數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的應用研究

張銀川，唐伯華

（核工業天津工程勘察院，天津 300000）

我國是金屬能源消耗大國，經濟的發展需要大量的金屬能源，在金屬礦開采之前，必須要對該金屬礦山的巖土進行勘察，因此必須逐漸加強對金屬礦山巖土工程勘察技術的研究。在我國金屬礦山巖土工程的勘察過程中，數字化勘察技術占據重要地位，數字化勘察技術可提升工作效率、減輕勘察人員的工作負擔，同時還可控制金屬礦山巖土工程勘察成本，進而提升金屬礦開采行業的經濟效益。一般來說，金屬礦埋藏在礦山巖土較深的位置，傳統勘察技術無法反映金屬礦山的巖土地質結構等相關因素，勘察技術又是金屬礦山巖土工程的基礎支持，所以需要應用科學有效的勘察技術來獲取準確的地質信息，數字化勘察技術作為一種先進的勘察技術，不但可以提高巖土工程的勘察水平，還能確保勘察結果的準確度。

1 數字化勘察技術工作原理

數字化勘察技術工作原理是數據庫系統為基礎，通過分析勘察數據來源、運行數據庫實現金屬礦山巖土工程中勘察原理。

1.1 分析勘察數據來源

在金屬礦山巖土工程中，勘察獲取的地質信息，主要分成兩類，分別是基礎地理數據和勘察數據，因此通過分析勘察數據來源，來獲取基礎地理和勘察地理數據。

分析金屬礦山巖土工程中基礎地理，勘察人員首先收集河流、公共系統等自然類的數據信息，通過該種方法匯總直接地理信息。同時完善直接地理基礎信息，地理基礎信息是數字化勘察技術運行的直接參考數據。因此分析基礎地理信息，可獲取周邊自然環境，為下一步深層次勘察奠定基礎。

基礎地理和勘察地理數據是數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的運行基礎。勘察地理數據需要通過層層把關，剔除不相關數據的方式獲取。勘察地理數據不僅代表物理表面的各項數據，還代表更深層的工程勘察數據。例如金屬礦山巖土工程中地質類型、沉積年限等。因此分析數據庫中的勘察地理信息，可滿足金屬礦山巖土工程的多樣化需求。

1.2 數字化勘察技術的運行

數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的成功運行主要依靠數據庫的高水平運行。

數字化勘察技術的運行，需要原始測點數據支持、中間數據支持以及最終勘察報告支持。通過原始測點數據，準確定位數據來源的原始位置，來反映金屬礦山巖土工程勘察的幾何屬性，獲取巖土工程屬性信息；以原始測點數據為基礎結合中間勘察數據，根據該金屬礦山巖土工程的勘察需求，利用數字化勘察技術，自動生成正體式的勘察模型，例如剖面結構、三維結構等，通過勘察生成的結構模型，獲取各項數據，包含圖形文件；數字化勘察技術的運行最后一步是生成最終勘察報告，最終勘察報告為不可編輯的文檔資料，將文檔資料進行歸檔，完成數字化勘察技術的運行。

通過分析勘察數據來源，運行數字化勘察技術，形成金屬礦山巖土工程中數字化勘察技術的獨特運行原理，體現了數字化勘察技術的效率、準確性優勢。

2 數字化勘察技術的應用流程

金屬礦山巖土工程勘察工作內容復雜、繁瑣，同時要求勘察結果準確率較高，因此需要應用數字化勘察技術，完成巖土工程的實際勘察。通過建立數字化勘察技術的勘察模型、虛擬金屬礦山巖土工程與勘察實際金屬礦山巖土工程構成。

2.1 建立數字化勘察技術的應用模型

數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的應用過程中，第一步是建立數字化勘察技術的應用模型。通過獲取的基礎地理和勘察地理數據，結合應用模型，生成不可編輯的文檔資料，從而完成金屬礦山的巖土數據深度分析。

