局部青灰、灰绿色, 碎块~短柱状, 含石英、云母等, 局部风化不均匀, 遇水易崩解, 水浸泡后手可捏碎。
(6) 层中风化泥质砂岩 (K) :主要为棕红色, 局部青灰、灰绿色, 短柱至长柱状, 原岩结构可辨, 含石英、云母等, 局部夹中风化砂质泥岩、泥岩薄层, 敲击易断。
2 场地岩土工程综合评价
2.1 场地稳定性及适宜性
根据本次勘探揭露的地层和区域地质资料分析, 该场地无构造断裂带通过, 场地内不良地质作用不发育, 属稳定场地, 适宜拟建桥梁建筑的修建。
2.2 场地和地基的地震效应
安庆市抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度值为0.10 g。地震分组为第一组。各建筑场地和地基的地震效应情况见表1。
2.3 天然地基设计参数
拟建场地各层土的地基承载力基本容许值[fa0]和压缩模量Es可按表2取值。
2.4 桩基设计参数
桩基 (钻孔桩及沉桩) 桩侧土的摩阻力标准值qik建议按表3取值。
2.5 基坑支护设计参数
有关深基坑支护设计参数:土层的天然重度γ, 粘聚力标准值ck, 内摩擦角标准值φk, 可按表4取值。
3 结论与建议
1) 基坑开挖是大面积的卸载过程, 易引起基坑周边土体应力场变化及地面沉降, 降水或施工用水渗入土体会降低土体的强度和增加侧压力, 考虑周边建筑和道路的安全, 应做好动态监测, 发现问题及时处理。基坑四周可能影响基坑稳定的范围内严禁大量堆土。坑底土禁止长期积水、暴晒和人为扰动破坏。
2) 基坑施工过程应做好现场监测工作, 特别是对在汛期对桩基及基坑施工过程中可能产生的不良影响, 都要认真分析, 在施工过程中作重点观测对象, 发现问题后及时研究纠正解决, 把可能导致周围建筑物、构筑物变形苗头消除在萌芽状态。
3) 基槽开挖或桩基施工到设计标高时, 应及时派人验槽 (桩) 后方可进行下道工序。
摘要:某工程重要性等级为三级, 场地复杂程度等级为二级, 岩土条件复杂程度等级为三级, 综合确定该工程岩土工程勘察等级为乙级。在查明建筑场地的地形地貌的条件下, 了解建筑场地的地层结构、各岩土类别及分布情况以及各层岩土的物理力学性质, 对地基土的强度与变形特性做出评价, 最后提出对基础设计、地基处理、基础施工提出安全可靠、经济合理的方案建议及相关参数。
关键词:岩土工程,地层结构,地基土,地基处理
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浅析工程地质勘查中水文地质问题 篇8
在很长一段时期内, 在工程地质勘查报告中都没有地下水对工程的影响进行评价, 从而导致工程在建造或是使用过程中由地下水对岩土的侵蚀等引起基础下沉或是建筑物开裂等事故的发生, 所以在地质勘查过程中, 应充分的认识到水文地质问题对工程的影响, 从而对水文地质问题进行有效的评价, 为工程设计和施工提供准确的地质勘查水文地质情况资料。目前水文地质评价内容主要包括以下几种:
1.1 应着重评价地下水对岩土结构、建筑物的影响和作用, 提前预测地下水可能产生的危害, 以便于提前采取预防措施。
1.2 地下水与建筑地基是息息相关的, 所以在地质勘查过程中
应该将地下水与地基设计相结合, 从而提供准确的水文地质资料来为地基的设计和选择奠定科学的基础。
1.3 地下水的自然状态、对建筑物的影响、人为活动下地下水
的变化和对建筑物的影响等都是水文地质勘查中应该着重勘查的内容。
1.4 不同地下水情况对工程的影响和作用也是不同的, 所以可以从工程的角度出发对其重点内容进行评价。
比如, 工程有部分基础是处于地下水以下的, 那么就应该把评价内容重点放在地下水对砼和钢筋的腐蚀性上面;如果基础是以岩土层来进行施工的, 则需要对地下水对岩土层的软化、崩解和胀缩作用进行重点的评价;某此建筑基础层中存着松散、粉细砂和粉土等, 这就需要对流砂及管涌等情况进行重点评价;目前在地下水位许多时候会进行基坑作业, 。这就需要对渗透性和富水性进行试验, 并对土体沉降和边坡失稳等情况进行重点评价。
2 岩土体的水理性质
岩土体的地理性质分为岩土物理和水理两种, 其水理性质即是岩土体与地下水相互作用而产生的各种性质。当地下水作用于岩土体时, 其岩土的强度和形状则会发生一定的改变, 从而影响到建筑物的稳定性。所以可以针对岩土体的水理性质进行测试, 通常情况下测试方法有以下几种:
2.1 透水性。
