礦山地質勘查與采礦工作中應注意問題

孫 修

（山東黃金礦業（萊州）有限公司焦家金礦，山東 萊州 261441）

礦山地質與采礦工程相互之間存在非常大的影響。礦山的地質情況決定了采礦工程中開采技術的選用以及對采礦工程中的意外情況的提前預防手段，而采礦工程的運行會對土地資源進行占用和破壞，開采廢棄物還會對礦山地質產生污染，破壞礦山地質的生態環境。在礦石開采前，對礦山地質進行充分地勘測非常重要和必要。只有充分掌握了礦山地質中的巖溶構造、礦石特征、地礦體布局形態等情況，才能制定出科學的、準確的、有針對性的開采計劃，確保開采作業的順利進行。整個開采過程中，開采作業與礦山地質在持續不斷的相互影響，因此，礦山開采過程中應根據開采作業的進度不斷的進行地質勘查工作，將礦山地質勘查工作貫穿整個礦山開采作業過程的始終。

1 礦山地質勘查以及采礦工作的基本含義

礦山地質勘查工作主要包括地質編錄、生產取樣、二次圈礦等勘查環節。礦山地質勘查根據開采環境的不同分為兩種，一種是針對露天開采礦山的礦山地質勘查，這種主要是利用探槽、鉆探、潛孔鉆或穿孔機進行地質勘查；另一種是針對地下開采礦山進行的礦山地質勘查，這種主要利用的是坑道勘探技術。礦山地質勘查工作應具有前瞻性，根據企業的發展規劃提前制定勘查計劃，確保礦山開采工作的順利進行和企業的利潤實現。

不同的礦石開采技術影響著開采作業的厚度。在對礦山的礦產資源進行估算時，應將已完成開拓的礦山和未開拓的礦山區分開來，分別根據情況采用不同的適用計算方式。我國的地質勘查工作經過多年發展，已經獲得了不小的成效，為礦山開采提供了很多支持，但由于礦產資源的不可再生性，以及礦山開采帶來的一系列對生態環境的破壞，還有一些問題有待進一步的解決。只有在詳細準確的礦山地質信息的支持下制定科學的采礦規劃，才能實現礦產資源的高效利用和生態環境的保護。

2 礦山地質資源勘查的概述

2.1 礦山地質資源勘查的重要性

礦山地質資源勘查涉及眾多不同的學科，工作內容繁多、技術專業復雜。隨著社會的全面飛速發展，許多高科技的技術與設備被引進到礦山地質勘查與找礦工作當中，這不僅提高了礦山地質資源勘查工作的準確性，還大大縮短了地質資源勘查工作所耗費的時間，工作效率有了很大提高。雖然我國地大物博，資源總量豐富，但人均占有量很低，部分本就稀缺的資源需要依賴進口才能滿足國內的社會需求。因此，我們需要對國內的礦山資源進行全面的地質資源勘查，并在此過程中不斷對地質勘查及找礦技術進行改良和革新，為采礦工作提供更為精準的礦山地質數據支持，以便采礦企業制定出更為安全、科學、高效的采礦方案計劃，提高我國的礦產資源利用率、減少礦山開采對生態環境的破壞，滿足社會對礦產資源及其制品需求的同時，也實現人與自然和諧共處及企業的可持續發展。

2.2 礦山地質資源勘查的現狀

我國的礦產資源分布十分廣泛，這就導致礦山地質勘查工作的面非常廣、工作量非常大，很容易出現遺漏或是重復性工作。因此，在進行礦山地質勘查工作前必須確定明確的勘查目標，及時與礦山所在地聯系確認相關信息，做好勘查前的準備工作，為后續的礦山地質勘查工作規劃做好鋪墊。由于我國部分稀缺資源的市場需求還存在較大的缺口，所以我們更應該將礦山地質資源勘查與找礦工作深入化，在技術上不斷創新，加強對深層地質資源的勘查，為工礦企業開發深層礦產資源提供有力支持。目前比較常用的礦山地質勘查技術主要有四種：一是利用瞬變電磁對金屬礦類與周圍物體的反應差異對比來找礦的瞬變電磁法，二是利用構建數據模型來找礦的BIM智慧礦山技術，三是利用超高頻電磁波探測地下介質分布的地質雷達技術，四是借助遙感圖像和地質圖的坐標系統展示地質情況的遙感技術。四種主流技術適用不用的礦山地質情況，企業應就結合礦山地質勘查的結果合理選用。