首先以金屬礦山巖土工程的實際環境（基礎地理信息）為主，在基礎地理信息的基礎上獲取原始測點數據，從而獲取巖土的深層次信息。然后利用計算機制圖技術，例如CAD機械輔助制圖技術將基礎地理信息，結合原始測點數據，轉換成多項巖土資料、圖紙等。應用CAD機械輔助制圖技術可以在很大程度上提高勘察的工作效率。

建立數字化勘察技術的應用模型，應用CAD機械輔助制圖技術，來保障勘察數據的準確性，間接提升數字化的勘察技術的應用效益。

2.2 虛擬金屬礦山巖土工程

數字化勘察技術的核心技術是場地虛擬，將場地以數據庫的方式呈現出來。虛擬金屬礦山巖土工程需要在金屬礦山巖土工程中基礎地理和勘察地理數據已知的情況下進行，即只能實現于特定環境。缺少地形信息、地理信息任意環節的信息，都無法實現金屬礦山巖土工程的虛擬。

虛擬金屬礦山巖土工程，首先以獲取的基礎地理和勘察地理數據為基礎，結合收集的金屬礦山地理位置資料，對勘察礦山的地層、地質情況進行研究。接下來仿真地層、地質，利用數字化勘察技術分析仿真的地層、地質各項數據的相關性，確保勘察結果不會出現與自然規律相違背的情況。然后輸入地理位置資料，形成最佳虛擬場地，從而獲取勘察工作所需的各項信息資料。最后利用數字化勘察技術的場地虛擬技術，降低勘察難度，實現多層次深度勘察工作。

虛擬金屬礦山巖土工程是金屬礦山巖土工程勘查工作的主流方式，通過虛擬技術充分發揮數字化勘察技術的優勢。虛擬金屬礦山巖土工程，不但能夠提高巖土工程勘察結果準確度，還解決了傳統巖土工程勘察的弊端，確保了巖土工程施工的安全性。

2.3 實際勘察金屬礦山巖土工程

建立數字化勘察技術的應用模型、虛擬金屬礦山巖土工程后，應用數字化勘查技術的最后一步就是實際勘查金屬礦山巖土工程。通過數字化勘察技術的應用模型，使得金屬礦山巖土工程以資料、圖紙形式展現出來，方便多樣的巖土數據進行嚴格處理。由于部分數據還需通過實際測量，確保其真實性，因此進行實際勘察金屬礦山巖土工程工作。

實際勘察金屬礦山巖土工程的任務是按照不同勘察階段的要求，正確反映金屬礦山地質條件及巖土體性態的影響。通過實際勘察金屬礦山巖土工程，校正虛擬的金屬礦山巖土工程各項數據。完成校正后構建概念性的金屬礦山巖土工程勘察系統，對勘察工作實行數字化管控，同時研究巖土工程勘察中存在的技術問題，確保勘察結果的準確性，完成勘察工作任務，最終獲取復雜金屬礦山巖土工程的基本信息資料。如果實際勘察工作不到位，不良地質問題將逐漸被揭露出來，即使上部構造的設計、施工達到了優質也不免會遭受破壞，嚴重危及施工人員的生命安全。

為了對本文提出的數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的應用研究有效性進行校驗，進行實例分析。選取遼寧省阜新市某礦山，以傳統勘察技術和數字化勘察技術為實驗對象，以原有金屬礦山巖土資料為對照標準，對兩種勘察技術的準確性進行對比實驗。將實驗結果繪制成準確性對比圖，如圖1所示。

圖1 兩種勘察技術的勘察準確性對比圖

由圖1可知，數字化勘察技術的準確性高于傳統勘察技術，并且受工作時間影響不大，可以在短時間完成勘查工作，具有實際應用價值。

3 結語

本文提出了數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中的應用研究。通過分析數字化勘察技術的運行原理、在金屬礦山巖土工程中的應用流程，完成了本文的研究。通過實例分析證明，數字化勘察技術在金屬礦山巖土工程中，不但可以保障勘察結果的準確性，還能減輕勘察人員的工作強度。