透水性是利用自然重力的原理, 对水穿过岩土的性能进行的分析的方法。岩土越松散、颗粒越大, 则其透水性则越好。在工程地质勘查中, 通常利用渗透系数来对岩土的透水性来进行表示的, 渗透系数则通过抽水试验来获得, 岩水的透水性对建筑的影响较大, 二者之间呈正比关系。
2.2 崩解性。
岩土体的崩解即是指土体的崩散解体, 通常是在静水情况下, 当有粘性土浸入后, 使土粒间的结构和强度发生变化, 从而使土体崩解。导致岩土体崩解的因素较多, 如颗粒、结构、矿物成分等都与崩解性有直接的关系。同时岩土体在崩解时崩解的方式也是不同的, 如残积土是以散开的方式, 而石英石则是以裂开的方式进行崩解的, 岩土体的崩解性与对建筑物所产生的影响也是呈正比的关系。
2.3 软化性。
当岩土处于地下水的浸泡下时, 其岩土强度则会明显降低, 软化性通常通过软化系数来进行体现, 这是判断岩土体耐水和耐压能力的主要参数, 通常情况下粘性土层、页岩和泥岩等岩土结构容易发生软化性, 另外, 岩土的软化性与建筑物的稳定性呈反比的关系。
2.4 给水性。
给水性指的是在水的作用下, 饱水岩土体从裂缝和孔隙中流出水的能力。通常利用给水度来进行形容。给水度是水文地质中较为重要的参数, 它对施工现场的疏干时间有着重要的影响作用。与前面的方法相同, 给水性越强的岩土体对建筑物的影响越强。
2.5 胀缩性。
所谓岩土的胀缩性是指岩土在受到地下水的作用后, 其体积会逐渐增大, 而当岩土的水分流失时, 其体积又会变小的能力。这种现象产生的原因主要是因为岩土表面的膜会在吸水后变厚, 而失水时膜的厚度又会变小。岩土的胀缩性常常会导致基坑出现突起或裂缝, 直接导致土层表面及地基出现变形现象, 从而对建筑物的稳定性产生较大的影响。
3 地质勘查中水文地质问题应注意的事项
3.1 把水文地质问题放在重要的位置
地质勘查工作具有非常重要的意义, 高质量的地质勘查工作, 不仅能为工程提供设计和施工的科学依据, 同时对工程质量的提高也能起到积极的作用, 因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究, 同时还水文地质问题放在重要的位置上, 从而保证地质勘查质量的提升。
首先, 自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;
其次, 地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;
再次, 地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;
最后, 含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
3.2 确保水文地质参数测定的准确性
首先, 在地质勘察工作中, 会涉及到对地下水水位进行测定, 为了保证测量的准确性, 应该先确定是静止的水位还是多层含水层, 根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位, 则需要在稳定的时间内进行, 如果是多层含水层, 在测量时就需要采取隔离措施。
其次, 在对地下水的流向进行测定时, 可以采用几何法, 与此同时, 对孔内的水位进行测定, 最终测出地下水的流向。
最后, 压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来, 根据工程实际要求, 将试验孔位确定下来, 试验段按照岩层的渗透特性来进行划分, 按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定, 并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来, 将试段的透水率计算出来, 进而确定P-Q曲线类型。
结束语
常见地质找矿技术与地质勘查 篇9
1 常见的地质找矿技术
本文在大量地质找矿技术中, 选取了使用频率最高的三种地质找矿法进行讲述, 这三种方法分别是砾石找矿法、填图法和重砂找矿法。
1.1 砾石找矿法
矿石暴露在空气中会在风化作用下产生许多小的矿砾或者岩石砾岩, 并受到一些外力的作用 (如风力、水流冲击、冰冻) 散布于矿床的周围。一般情况下, 砾石散布的范围会大大超过矿床范围, 而砾石找矿法正是根据砾石产生的途径和散布的范围进行找矿工作。地质工作者依据砾石产生的原理, 沿着外力作用搬运矿砾产生的地带进行追踪可以找到矿床。
