復雜地質環境下礦山巖土工程勘察鉆探技術分析

李 城

（江西省地質局第七地質大隊，江西 贛州 341000）

巖土工程勘察鉆探技術是復雜地質勘察的重要技術手段，其有效提升其在實地勘察的應用效果。由于我國地大物博，復雜地貌較多，其無疑增加了礦產資源的勘察難度。此外，氣候、地質、土層結構、水文等環境因素，對勘察的結果也會產生影響[1]。由此可知，以上影響因素均會造成復雜地質條件，進而影響勘察效果。想在復雜地質條件下保證勘察結果的準確性，需要全面勘察礦區的地理環境，以及相關地質特點，并且利用科學技術，對礦區進行分析，了解地質情況對巖土勘察的影響效果，進而為礦區的開采提供可靠性的依據。基于此，本文對復雜地質環境進行分析，研究礦區勘察技術，促進我國礦區資源的開發，實現科學采礦的技術手段，為采礦業的發展提供理論依據。

1 礦山巖土工程勘察鉆探技術的必要性

一般情況下，礦產資源存在于巖石中，其形成的原因特殊且多，如果沒有精準的勘察技術，礦產資源的開采會造成不必要的損失。因此，在勘察時，首先，觀察巖層的具體情況，如果巖石被破壞，采用科學技術、合理分析造成該現象的原因；其次，運用最新采集技術，獲得礦區的相關信息；最后，根據礦區特征、特點、巖石等結構問題，分析礦區的情況，提出多個開采方案，并行研究，擇優選取，保證礦區勘查工作的真實性和有效性?？辈焓堑V山開采的基礎，在礦山開采中起到指導作用。詳細調查待開采礦區的地質地貌，是勘察技術進行的基礎條件。了解到真實有效的地貌環境，才能選擇最佳勘察技術，進而得到實際勘察數據，以便后續工作的推進。

在復雜地質環境中，特殊性質的巖土、巖溶等條件，成為本文勘察分析的重要前提。為了后續得到數據的真實性，收集待測礦區的環境、水文、氣候等資料。本文根據不同地質環境的實際條件，運用勘察鉆探技術進行處理；此技術中運用物探、測繪、取樣、原位測試等勘察手段，其原理是收集到真實數據及試驗數據，再通過相關勘察系統進行整理，進而提出多個方案，制定出最優方案。此技術的必要性在于：保障礦區開采的順利展開；提高礦產資源的開采質量；提高開采施工的安全性。

2 復雜地質環境下巖土工程勘察鉆探技術的綜合分析

由于礦區的氣候、環境、水文等條件均不相同，造成的復雜地質環境也不盡相同。因此，在礦區的勘察過程中，勘查技術的使用情況相應不同。不同的勘察技術適用于不同的巖性。

在氣候復雜的巖土工程中，其巖性組成成分為粉砂巖，由于氣候復雜，雨水不定時的下降，導致巖層上半部分以泥灰巖為主，夾雜著粘土巖，其內層理復雜，局部出現塊狀砂巖。在氣候環境復雜的礦區，巖層上部均呈現侵蝕現象，其殘留厚度在13700mm～26100mm左右，平均下來每個巖層的侵蝕厚度在16300mm左右[2]。該礦區的降雨量如下圖1所示。

圖1 氣候復雜地質環境的降雨量情況圖

如圖1所示，在氣候環境復雜的地質環境中，降雨量也與其他地質環境降雨量不同，一般地區的降雨量在1～5月份均穩定在10mm以下，在6～8月份為降雨高峰期，9～12月逐漸與1～5月趨近；然而，氣候環境復雜的地質環境降雨量在1～5月份不能穩定在10mm以下，在4月份呈現出小型降雨高峰，7～9月呈現降雨大高峰，11月份出現小型回落，降雨量比4月份降雨量的小高峰多，直至12月趨于穩定。此現象的發生無疑對該地區的礦產資源開采造成困難，但是相應的，復雜氣候環境使巖層內的礦產資源更加成熟。在巖層底部中含泥巖與三疊系接觸，利用鉆探技術，得出巖層內相關的礦產資源占55.6%，屬于品位較高的礦產。

