探析新形勢下地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及綠色開采技術(shù)創(chuàng)新

夾瑞峰

（中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南 250013）

在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)不斷進(jìn)步的情況下，人類對于各種資源的需求量也逐漸上升，其中，礦產(chǎn)資源便是重點需求的一種資源。針對我國當(dāng)前所具備的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查以及找礦技術(shù)的現(xiàn)實情況來說，比西方國家要落后很多。因此，為了促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)增長，推動地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)的發(fā)展，對勘查技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)與提升是十分必要的。為了盡可能的避免傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開發(fā)建設(shè)中存在的缺陷，需要尋找到更加先進(jìn)的技術(shù)手段。以此提升礦產(chǎn)資源開發(fā)的利用和技術(shù)水平[1]，更好的為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)[2]。

1 新形勢下地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的改進(jìn)方案

1.1 科學(xué)化制定勘查工作規(guī)劃

地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查工作是一項極具系統(tǒng)性的工作。首先要制定科學(xué)化的勘查工作規(guī)劃，對礦產(chǎn)資源的勘查需要符合一定的自然發(fā)展規(guī)律，并從中體現(xiàn)出科學(xué)化的一面。在新形勢下，礦產(chǎn)勘查工作不僅要滿足于實際的勘查目的，同時還要將社會科學(xué)的發(fā)展融入其中，將礦床類型與礦產(chǎn)勘查相結(jié)合、將公益與商業(yè)相結(jié)合，才能充分反映出地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的科學(xué)性和綜合性，從而推動勘查行業(yè)的進(jìn)步。

1.2 合理利用周圍環(huán)境優(yōu)勢

在地殼復(fù)雜的運動過程中，地質(zhì)環(huán)境會隨之發(fā)生巨大的改變，會伴隨各類礦產(chǎn)的形成。在進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作時要根據(jù)具體的地質(zhì)、地理環(huán)境采用合理的勘查手段。首先要對該地區(qū)的地理條件進(jìn)行細(xì)致的了解，其次充分掌握了該地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)條件后，才能進(jìn)一步查明該地區(qū)具體的資源分布情況。

1.3 勘查工作要遵循一定規(guī)律

礦產(chǎn)資源的分布是遵循一定的規(guī)律，在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查工作前，需要研究該地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)特征，并對比同類型的礦床地質(zhì)特征，根據(jù)該地區(qū)的特點，從而制定科學(xué)的勘查設(shè)計。

1.4 融合現(xiàn)代化的技術(shù)手段

在新形勢下，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作要充分融合現(xiàn)代化的技術(shù)手段。例如，在勘查工作中融合全球定位系統(tǒng)，在找礦的過程中可以有效的避免由于勘查結(jié)果不準(zhǔn)確造成的找礦效率過低的問題產(chǎn)生，圖1為全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)制圖。

圖1 全球定位系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)制

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中合理的使用全球定位系統(tǒng)可以有效的提高勘查效率。首先將該系統(tǒng)設(shè)置為初始化的狀態(tài)，利用三維空間對地質(zhì)中賦存礦產(chǎn)的位置進(jìn)行定位，并將定位點與預(yù)先設(shè)置的左邊遠(yuǎn)點進(jìn)行比較，通過計算得到兩者的比例值，再利用該系統(tǒng)中的基站接收機(jī)、高精度處理器以及高速傳輸設(shè)備，完成對定位點與坐標(biāo)原點的輸出，從而完成整個勘查工作。

1.5 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的精準(zhǔn)測量

在對礦區(qū)進(jìn)行勘查時，要對礦區(qū)內(nèi)的地形及礦產(chǎn)資源的賦存位置進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，要選用范圍較大的坐標(biāo)系統(tǒng)作為勘查工作中的主要測量儀器，同時還應(yīng)選取最新的基準(zhǔn)點作為輔助，將兩者相結(jié)合，并將其共同應(yīng)用到勘查工作的測量當(dāng)中，才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖2 礦產(chǎn)勘查精準(zhǔn)測量系統(tǒng)

這種測量方法不僅適用于一般的礦區(qū)，還適用于地處偏遠(yuǎn)、礦產(chǎn)地質(zhì)特殊的小礦區(qū)。

這類礦區(qū)由于受到了地理位置以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，導(dǎo)致其礦產(chǎn)企業(yè)不具備先進(jìn)的測量儀器，因此為了更加精確的測量，需要根據(jù)其地形特點創(chuàng)新出符合該地區(qū)地理位置的工程測量技術(shù)，充分利用所有現(xiàn)有的資源進(jìn)行輔助，在最大程度上保證勘查測量的準(zhǔn)確性。