2.3 礦山地質勘查工作的特點

（1）礦山地質勘查工作具有很強的不確定性。地殼形成的過程非常復雜而漫長，這就注定了地質礦產資源作為存在于地殼中的自然資源在數量、質量及成分組成等方面情況都非常復雜，因此，對礦山地質資源的勘查工作中存在著很多不確定因素，這會致使礦山地質勘查過程中出現一些不操控的問題發生，對后續采礦作業的安全產生很大的威脅，也會對礦山開采的經濟效益和生態環境產生一定影響。因此，礦山地質資源勘查與找礦作業開展前應制定科學的勘查計劃，作業中應采取層層遞進的方式逐漸有序展開，根據作業的進度和需要科學調用相應技術和設備，盡可能地提高礦山地質勘查工作的準確性、降低不確定因素對勘查工作的負面影響，減少勘查報告與實際情況之間的差異。

（2）礦山地質勘查與找礦工作最大的特點就是高投資、高收益。礦山在開采之前之所以需要進行全面的勘查，最主要原因就是礦山的地質情況非常復雜，其中包含著很多未知因素，在保證安全的情況下對礦山地質進行有效全面的勘查，除了需要提前制定科學的勘查計劃外，還對技術的專業性、設備的高效性有很高的要求，否則，哪怕是礦山地質勘查工作效率及準確性因此而受到的微小影響，也可能會對礦山開采作業產生很大的影響，導致開采工作的效率及經濟效益達不到預期，甚至可能會導致沒有提前做好安全防范工作而引起安全事故或發生人為自然災害。因此，在實際的勘查與找礦工作中必須要有全局觀，萬萬不可為了降低勘查成本而在勘查與找礦工作中忽視細節工作導致因小失大，確保勘查規劃、勘查作業、勘查報告等各個環節細致全面，將勘查報告與礦山實地情況之間的誤差降到最低，確保后續的采礦作業能夠順利進行并獲得不低于預期的經濟效益，推進礦產行業的健康、綠色、長遠發展。

3 礦山地質勘查對采礦工作的影響

3.1 礦山地質勘查可以確保采礦作業更安全高效

在采礦作業的過程中會對地表不斷的進行開采和挖掘，會一定程度上改變地質結構，增加發生事故和人為自然災害的可能性，因此，采礦產作業開始之前，必須對目標礦山的地質進行全面充分的勘查，清楚掌握礦山的礦層、圍巖分界、礦巖特征以及產狀情況，對采礦作業對地質的影響做出預測，以便提前做好相應的應對措施，降低事故及人為自然災害發生的概率，確保采礦作業的安全進行。同時，礦山地質勘查中的地質編曲錄環節可以給采礦作業的規劃設計工作提供數據支持，以便采礦作業計劃進選用最佳作業技術手段，提高采礦作業的效率、降低環境污染、確保安全生產。

3.2 儲量估算影響采礦工程項目投資規模

礦產資源儲量是衡量一個礦山價值的重要指標，決定了礦山開發過程中企業投資的多少及礦山開采計劃的制定，因此準確的估算礦產資源的儲量非常重要。礦山地質勘查作業中對礦石儲存數量的預算和結算就是對礦產資源儲量進行動態估算的重要環節。隨著礦山的不斷被開采，礦產資源的儲量也隨之變化，及時、準確的預算和結算工作可以為礦山開采作業提供最新的工作參考，方便后續的開采工作的進行和改進。對礦產資源的儲量應從垂向和平面兩個方向進行全面估算，根據礦山的實地情況，利用現代化的設備和先進的計算方法計算塊段面積，盡量做到準確估算礦山礦產資源的儲量，給工礦企業的投資開發提供數據參考，以確認礦山開發的可操作性。

3.3 礦體探尋勘查有助于礦產行業的長遠發展

社會的不斷發展進步對礦產資源的消耗也持續增長，而礦產作為不可再生資源，會隨著開采次數的不斷增加而不斷減少甚至枯竭，能源危機不斷加深。而礦山地質勘查工作經過不斷的發展，作業技術日益進步，設備功能也不斷的完善和提高，物探、鉆探技術和井下開采技術使礦山勘查的工作內容也逐漸從地表不斷深入地層深處，實現了對盲段區域的勘查、隱伏礦體的探尋、礦產資源的擴大探尋等。這些勘查工作可以對未知區域礦產資源進行有效探查，一定程度上擴大了可開采礦產資源的總儲量，可以緩解由于不可再生資源消耗增速和可再生資源開發不足導致的資源危機，確保工礦行業的長遠發展。

