數(shù)字化勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的應(yīng)用

蔡慶鍇

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七O 三隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150300）

在金屬礦山的地質(zhì)探測工作中，利用當(dāng)前的數(shù)字勘探技術(shù)可以快速獲取大量的礦物特征信息，對于再現(xiàn)地下面貌具有重要的作用。針對長期以來我國在金屬資源開采過程中存在的問題，利用先進(jìn)的技術(shù)手段可以降低探測的成本，并結(jié)合探測信息形成完善的開采報(bào)告，不管是在提升工作效率還是降低對周邊生態(tài)環(huán)境的影響上都能發(fā)揮出重要的作用。

1 數(shù)字化勘察技術(shù)概述

數(shù)字化勘察技術(shù)是當(dāng)前金屬礦山巖土工程中經(jīng)常應(yīng)用的一種技術(shù)，這種技術(shù)可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的優(yōu)勢相對于傳統(tǒng)的開采方式更加高效。整個工作原理需要以探測器、感應(yīng)器接收到的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)庫平臺，對勘察數(shù)據(jù)的來源進(jìn)行分析，從而形成指導(dǎo)性文件，為之后的工作提供便利條件。

1.1 勘察數(shù)據(jù)來源的分析

當(dāng)前，對于金屬礦山巖土工程而言，勘察獲取的地質(zhì)信息可以分成兩種類型，一種是基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)，另一種是勘察數(shù)據(jù)。在具體的工作過程中，由工作人員分配指定的工作任務(wù)，到探測的地點(diǎn)就河流、公共系統(tǒng)等自然類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，從而形成直接地理信息數(shù)據(jù)。地理基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)也是數(shù)字化勘察技術(shù)運(yùn)行的重要分析依據(jù)。在分析數(shù)據(jù)的過程中，務(wù)必以周邊的自然環(huán)境為參考，為之后的深層次勘察提供基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)地理和勘察地理數(shù)據(jù)是數(shù)字化勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中應(yīng)用的基礎(chǔ)，地理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將會直接影響到后續(xù)工作是否能夠有序進(jìn)行。對于勘察的地理數(shù)據(jù)需要做到層層把關(guān)，及時(shí)將不相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，對于剩余的數(shù)據(jù)需要高效利用，挖掘數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容應(yīng)該包括基本的地質(zhì)水文條件、地質(zhì)類型以及沉積年限的預(yù)測等。這些數(shù)據(jù)的收集對于開采方案的形成具有直接影響，對于安全防護(hù)工作會起到重要的指導(dǎo)作用。通過數(shù)據(jù)的獲取才能滿足金屬礦山巖土工程工作進(jìn)行的各種需求。

1.2 數(shù)字化勘察技術(shù)的運(yùn)行

數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用在技術(shù)層面上需要數(shù)據(jù)庫的支持，具體包括原始測點(diǎn)的數(shù)據(jù)支持、中間數(shù)據(jù)支持以及最終勘察報(bào)告的支持。通過原始測點(diǎn)數(shù)據(jù)，可以更加準(zhǔn)確的鎖定數(shù)據(jù)來源的位置，從而初步反映出金屬礦山巖土工程勘察的基本情況，獲取有效的屬性信息。以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為進(jìn)一步了解帶開采的礦產(chǎn)情況，需要充分利用現(xiàn)代技術(shù)做好中間數(shù)據(jù)的獲取工作，通過建立勘察模型，呈現(xiàn)出礦產(chǎn)的剖面結(jié)構(gòu)以及三維結(jié)構(gòu)中，通過對模型的進(jìn)一步研究，形成各種數(shù)據(jù)參數(shù)以及圖形文件等。數(shù)字化勘察技術(shù)在以上兩種數(shù)據(jù)獲取完成之后，需要做好最終勘察報(bào)告的形成工作，最終形成的報(bào)告是以數(shù)據(jù)分析為基準(zhǔn)自動形成的指導(dǎo)性報(bào)告文件，因此這種文件對于整個工程項(xiàng)目的價(jià)值而言意義重大，并且不可編輯，可以真實(shí)反應(yīng)數(shù)據(jù)采集之后礦產(chǎn)的實(shí)際情況。待文件形成之后將會被作為保密文件，需要及時(shí)進(jìn)行歸檔保存，這樣整個數(shù)字勘察技術(shù)的功能就完全發(fā)揮出來。在應(yīng)用的過程中可以明顯看出這種基于現(xiàn)代技術(shù)的勘察方式，對于準(zhǔn)確反映礦產(chǎn)的位置信息、快速捕捉周邊的環(huán)境特點(diǎn)為之后的施工提供依據(jù)。

2 數(shù)字化勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的應(yīng)用

我國地大物博，不同的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境存在明顯差異，并且在地質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及礦產(chǎn)的蘊(yùn)含等方面也有不同，因此整個數(shù)字化勘察工作在應(yīng)用過程中還需要結(jié)合待勘察區(qū)域的實(shí)際特征制定相應(yīng)的工作流程。因此整個技術(shù)應(yīng)用也呈現(xiàn)出一定程度的復(fù)雜和繁瑣特征。為進(jìn)一步提升勘察的準(zhǔn)確性，提升工作效率，降低工作的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要做好以下步驟：建立勘察模型、對金屬礦山巖土工程進(jìn)行虛擬化處理以及對實(shí)際的金屬礦山巖土工程構(gòu)成情況進(jìn)行勘察。從而將理論數(shù)據(jù)與實(shí)踐相結(jié)合，為為后續(xù)的工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。

