銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用分析

李 波

（涼山礦業(yè)股份有限公司拉拉公司，四川 涼山 615146）

近幾年內(nèi)，全球各個國家的銅礦地質(zhì)勘測工作逐步縮減，然而技術(shù)研發(fā)并未停滯不前。相較于發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)依然有著大量的不足。所以，需要加大對銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)的研究力度，從而有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對銅礦產(chǎn)資源的要求。

1 銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用的重要性

目前，人們過于關(guān)注對銅礦資源的開采，為了能夠節(jié)省時間，通常會在未開展地質(zhì)勘測的前提下而直接進(jìn)行開采；有些人并不重視對銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)的應(yīng)用，為了能夠節(jié)省資金，根本未實(shí)施地質(zhì)勘測作業(yè)，依靠直覺進(jìn)行開采，此種情況不但影響著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時還阻礙了地質(zhì)勘測技術(shù)的進(jìn)步[1]。此外，近幾年內(nèi)國內(nèi)的銅礦開采量相對較大，銅礦資源大幅度減少，以往那些被忽視的“難度大、價(jià)值低”的礦體資源也被列入到開采計(jì)劃中，但是此些礦體結(jié)構(gòu)繁雜，已有地質(zhì)勘測技術(shù)還無法有效解決勘測過程中或許會出現(xiàn)的問題。在銅礦山地質(zhì)勘測環(huán)節(jié)，需要應(yīng)用到各式各樣的地質(zhì)勘測技術(shù)；在改擴(kuò)建礦井過程中，同樣需在地質(zhì)勘測技術(shù)的支持下對礦山結(jié)構(gòu)實(shí)施科學(xué)、有效的設(shè)計(jì)。并且，確定資源的分布情況同樣是銅礦山地質(zhì)勘測工作的重要組成部分，如此有助于繪制出更加詳細(xì)的銅礦資源分布圖，大大提高后期開采作業(yè)的效率。

2 銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用

（1）綜合物探技術(shù)。①收集信號數(shù)據(jù)。在綜合物探技術(shù)的支持下，全面、精準(zhǔn)地收集相關(guān)的信號數(shù)據(jù)。收集信號數(shù)據(jù)對銅礦山開采有著決定性的影響。在綜合物探技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)注意數(shù)據(jù)誤差對后續(xù)決策產(chǎn)生影響。②測線布置。在銅礦山地質(zhì)勘測工作開始以前，應(yīng)科學(xué)設(shè)置測線的位置。該過程是為了確保地質(zhì)層深度勘測的精準(zhǔn)性，在測線布置環(huán)節(jié)需要保證面波測點(diǎn)與折射波測點(diǎn)的一致性。現(xiàn)階段，測線布置的效果并不好，還應(yīng)強(qiáng)化對綜合物探技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)測線布置的質(zhì)量。③設(shè)計(jì)參數(shù)。在銅礦山地質(zhì)勘測過程中，技術(shù)工作者應(yīng)按照相應(yīng)的開發(fā)目標(biāo)及地質(zhì)環(huán)境，設(shè)計(jì)差異化的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及偏移距、激震方式、采集道數(shù)以及道間距等。在選取采集道數(shù)的時候，技術(shù)工作者通常會忽視掉部分細(xì)節(jié)，難以確?？睖y數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。若測震儀具有多個通道接收端口，同時上覆層厚度比較小，應(yīng)優(yōu)先選擇24通道的信號采集，保證空間分辨率符合要求。在選取激震方式的時候，可采取落重（深度30-50米）、錘擊（深度20-30米）、炸藥（50-150米）三種形式。各類激震方式都具備相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)及缺陷，在選擇時應(yīng)結(jié)合具體情況。在對土石分界面進(jìn)行勘測時，為了防止產(chǎn)生近域效應(yīng)，通常以檢波器布置總排列長度的1/8-1/2來確定偏移距。若土層厚度比較大，可確定為總線長的1/2；若土層厚度較小，可確定為總線長的1/8；避免偏移距較大對數(shù)據(jù)信息采集造成影響。④分析及解釋數(shù)據(jù)。在綜合物探技術(shù)應(yīng)用以后，應(yīng)當(dāng)對測量得到的數(shù)據(jù)實(shí)施分析及解釋，如此技術(shù)工作者才可以及時發(fā)現(xiàn)、修正問題，有利于歸納經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)勘測作業(yè)的精準(zhǔn)性[2]。