3.4 礦山地質數據圖件可以給采礦作業提供依據

根據礦山地質勘查工作中編錄的數據可以形成礦山地質圖件，這是各種地質現象的圖像和符號化表現形式，可以反映礦山地質特征、成礦規律等，是礦山地質工作中需要的重要文獻。對礦山研究和采礦作業都有著非常重要的參考和輔助作用。

3.5 礦山地質勘查可以減少采礦作業帶來的生態環境破壞

不重視礦山地質勘查而直接進行的粗放型采礦作業往往開采效率比較低，容易造成過度開采，不僅經濟收益有限，還會嚴重破壞生態環境。過度的地下礦石開采作業會對地下巖層產生破壞，改變巖體壓力，破壞巖體平衡，使巖體出現斷裂、冒落和地層移動變形。巖體壓力平衡改變造成的影響延伸到地表，就會使礦區產生比生產區更大的下沉盆地，甚至引起地面下沉開裂或變形，容易發生滑坡、泥石流和崩塌等人為地質災害。

過度的地下礦石開采作業中大量的爆破工程以及各種鉆、鑿、切作業會產生很多有害廢氣及粉塵，對空氣造成污染，加劇溫室效應和城市熱島效應，也可能會形成酸雨，對局部地區的植被等造成破壞。礦山開采作業中產生的含有多種重金屬、酸及其他有害有機質的廢水會通過地表滲透到地下水中，影響地下水的水質，而地下水通過參與生態循環會使這些有害物質的污染范圍不斷擴大，造成整個生態環境中的土壤、水體、動植物平衡被破壞，人類的生存環境受到威脅。礦山開采過程中產生的大量廢石不僅會占用土地，還會析出重金屬，對占用土地產生污染，不能耕種。此外，由于地質情況的復雜性，采礦作業還可能會將地層深處含有放射性元素的物質采掘出來，危害人體健康和生態環境。

科學合理的礦山地質勘查工作可以給礦山工作提供詳實的地質資料，方便采礦作業能根據實地情況選擇最佳的采掘技術方法，避免盲目開采造成的環境污染和資源浪費，減少采礦作業對巖體的不合理破壞，降低人為地質災害發生的可能性，同時對可能存在的安全問題提前做好應對準備工作，提高整個采礦作業的可控性，確保工礦企業經濟效益實現的同時，也使環境污染降到最低，實現人與自然的和諧共處與共同發展。

4 采礦工作中應注意問題

隨著我國經濟社會的不斷發展，對采礦工程的效率與質量要求也顯著提高，其中一個主要原因就是礦產資源的需求量明顯提升，資源利用率要求也更加嚴格，這樣不但能確保資源的持續穩定供應，同時也能使資源的使用量得到有效節約，避免對生態環境造成過大的污染和破壞。因此，在采礦過程總，限制采礦工程發展的一大主要問題就是采礦環境的越發復雜化，在采礦之前沒有做好實地調查工作，所采用的開采技術也比較落后。通過實地調查發現，采礦技術靈活性和先進性的不足是致使現階段我國采礦工程止步不前的關鍵因素，要促進采礦工程的深入發展，就必須針對現存的各種不安全技術因素進行全方位、深入性分析。具體來說，我國當前井下礦產開采工作中應注意問題有下列幾個方面。

4.1 勘探技術因素

井下采礦過程中必不可少的一項技術就是勘探技術，在實際應用勘探技術的時候，存在一大主要問題就是勘探設備數量不足，設備先進性水平也有待提升，且勘探方案中涉及到的內容極為有限，我國在采礦工程勘探上取得的研究成果也還比較少，大多數采礦工程的施工人員都不是很重視勘探環節的工作，這就導致勘探技術的作用無法得到充分發揮，對開采環境的調查也不夠全面，得到的基本信息過于片面，所制定的施工方案和計劃采用的施工技術缺乏合理性，存在方方面面的技術漏洞。與此同時，一些勘探人員的綜合素質與能力也顯得極為匱乏，在操作勘探設備的時候常常出現各種失誤或者不按規范操作的情況，導致勘探結果的精準性顯著降低，得到的數據并不具備科學性和實用性，這對后續相關工作的進行也帶來了一定的阻礙。勘探技術不達標以及技術更新的不及時，是導致我國井下開采工程無法得到進一步發展的主要原因，也是引發采礦工程安全風險的關鍵技術因素。