2.1 建立應(yīng)用模型

數(shù)字化勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的應(yīng)用，首先需要建立完整的應(yīng)用模型，將獲取的基礎(chǔ)地理和勘察地理數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總，從而形成完整的文檔資料，為后續(xù)的進(jìn)一步分析做好準(zhǔn)備工作。第一，以工程項(xiàng)目所處的實(shí)際環(huán)境為基準(zhǔn)，快速獲取原始測點(diǎn)數(shù)據(jù)，掌握巖土的層次信息。第二，充分利用計(jì)算機(jī)繪圖記住的優(yōu)勢，繪制基礎(chǔ)地理信息，轉(zhuǎn)換成可讀性更強(qiáng)的巖土資料、圖紙文件。當(dāng)前應(yīng)用CAD 軟件可以在很大程度上提升工作效率。第三，應(yīng)用數(shù)字化勘察技術(shù)模型，可以提升勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而間接提升該技術(shù)的應(yīng)用效益。

2.2 虛擬處理

數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用核心在于場地的虛擬處理，在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，由于施工會受到多種地質(zhì)因素和突發(fā)狀況的影響，因此施工存在一定的安全隱患。利用數(shù)字化勘察技術(shù)的虛擬處理技術(shù)可以更清楚的了解地理數(shù)據(jù)信息，從而在正式施工之前做好相應(yīng)的防護(hù)措施，提升工作效率。虛擬處理首先需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合礦山地理資料，研究礦山的地層和地質(zhì)情況。

并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對相應(yīng)的部分進(jìn)行仿真處理，確?？辈旖Y(jié)果與實(shí)際情況的吻合。在輸入地理位置信息之后，形成虛擬場地，最終利用現(xiàn)場虛擬技術(shù)，對勘察過程中存在各種問題進(jìn)行逐一分析，實(shí)現(xiàn)深入地、多層次的勘察工作。

虛擬金屬礦山巖土工程是當(dāng)前常用的一種方式，通過這種方式可以充分利用數(shù)字化勘察技術(shù)的優(yōu)勢，在工程指導(dǎo)方面提升重要的依據(jù)。不僅可以在實(shí)際工作中提升勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，還能有效解決傳統(tǒng)勘察工作的弊端，降低對周邊環(huán)境的影響，提升工作的安全性。

2.3 將理論模型與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合

通過建立應(yīng)用模型，虛擬金屬礦山巖土工程，還要做好現(xiàn)場的實(shí)際勘察工作，從而比對數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。利用數(shù)字化勘察技術(shù)建立的模型，可以更加直觀的呈現(xiàn)金屬礦山巖土工程的數(shù)據(jù)資料，以文本和圖形圖片的形式展現(xiàn)出來可以更加清楚的了解勘察的具體情況。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，需要利用設(shè)備測量和人工測量相結(jié)合的方式，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，從而更好地推進(jìn)勘察工作。

對金屬礦山巖土工程進(jìn)行實(shí)際勘察時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況按照不同階段的工作要求，進(jìn)行工作程序的設(shè)定，從而更加準(zhǔn)確的反映金屬礦山地質(zhì)條件以及巖土的真實(shí)情況。借助這種方式可以及時(shí)對虛擬的金屬礦山巖土工程各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行矯正，從而提升系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，更加高效地完成勘察工作。對于地質(zhì)工作而言，勘查工作的準(zhǔn)確性和有效性，將會對后續(xù)的工作造成直接影響，因此整個數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用需要做好與實(shí)際的比對工作。通過這種方式才能充分發(fā)揮出數(shù)字化勘察技術(shù)的優(yōu)勢，當(dāng)前借助先進(jìn)的設(shè)備和數(shù)據(jù)庫分析技術(shù)，可以相對快捷的對勘察工作做出指導(dǎo)，這種效率的提升也將是我國地質(zhì)勘察工作的主要發(fā)展趨勢。需要注意的是，整個工作需要以實(shí)際為基準(zhǔn)，結(jié)合不同的工作任務(wù)以及實(shí)際的勘察位置制定出工作計(jì)劃，確保工作的高效性。

由于全球資源的開發(fā)力度不斷加大，資源的數(shù)量正在減少。不同地域的資源蘊(yùn)含情況本身存在一定的差異，加上地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在地質(zhì)勘察過程中面臨的挑戰(zhàn)相對較多。使用全球定位系統(tǒng)可以利用地面的無線電信號發(fā)射設(shè)備與衛(wèi)星互動聯(lián)系，及時(shí)將勘察的結(jié)果進(jìn)行反饋，在接收端可以利用現(xiàn)有的技術(shù)科學(xué)準(zhǔn)確展示勘探出需要的數(shù)據(jù)參數(shù)。這種技術(shù)在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用非常廣泛，對于提升勘查效率，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)具有非常重要的意義。

3 結(jié)語

綜上所述，金屬礦山巖土工程的勘察工作對于后續(xù)的施工會產(chǎn)生直接影響。準(zhǔn)確的勘察結(jié)果不僅可以指導(dǎo)施工的順利進(jìn)行，還能及時(shí)根據(jù)勘察位置、勘察環(huán)境的具體情況，提前制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，從而有效處理施工過程中出現(xiàn)的各種風(fēng)險(xiǎn)問題，提升施工的安全性。需要注意的是應(yīng)用數(shù)字化勘察技術(shù)的過程中，需要明確工作流程，并且重視數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的過程中形成的一系列文件資料需要以實(shí)際情況為基準(zhǔn)，形成的最終文件要與實(shí)際勘察結(jié)果比對，切實(shí)發(fā)揮出數(shù)字化勘察技術(shù)在金屬礦山巖土工程中的價(jià)值。