1.6 建立勘查工作管理機(jī)制

為了讓管理人員真正按照管理機(jī)制完成工作，應(yīng)當(dāng)建立與勘查工作相匹配的勘查體制，以此促進(jìn)勘查工作的順利展開，從而促進(jìn)勘查工作的工作效率。為了將“科教興地”落到實處，在建立機(jī)制時還要根據(jù)相關(guān)的勘查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做出更加科學(xué)化的規(guī)范規(guī)定，加強(qiáng)對工作人員的技術(shù)培養(yǎng)以及技術(shù)創(chuàng)新，使其真正掌握新形勢下的勘查技術(shù)和勘查要求。

2 綠色開采技術(shù)的創(chuàng)新

2.1 共采技術(shù)

為了將開采過程中對環(huán)境的污染情況進(jìn)行控制，要合理防止瓦斯的泄露，降低對大氣的污染。因此在進(jìn)行開采的過程中要將瓦斯與開采的礦產(chǎn)資源共同作為開采對象，進(jìn)行統(tǒng)一的開采，從而防止大量的瓦斯排放到大氣中。利用共采技術(shù)不僅可以完成對礦產(chǎn)資源的開采，同時還可以實現(xiàn)對瓦斯能源的合理開發(fā)，提高瓦斯能源的效率。需要注意的是，共采技術(shù)的應(yīng)用具有一定的難度，因此開采人員應(yīng)該對巖石的移動以及瓦斯的抽放問題設(shè)計合理的處理方案，以此為共采技術(shù)提供所需的實施條件。

利用共采技術(shù)將抽采瓦斯的鉆孔沿著煤層的走向進(jìn)行排布，并在其設(shè)置在頂板巖層的環(huán)狀裂縫當(dāng)中，通過對現(xiàn)場的研究勘查，鉆孔的數(shù)量和抽采到的瓦斯量之間有著直接的聯(lián)系。

因此，要想開采出含量在13m3/t～23m3/t的瓦斯含量，其煤層的厚度要達(dá)到三米以上，并且要以防止回采工作面的瓦斯含量超出限制為目標(biāo)，在考慮到鉆孔的工程量與經(jīng)濟(jì)成本的問題，最適合的鉆孔數(shù)量為每個鉆場有7個～9個鉆孔，且最佳的負(fù)壓為14kPa～25kPa，以此可以實現(xiàn)煤與瓦斯的共同開采。

2.2 保水技術(shù)

保水技術(shù)同樣是綠色開采技術(shù)中必不可少的重要手段，在進(jìn)行相應(yīng)的開采技術(shù)前，首先要對礦區(qū)周圍的水環(huán)境進(jìn)行全面的勘查，充分了解附近水資源的分布情況，并根據(jù)勘查數(shù)據(jù)對進(jìn)行開采的區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。并對特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如含水、隔水層等，開采人員要對地下水位以及覆巖層具體的變化情況跟進(jìn)行具體分析。

通過調(diào)查結(jié)果合理安排保水操作的具體流程，完成礦產(chǎn)資源的綠色開采。

在沙漠產(chǎn)流區(qū)中，由于工作面需要跨越多個采動影響分析，而利用保水技術(shù)的開采方法可以充分的利用保水區(qū)與滲透區(qū)之間的分界線筑壩引流，以某地區(qū)的礦井為例，在工作面開采前，首先要對工作面起算，沿著溝谷向上游的垂直距離200m左右位置，筑壩引流，阻隔溝谷上游的水流。在攔水壩的排水口位置利用毛石砌體阻擋，毛石Mu＞100MPa，在攔水壩過水口位置鋪設(shè)碎石過濾層，以此實現(xiàn)該地區(qū)的保水開采。

3 結(jié)語

通過本文的探析可以看出，在新的形勢下，傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查以及開采技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)對于深部礦產(chǎn)資源的開采需要。因此要積極研發(fā)并創(chuàng)新勘查和開采技術(shù)。只有這樣才能對不同的地質(zhì)環(huán)境中的礦產(chǎn)資源進(jìn)行更加高精度的開發(fā)和建設(shè)，從而為快速發(fā)展的礦產(chǎn)事業(yè)提供充足的資源使用環(huán)境。同時在今后的研究中，還將對上文提出的技術(shù)和方法應(yīng)用到不同的礦產(chǎn)資源和地質(zhì)環(huán)境中，并進(jìn)行更加深入的研究，以此為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。