1.2 地质填图法
在地质找矿技术的实际应用中, 地质填图法适用的范围较为广泛, 它能将找矿理论内容转化为易于解决实际问题的具体方法。运用地质填土法时, 通常可选用大、中、小三种比例尺。地质填图法主要通过对基本的地质特征 (构造、岩石等) 的详细分析, 随之编制出一定的成矿规律进而完成全面的找矿工作, 这是其他找矿方法无法比拟的优势。
1.3 重砂找矿法
重砂找矿法的使用频率虽然没有地质填图法和砾石找矿法高, 但是也经常用于地质找矿中。重砂找矿法以自然重砂矿为主要研究对象, 找矿的主要目标是原生矿和砂矿。
2 有关地质找矿技术创新的几点思考
2.1 地质找矿技术要找准创新的关键点
找矿技术的发展和革新必须找准创新的关键点, 并在这一重要关键点的引导下, 完成地质找矿技术的创新工作。地质工作者要根据本地具体的地质条件和矿产资源的种类进行深入的分析, 找到制约本地地质找矿工作发展的技术因素, 并最终确定创新的关键点。同时要综合各种学科的技术优势将其整合到地质找矿技术中, 从而提高矿山开发利用率。
2.2 地质找矿技术创新的途径
要实现找矿技术的创新, 必须重视地、物和化三者间关系的处理, 可以通过创新一种新的技术方法, 实现三者的完美结合。目前, 虽然有些先进的技术可以准确综合利用各种构造界面, 但是却无法准确判定地球物理异常的本点。因此我们首先要及时发现技术中的缺陷, 并检测出一些找矿过程中出现的异常, 然后改进技术手段, 并在实践中仔细研究其应用情况。同时地质找矿技术的创新要适应可持续发展的需要。因为在过去开采矿产的过程中, 人类已经对自然环境造成了一定破坏, 所以人们逐渐重视环境的保护工作和可持续发展, 而这些要求对野外勘查和矿山找矿提出了更高的要求。因此, 地质找矿新技术要在保证人类的可持续发展前提下, 提高技术本身在地质找矿实践中的作用[1]。
3 地质勘查的相关研究
3.1 重视区域内的地质研究
摸清区域内的地质情况对于地质状况的整体勘查具有非常重要的意义, 因此要求地质勘探人员要重视区域内的地质研究。因为各个区域内千差万别的地质状况导致他们之间的巨大区别, 所以地质工作者要详尽的分析每一块区域的地质状况, 尤其是对地表、地下结构等地质因素的分析。在全面收集调查资料后, 要及时对资料的各种数据进行分析, 并将分析结果准确记录在表格内, 从而为下一步工作的进行做好准备, 同时也提高了地质研究工作的效率。对区域地质研究工作要求研究者必须全面掌握区域内地质的详细情况, 清晰的剖析地质构造, 从而找到地质构造与成矿之间微小联系, 最终实现找到矿产的目的[2]。
3.2 有关找矿的技巧
在找寻矿产时, 首先要深入研究区域内大的断裂及其地质构造情况等各方面的内容, 然后再探寻区域成矿和地质构造间的各种关系, 并完成矿产在区域内分布的研究, 最后找到影响矿田、矿床分布的次级断裂, 及次级断裂的形成因素和发展特征。在找矿过程中, 经常出现横向矿带规律等情况, 有时还会发现受次级断裂构造控制的矿田、矿床成矿带与区域深大断裂带几乎处于平行或斜交的状态。因此, 沿不同级次追索与成矿关系密切的断裂, 并不断比对成矿的地质条件, 对提高找矿效果具有重要作用。
3.3 全面把握找矿信息
全面把握找矿信息不但可以帮助我们找到矿产的准确位置, 还可以节约寻找的时间。全面把握找矿信息要做好前期调查工作:第一, 地质勘探者要深入研究矿产的产生与地质之间的关系, 并总结两者间的常有联系, 使之形成一定的规律;第二, 全面收集各种找矿信息, 统计各种技术区获得的信息, 并对信息进行研究和正确的处理;第三, 归纳整理信息, 对众多的信息进行归类, 为分析各种矿产的形成条件和特征打好基础;第四, 深入研究信息的本质, 对矿石的研究要透过表面看实质, 地质勘探人员要根据矿石的表面现象, 推测矿石本质, 并总结表面与本质间的差别;第五, 善于总结, 掌握找矿信息的整个过程极其复杂, 因此必须在任务完成后进行规律和经验的总结, 从而找出工作中的不足, 并发现工作中成功经验, 进而改进工作方法, 提高搜集的找矿信息实践效果, 进一步降低找矿信息的搜集难度[3]。
4 结束语
目前, 我国在地质找矿和地质勘查方面已经取得很大的成绩, 但是矿产经济的发展还有很大的空间。地质工作者应该不断更新理论知识, 经常性的对地质找矿技术和地质勘查技术进行一定的分析, 可以促进先进技术和方法在实践中的运用。同时多种勘查技术相结合的方式也可以提高矿床的发掘能力, 从而实现提高矿产勘查的经济效益的目的, 促进我国矿产及其相关领域的快速发展。