4.2 采礦技術因素

井下礦產開采工程施工中不可忽視的一大技術就是采礦技術，采礦過程中涉及到的各類技術可統稱為采礦技術，實地調查研究發展，我國采礦工程中面臨的所有不安全技術因素里最為顯著的一項就是采礦技術，其主要表現在爆破技術的運用過程中，一些施工人員由于缺乏專業能力或實踐經驗，可能在爆破范圍、爆破時間的掌握上不夠到位，也沒有及時調整炸藥的使用量以及炮眼的具體數量，這就致使爆破工作的危險系數明顯增高，一旦受到氣壓和氣流的影響，就可能面臨人員大量傷亡的情況。鑿巖技術的使用也會帶來一定的安全風險，但和爆破技術相比，其存在的不安全因素要少一些，從以往的工程實踐來看，鑿巖技術應用中致使安全風險增大的情況主要表現為鑿巖的方向不正確，不但未及時發現礦產資源，反而存在漏水等狀況，進而增大地下采礦的危險系數。

4.3 運輸技術因素

礦產開采工程中還要注意運輸技術。具體來說，運輸技術問題主要表現在運輸方式和運輸途徑方面，如井下彎道的曲率半徑與實際情況不相符等，礦產開采完工以后，需要對其進行運輸，井下通常需要設置距離較長的運輸通道，通道的拐彎部位就是我們所說的彎道，這一彎道的幅度主要是由曲率半徑所決定的，但很多人員在進行彎道曲率半徑設計的時候都沒有充分考慮到現階段的具體情況，沒有嚴格按照實際的要求加以更改，有的是因為技術有限，有的則是因為采礦團隊的態度不夠認真嚴謹，對此項工作的重視度不夠。曲率半徑和具體地段不夠契合會致使礦產在實際運輸的時候發生斷繩現象的幾率增高，進而對運輸的持續性開展造成阻礙，同時也會使運輸的效率顯著降低，最終直接影響到整個采礦工程的開展質量。

4.4 井巷工程的施工

在采礦工程施工過程中，相關人員在開展中部車場設計和施工工作時，一般需要用到單道起坡的施工模式，保證中部車場的施工能根據施工計劃開展，從而節約工程施工成本，使其能始終保持安全穩定的運行狀態，防止礦車在道岔運輸途中發生倒翻等問題。另外，還要盡可能減少車場彎道行進路線，確保車場具備直線行駛的條件，進而為電機車司機提供良好的視野，以免其由于在行進過程中無法看到足夠遠的地方而引發安全問題。

4.5 巷道開拓施工

在實際開展井下巷道開拓施工工作時，工作人員必須結合巷道開拓中可能遇到的不安全技術隱患采取適當的解決措施，如對施工方案加以改進和優化，使其和當前的工程施工條件相契合，從而最大化提升礦產采礦工作的施工成效。對于下部車場軌道的施工，應盡可能保證雙軌之間的安全間隙處于 1.4 m 左右，這樣才能保證運輸車始終處于正常有序的運行狀況，防止出現人員傷亡等問題。針對巷道設計和施工過程中經常出現的高度偏低的問題，設計者必須結合具體的采礦需要合理確定墻高。與此同時，考慮到巷道中線與腰線在實際施工的時候經常會遇到和偏離規定位置的情況，所以，在每間隔30～50m的距離上，應開展一次中線和腰線的測量工作，一旦發現其偏離了標準位置，必須第一時間加以糾正，這樣才能為施工質量提供切實保障。

4.6 井下采礦施工

施工人員在進行井下礦產開采時，為了保證其安全質量，最為首要的一步就是必須充分考慮到礦產開采過程中可能遇到的不安全因素，之后再進一步分析這些因素對井下施工帶來的具體影響，在保證安全的前提下開展采礦施工工作。比如，在三角帶礦柱塌陷不安全因素之中，設計者應提前對礦井進行全方位深入考察，確保切眼開口、方向及其相關參數指標都能滿足我國現行的相關標準和規范，這樣才能防止礦柱發生坍塌事故，為井下施工人員的生命安全提供堅實的保障。

5 結語

礦山地質條件與礦山開發之間相互影響、互相關聯。礦山地質條件決定了礦山開發的投資規模、采用的開采技術等，而礦山的開采也會對礦山地質產生破壞。要提高礦山開采工作的作業效率、保證工礦企業的利潤實現、減少對生態環境的破壞，就必須在開采之前做好全面充分的礦山地質的勘查工作，避免采礦工程的盲目性，有的放矢才能保證采礦企業的可持續發展。