此外，巖層中水文地質條件的不同，同樣造成礦產資源不同的成熟性。在水文地質條件較為復雜的礦區，旋回特征格外明顯，包括第Ⅰ、II、III亞旋回。在第I亞旋回中，巖層沉積水質深度在20.36m左右，含水量達2層，累計平均厚度為1.03m。在第Ⅱ亞旋回中，巖層沉積水質深度在6.87m，含水量1層，累計平均厚度為0.43m。在第Ⅲ亞旋回中，巖層沉積水質深度為30.30m，含水量為3層，累計平均厚度為3.02m。根據鉆探技術，得出的復雜水文地質環境結果如下表1所示。

表1 復雜水文地質環境結果表

如表1所示，分別對該復雜水文地質環境進行6次鉆探，可知水量較富足，巖層礦化性質相對成熟，均能保持在1.0以上，因此，礦產資源較為豐富。但是由于該地區的水量較為充足，在勘查過程中提高謹慎性，在確保不會發生地質災害的前提下，精準地開采礦產資源。在自然狀態下，飽水狀態的礦產資源應力應變曲線如下圖2所示。

圖2 自然狀態與飽水狀態的礦產資源應力應變曲線

如圖2所示，自然狀態與飽水狀態的應力指數與應力均不相同，自然狀態下，應力明顯比飽水狀態的應力大，因此，在礦產資源的勘察中，在水文地質環境復雜地區需要檢測應力的情況，應力大的說明該地區可以正?？辈欤粦π〉恼f明該地區的水文環境復雜，使用鉆探技術進行勘察。

3 復雜地質環境下礦山勘察鉆探技術實施的有效策略

3.1 優化地質勘探技術

在實際勘察過程中，由于野外地質環境復雜，勘察難題頗高。因此，選擇恰當的勘察方法進行勘察工作是重中之重[3]。為保證在復雜地質條件下，巖土工程的勘察仍能保持準確的勘察能力，運用先進的勘察鉆探技術，通過勘察測繪系統的應用，加密測點，并分析相關的數據；同時，加強勘察企業與其他企業之間的合作，交流勘探技術，總結經驗，實現逐步優化地質勘察技術。

3.2 創新勘察方式

在礦產資源巖層勘察前，資料的收集是基礎。在地質條件復雜的礦區巖層中，資料收集往往成為采礦的限制因素，然而，通過現今的勘察方式，很難收集到完整的地質資料。因此，本文對勘察方式進行創新，強化各企業的創新能力，提高其勘察研發的自主性，根據不同的復雜地質，創造出符合地質條件的勘測手段。

在信息化、網絡化發展的今天，計算機技術的應用使勘察數據得到全方位的提升，進一步提高勘察的效果。

3.3 構建巖土工程勘察制度

礦區巖層勘察時，原位勘察技術可以在不擾動巖層的情況下勘查巖層，并獲得巖層物理性質指標的數據，其在鉆探技術的基礎上進行創新，并利用信息化技術實現數據分析的過程，提高勘察技術的精度。但是，在勘察過程中，技術的創新是基礎，制度的構建是前提。企業擁有較為先進的勘察技術，但是相關的制度不完善，因此，構建完善的勘察制度，加強礦區巖層勘察的監管力度，達到精細化管理，實現勘查技術的提高。

4 結語

在勘察過程中，面臨各種形式的復雜地質，其增加了勘察的難度。因此，面對不同的地質環境，勘察工作根據相應的地質條件，選擇合適的技術進行有效的勘察。本文對復雜地質環境下，礦區巖層的勘察技術進行分析，旨在加強勘察技術與管理能力，保證巖土勘察的質量與收益。