摘要:目前, 在地质找矿与勘查方面的技术较多, 根据工作目的和工作地点的不同可将这些技术分为两类, 即地质调查和地质勘探。本文选择了几种常见的地质找矿技术与地质勘查方法进行阐述, 并在分析这些技术、方法的理论基础上, 为促进地质找矿技术和地质勘查技术发展寻找新的途径。
关键词:地质勘查,找矿技术,矿产开采
参考文献
工程地质勘查中物探方法的应用 篇10
关键词:工程地质勘查,物探方法,应用
目前在工程地质勘查中应用最广的就是物探方法, 物探方法主要由航空地面甚低频电磁法、大地电磁测探、地震层析成像、连续电导率剖面测量系统和瞬变电磁场等技术组成。在工程地质勘查中, 应用灵活、质量高、效率快。本文通过探讨工程地质勘查中物探方法的应用, 分析物探方法的概念和具体技术, 探讨物探方法的发展和进步。
1 工程地质勘查中物探方法的概念
1.1 物探方法的含义
现代化工程建设中的工程地质勘查工作是保障工程建设高效完成的前提, 工程地质勘查中物探方法是目前应用最广的地质探测手段。物理地质探测方法是利用地球内部和周围存在的物理场进行探测, 物理场是由物理作用的物质空间形成的。物探技术的全称是地球物理探测技术, 在工程地质勘查中的应用, 是通过专业技术和相关设备对地球物理场的变化特征进行观察和数据收集、整理, 为现代化工程建设提供有力的依据。
1.2 物探方法的原理
物探技术是通过相关的探测设备对地球表层地质的分布情况和特点进行分析确定的光谱电磁技术。物探方法的主要探测对象是地球物理。具体探测是首先布置测线L, 然后通过探地雷达发射高频宽带电磁波和接受装置, 由反射波电磁波在介质转播中的变化和几何形态收集计算信息。通过对这种形式收集的波长时间、波形、幅度和已知的质料进行计算和整合, 可以了解地质的情况, 为工程建设设计方案提供有效的资料。
1.3 物探方法的特点
物探方法在工程地质勘查中有良好的经济效益和稳定性, 且行动灵活、应用范围广、信息可靠。应用物探方法中的地震法和磁场法等方式进行探测, 能有效避免地质勘查工程中遇到的电场、磁场等各种物理场变化的干扰, 即使是在不同的地质条件下依旧可以保证探测数据的正确性, 确保工程地质探查工作的顺利进行。在物探方法的具体操作中, 物理探测方法可探测到几十米到上百米的地质浅层范围, 确保了探查地质数据资料的准确性。而且物理探测方法的工作效率相对较快, 质量较高, 为日后的矿产开发奠定良好的基础。简单的说, 物探方法具备效率高、信息可靠、探测稳定的特点。
2 物探方法在工程地质勘查中的应用方法
2.1 航空地面甚低频电磁法
航空地质甚低频电磁法是二十世纪末由国外引进的先进勘查方法, 其工作原理是应用良导层的断裂、破碎和腐蚀带圈定方向, 用低电阻率在岩脉和矿脉间进行追偿寻找。这种地质探测技术在矿物质结构的探测中有良好的效果, 能有效地圈定地质矿化范围。航空地面甚低频电磁法的优势是设备较为轻便, 收集质料快速, 观测方法简单, 在地质勘查中针对较浅的探测深度, 但是在接受较弱的异常信息变化时效果不甚理想。这种物探方法适应于浅覆盖区和外围剖面的地质勘查工作。
2.2 大地电磁测探
大地电磁测探是以天然交变电磁场为场源从而进行地质探测的技术。其优势是对较深的地质探测效果良好, 而且不会受到高阻层的屏蔽影响, 良导介质分辨能力较强, 设备轻便, 野外作业灵活, 经济效益良好, 因此在地震预测、勘查地热田和石油等工程地质探测工作中应用广泛。
2.3 地震探测
地震层析成像的勘探原理是通过反射波和折射波的时间场和沿侧线方向的时空分布规律来确定地质结构形态和性质, 因此, 地震探测的途径主要是反射波法和折射波法。其优点是精准度高, 解释成果单一, 对覆盖深层探测中的隐伏构造、考古探测和空洞地质探测有良好的信息收集效果。但是地震层析成像探测在探测工作中对测试条件的依赖性较强, 且成本较高。在应用前要考虑具体的工程地质勘查任务和目的。
2.4 连续电导率剖面测量系统
连续电导率剖面测量系统主要是针对天然信号不足的频段, 进行人工后期补充的勘查系统。其优势是补充连续电导率, 提高电阻的分辨率, 确保勘查信息的可靠性和准确度。
2.5 瞬变电磁场探测