（2）遙感技術(shù)。①地質(zhì)地貌勘測。遙感技術(shù)在地質(zhì)地貌探測的應(yīng)用主要包括以下三個方面：第一，辨別勘測區(qū)域內(nèi)斜坡、滑坡所處的地層以及具體的構(gòu)造條件。第二，對滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行盤點(diǎn)，對勘測區(qū)域的植被狀況、巖土種類以及地質(zhì)環(huán)境等多方面的內(nèi)容進(jìn)行整體評價(jià)，最終評估處滑坡的危險(xiǎn)性。第三，對坡面植被狀況與固體廢棄物進(jìn)行監(jiān)測，礦區(qū)地質(zhì)地形環(huán)境有所不同，坡面植被狀況、固體廢棄物堆放形態(tài)存在差異。應(yīng)用遙感技術(shù)對坡面植被狀況與固體廢棄物進(jìn)行監(jiān)測，能夠?qū)睖y區(qū)域的坡面穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)。②地質(zhì)資源勘測。遙感技術(shù)具有空間分辨率較高的優(yōu)點(diǎn)，可以達(dá)到對銅礦山資源的大面積勘測，精準(zhǔn)取得銅礦山資源的空間布局狀況及具體的位置信息。遙感技術(shù)中最為主要的功能當(dāng)屬多光譜數(shù)據(jù)功能，通過此功能可以高效分辨銅礦山資源的分布情況及成分組成。并且，采用遙感技術(shù)中的數(shù)字高程模型（DEM）功能，就可以提取到勘測礦山的地形、地貌信息，同時能夠?qū)⑺玫降臄?shù)據(jù)信息制作成圖形，防止人為因素對勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。③地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測。遙感技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的應(yīng)用主要包括以下三個方面：第一，監(jiān)測山體滑坡。露天開采、地表沉降以及強(qiáng)降雨等都或許會引起山體滑坡問題。應(yīng)用遙感技術(shù)，可以全面掌握滑坡的發(fā)育狀況及分布情況。然而，在運(yùn)用過程中，需要強(qiáng)化對采集數(shù)據(jù)成型圖像的處理，確保監(jiān)測圖像有較高的清晰度、線性明顯。第二，監(jiān)測空間塌陷。銅礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境、地貌以及物質(zhì)類型等有著較大的不同，所以銅礦山地質(zhì)空間塌陷的破壞力也存在著很大的差異。在遙感成像技術(shù)的支持下，能夠有效掌握塌陷的各類信息。遙感測繪成像圖有天線掃描圖像、專題制圖儀圖像以及光譜圖像等各式各樣的圖像，它們可以分別體現(xiàn)出水體信息、空間位置、塌陷區(qū)變動情況以及信息數(shù)據(jù)等諸多內(nèi)容，可按照需求選用對應(yīng)的圖像。第三，監(jiān)測地質(zhì)污染。銅礦山開采作業(yè)通常會持續(xù)很長的時間，會對周圍的空氣環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境以及水體環(huán)境等造成非常的影響。采用遙感技術(shù)能夠銅礦山開采污染狀況機(jī)芯監(jiān)測。在遙感成像中通過不同的顏色以代表污染程度的不同，比如：在遙感成像中可以用亮白色或者暗褐紅色或來代表嚴(yán)重污染區(qū)域，用粉紅色來表示污染區(qū)的具體范圍。

（3）GPS技術(shù)。銅礦山地質(zhì)勘測主要包含：工作面野外調(diào)查、礦石堆動態(tài)測量以及生態(tài)環(huán)境的破壞監(jiān)測等。傳統(tǒng)的勘測形式為：采用皮尺量的方式對其進(jìn)行標(biāo)注，精度相對偏低，勘測作業(yè)量比較大、過程繁瑣，使用手持機(jī)可以高效完成此項(xiàng)工作，及時提供相應(yīng)的坐標(biāo)信息。對生態(tài)環(huán)境的破壞開展監(jiān)測，比如：開采沉陷，需要及時監(jiān)測沉陷動態(tài)改變的狀況，傳統(tǒng)勘測方式是利用全站儀進(jìn)行測量，此種形式深受地形、控制點(diǎn)、監(jiān)控點(diǎn)位置等諸多因素造成的影響，最后測量結(jié)果的實(shí)時性相對較差。GPS技術(shù)在銅礦山地質(zhì)勘測過程中的應(yīng)用，能夠加快勘測的速率、勘測難度大幅度下降，同時還提高了勘測的準(zhǔn)確性。

（4）無線電波坑透技術(shù)。井下坑透法通常在兩巷道間內(nèi)應(yīng)用，如在回風(fēng)巷設(shè)立發(fā)射點(diǎn)，向礦層中發(fā)射固定頻率的電磁波；在運(yùn)輸巷設(shè)立接收機(jī)，主要用于對電磁場場強(qiáng)信號進(jìn)行觀測。電磁波在礦層傳播過程中遭遇介質(zhì)電性變動時，電磁波則會被屏蔽或者吸收，無法接收到有效信號或者接收信號明顯減弱，則出現(xiàn)透視異常。接收點(diǎn)與發(fā)射點(diǎn)可設(shè)立在運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷等便于通行及影響比較小的位置。井下觀測法主要有定點(diǎn)法、同步法等等。定點(diǎn)法是將發(fā)射機(jī)固定設(shè)立在相對于某巷道預(yù)先明確的位置，接收機(jī)在鄰近巷道相應(yīng)范疇內(nèi)逐點(diǎn)沿著巷道對場強(qiáng)值進(jìn)行觀測，又可稱作“定點(diǎn)交匯法”。同步法將接收天線與發(fā)射天線設(shè)置在不同的巷道中，并且等距離移動，逐點(diǎn)發(fā)射及接收，該方法操作不便同時觀測效果較差，很少使用。正常情況下，發(fā)射點(diǎn)距離50m、接收點(diǎn)距離10m。每個發(fā)射點(diǎn)，接收機(jī)能夠?qū)?yīng)觀測到11個點(diǎn)。

3 結(jié)論

綜上所述，銅礦山地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用對銅礦山開采有著極其重要的意義。在銅礦山地質(zhì)勘測過程中應(yīng)合理采用綜合物探技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS技術(shù)、無線電波坑透技術(shù)等各類技術(shù)，加強(qiáng)銅礦山地質(zhì)勘測的效率及質(zhì)量，從而推動銅礦山開采業(yè)又好又快的發(fā)展。