瞬变电磁场探测的应用基础是电磁场感应理论, 通过相关仪器设备检测分析目标感应显示的涡流场形成的二次电磁场变化和已知的电磁场数据信息, 分析目标地质的地质特点和结构分布, 预测相应空间形态。尤其是针对高导电性的矿体寻找有很重要的作用。
不同的地质环境和探测目的, 应用到不同的地球物理探测技术。灵活多变, 有针对性的应用物探方法, 可以提高工程地质探测工作的质量和效率, 为日后的工程提供可靠的信息, 充分发挥工程地质探查技术的导向作用。
3 结语
综上所述, 工程地质探查中物探方法的发展, 不仅需要技术的进步和设备的更新, 更需要物探技术人员做好充分的资料收集和分析, 为物探方法在现代化工程建设中的广泛应用而共同努力。尤其是随着经济发展的速度越来越快, 对资源的需求越来越大, 地质勘查技术的应用也越广泛, 物探方法在实践中也在不断地进步和完善。
参考文献
[1]王明明.综合物探方法在豫东平原商丘一带隐伏磁铁矿勘查中的应用研究[D].中国地质大学 (北京) , 2013.
工程地质勘查 篇11
关键词:煤矿地质勘查;环境地质;煤矿建设
在我国煤矿开采逐渐加深以及煤矿开采工作西移的情况下,地质环境的脆弱性、复杂性等各种问题不断趋向严重化,直接影响到了矿区的自然生态环境以及煤矿安全开采。开展煤矿环境地质工作能够有效降低煤矿建设对环境造成的影响,并且保证煤矿建设的安全性。
1.煤矿区环境地质工作及其重要性
1.1煤矿区环境地质工作
煤矿区环境地质问题主要包括环境污染问题、生态退化问题以及地质灾害。其中环境污染问题可以分为大气、土壤、水体的污染;生态退化包括土地被破坏、地下水水量变少、人文风景被破坏、水土流失等;地质灾害包括滑坡、泥石流、突水、瓦斯突出等。而煤炭地质勘查中的环境地质工作就是在全面探索煤矿开采区域地质环境情况的基础上对上述各种生态环境问题与污染进行测评[1]。
1.2煤矿区环境地质工作的重要性
地质勘查工作是煤炭采矿工作的基础,同时也是保证煤矿矿区可以持续发展的重要条件。我国有关煤炭、泥炭的地质勘查规范明确其煤炭地质勘查过程分为预查、普查、详查以及勘探四个主要阶段。在我国众多的法律制度中环境评价制度是一项十分重要的制度。如果环境地质研究工作与环境评价机制的要求能够一致同意,那么将不仅仅给环境评价提供技术资料,而且将能够满足煤炭建设的中长期规划、矿井设计建设环境评价的要求,从而实现防止生态环境破坏与环境污染的最终目的[2]。
2.煤矿地质勘查中环境地质工作内容与要求
2.1煤矿地质勘查中的各个阶段
预查階段:预查阶段主要是在煤田地质调查的基础上开展的。这一阶段主要是给普查提供基础性资料。主要预查内容包括勘查区域中土壤、植被、水文、气象等情况,对勘查区域所在的地质环境有初步的了解。
普查阶段:普查阶段主要是在对地质环境现状开展调查分析的基础上获取相关的环境地质资料,以满足环境地质中长期规划评价的要求。事实上,在煤炭勘查的过程中大量的环境地质研究都是处于详查以及勘探阶段中。
详查阶段:详查阶段主要是提供给矿区整体发展规划的地质资料,工作内容要求是结合煤矿矿区的水文地质等进行工程地质勘测,对煤矿矿区内的环境地质现状有一定的了解,掌握其已经遭受的环境污染破坏以及被危害程度,同时对煤矿矿区勘查区内已经存在的污染物选择样品进行化验分析,同时对煤矿矿区勘查区的环境地质进行初步的评价。
勘探阶段:勘探阶段主要是给煤矿矿井设计提供最为详尽的地质资料,其内容包括对环境地质条件以及可能发生变化的述评,从而给煤矿矿井设计环境评价奠定基础。具体内容有勘查区域稳定性调查、矿井滑坡、泥石流等地质灾害调查、开采后环境地质问题分析等[3]。
2.2煤矿地质勘查中的要求
2.1.1环境污染的调查与评价
在煤炭地质勘查中环境地质工作中关于调查与评价污染问题主要分为以下几个方面:1)大气污染。对勘查区域进行大气污染的调查与评价,主要数据内容包括大气污染源头、类型、污染物、排放浓度以及排放量。在获得上述数据的基础上对大气环境以及对人类健康的影响进行综合评价,并且对大气污染的变化趋势进行科学预测,从而提出相关优化煤炭勘查区域的建议与对策[4]。2)水环境污染。水环境污染主要包括煤炭地质勘查区域所在的水文地质单元,分为地表水与地下水。对地表水污染进行调查评价的内容包括各种地表水污染源、废水排放口、废水净化处理、各种污染排放浓度、有害物质等。对地下水污染进行调查评价的内容包括地下水水量、水质的物理与化学变化、地下水的污染途径、地下水资源减少等。在对地表水与地下水的污染情况进行调查评价后综合相关数据,有针对性的提出防止水质恶化的科学建议。
2.1.2地质灾害的调查与评价
在煤炭地质勘查中环境地质工作中关于调查与评价地质灾害问题主要分为以下几个方面:1)区域稳定性以及原生地表物理地质现象。对煤矿地质勘查区域中发生地震的资料进行搜集,探索地震成因,并且根据地震级别来对区域的稳定性进行评价,从而最大程度避免地质灾害对煤矿建设和生产的影响。对煤矿地质勘查区域中滑坡、泥石流等物理地质现象进行分析,对其危害进行科学评价,并且有针对性的提出相应的措施。2)矿井排水疏干引起的问题。由矿井排水疏干缩导致的环境地质问题包括地下水量减少、浅覆盖层岩溶地面塌陷等。因此环境地质要对矿井排水与地下水位等情况展开实时监测,并且进行评价。探索排水量与地下水位下降之间的联系,研究矿井排水对地下水资源减少的影响,科学预测地下水资源下降的趋势,从而最终提出预防地下水量减少甚至枯竭的相关建议。3)煤矿开挖导致的环境地质问题。由于开挖煤矿所导致的环境地质问题包括地面变形、踩空塌陷、滑坡、泥石流等等。上述环境地质问题会严重影响地形,破坏地面建筑物,对煤矿建设与生产有着十分重大的不良影响。因此,在煤矿地质勘查中的环境地质工作要对煤层的厚度、顶板控制方法、地面塌陷范围、采空区等位置进行调研,预测塌陷对煤矿建设与生产可能造成的影响。
3.结束语
煤矿地质勘查区域大多为环境敏感区域,环境地质条件相对比较复杂。在进行煤矿地质勘查过程中要对环境地质工作予以高度的重视,在通过分析环境地质工作所获得的数据的基础上来针对当地的生态环境与地质环境进行相应的评估与预测,以便提出针对性的策略预防安全事故的发生,保证煤矿建设与生产的安全性。
参考文献:
[1]王佟.中国煤炭地质勘查 关键技术与工程运用——不断超越 引领中国煤炭地质新发展[J].科学中国人,2010
[2]贾建称,范永贵,吴艳.中国煤炭地质勘查主要进展与发展方向[J].中国煤炭地质,2010
[3]崔树军,闫云明,廉有轩.煤炭资源勘查中环境地质工作内容与要求[J].煤矿开采,2011
地质勘查中水文地质问题的分析 篇12
1 水文地质
目前, 在对工程进行施工时, 人们往往忽视了水文地质的问题, 从而导致各类事故的出现。如今水文地质的问题依然是一个极为重要也是一个极易被人们忽视的问题, 之所以重要, 是因为工程施工和水文地质有着不可分割的关系, 水文地质是指自然界中地下水的各种变化和运动的现象, 而水文地质问题只要就是在工程施工时, 由于工程没有采取合理的施工或者没有对地质进行仔细勘察, 而引起的各种施工问题和安全事故, 它严重的影响到了工程的正常施工和经济成本的规划。之所以极易被人们忽视, 主要是因为在实际的勘察过程中, 勘察项目很少涉及到水文地质的利用, 而且由于某些水文地质也不易被人们发觉, 因此在工程施工规划时, 没有引起人们的关注。
目前, 我们在进行地质勘查时, 由于工程施工地质条件十分复杂, 而且工程师们对水文地质的研究不是很深入, 因此经常发生由地下水或者地下岩层结构引发的各种工程危害。所以为了提高工程的施工效率, 减少事故的发生, 在对地质进行勘察时, 应加强对水文地质的研究, 这不仅要求了人们在对水文地质问题方面进行严格的勘察, 对地下水和地下岩层对建筑物的影响作出深入仔细的评价, 还要提出对其具体的预防和治理措施, 尽可能减少因水文地质给人带来的灾害。
2 水文地质的计算方法
随着科学技术水平的不断提高, 水文地质计算方法也不断发展。目前水文地质计算方法大致有:解析解法, 物理模拟法, 数值解法, 系统分析方法, 概率统计方法等等。目前我们最长用的就是系统分析法。系统分析方法, 是结合数学模型及计算机技术米进行分析的一种方法, 在地下水资源管理中得到迅速发展。系统分析方法以根据所在地区的气象、地质、地貌等自然地理条件与系统的关系以及经济社会环境条件, 根据需要与可能, 为该系统确定一个最优解。
3 工程地质勘察中水文地质评价内容
在以往的工程勘察报告中, 由于缺少结合基础设计和施工需要而评价地下水对岩土工程的作用和危害, 总结以往的经验和教训, 我们认为今后在工程勘察中, 对水文地质问题的评价, 主要应考虑以下内容:
3.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响, 预测可能产生的岩土工程危害, 提出防治措施。
3.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要, 查明有关水文地质问题, 提供选型所需的水文地质资料。
3.3 不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响更重
要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况, 及对岩土体和建筑物的反作用。
3.4 应从工程角度, 按地下水对工程的作用与影响, 提出不同条件下应当着重评价的地质问题。
4 重视岩土水理性质的测试和研究
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形, 而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对对岩土的物理力学性质的测试比较重视, 对岩土的水理性质却有所忽视, 因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质, 而地下水在岩土中有不同的赋存方式, 不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同, 而且影响程度又与岩土类型有关。
结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式, 在砂土中含量甚微。结合水尤其是若结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质, 因其受强力束缚, 活动范围极为有限, 对岩土的动态水理性质影响较小。
5 全面了解地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害, 主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面原因造成的。
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起, 但不管什么原因, 当地下水位的变化达到一定程度时, 都会对岩土工程造成危害, 地下水位变化引起的危害又可分为三种方式:
5.1 水位上升引起的岩土工程危害。
潜水水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等;人为因素如灌溉、施工等的影响, 有时往往是几种因素的综合因素的结果。主要有以下表现:
(1) 土壤沼泽化、盐渍化, 岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。
(2) 斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质作用。
(3) 一些具有特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。
(4) 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。
(5) 地下洞室充水淹没, 基础上浮、建筑物失稳。
5.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降, 常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题, 对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
5.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形, 当地下水升降频繁时, 不仅使岩土的膨胀收缩变形往复, 而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大, 进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱, 一般不会造成什么危害, 但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件, 在移动的动水压力作用下, 往往会引起一些严重的岩土工程危害, 如流砂、管涌、基坑突涌等。一旦发生, 后果往往给工程造成严重的后果, 不容忽视。
结束语
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