蘇正黨
(中國(guó)瑞林工程技術(shù)股份有限公司,江西 南昌 330038)
礦產(chǎn)資源在一定層面上是可以決定國(guó)家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),同時(shí)也是全人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)資源,由此可見(jiàn),礦產(chǎn)資源的重要性,這就為新時(shí)期我國(guó)礦山地質(zhì)資源勘查與找礦工作提出了新的要求。盡管我國(guó)國(guó)土遼闊,擁有豐富的礦產(chǎn)資源,但在礦產(chǎn)資源開(kāi)采上還比較粗放,為了能夠提升礦產(chǎn)資源的開(kāi)采力度,滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求,那么礦山開(kāi)采行業(yè)就要不斷強(qiáng)化礦山地質(zhì)資源勘查和找礦工作的管理,由于工作特性,除了相關(guān)工作人員掌握扎實(shí)專(zhuān)業(yè)扎實(shí)和技能,還要熟練操作前沿技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行勘查,進(jìn)而充分掌握了解礦脈走向和區(qū)域,提升礦山地質(zhì)資源勘查與找礦質(zhì)量[1]。一方面,地質(zhì)資源勘查的前期工作對(duì)采礦工作的順利進(jìn)行有很大的推動(dòng)作用。另一方面,采礦相關(guān)技術(shù)研究人員的安全在一定程度上能夠得到保證,還可以幫助尋找更豐富的礦產(chǎn)地區(qū),進(jìn)而通過(guò)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的實(shí)際考察制定合適的開(kāi)采方案,做好礦山地質(zhì)資源開(kāi)采工作,這既有助于指導(dǎo)采礦,也有助于提高采掘效率,帶來(lái)更大的效益,因此有必要研究礦山地質(zhì)資源調(diào)查和采礦工作中注意的事項(xiàng)。
礦山地質(zhì)資源勘查和找礦是一項(xiàng)非常復(fù)雜、涉及多方面的系統(tǒng)工作,其合理開(kāi)采和有效利用至關(guān)重要,而且我國(guó)的勘探技術(shù)以及找礦技術(shù)在時(shí)間上要相對(duì)較晚,近年來(lái),通過(guò)借助高科技產(chǎn)品及其各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下情況的分析,并進(jìn)一步掌握地礦資源的分布情況,同時(shí)通過(guò)地質(zhì)勘查技術(shù)對(duì)采礦項(xiàng)目地區(qū)的礦藏儲(chǔ)量進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)而明確地區(qū)礦產(chǎn)資源的分布,為制定合理的開(kāi)采計(jì)劃提供重要的參考依據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子顯微鏡等高科技產(chǎn)品不斷實(shí)用化,同時(shí)各種高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,為我國(guó)的地質(zhì)勘查帶來(lái)了更好的效果,測(cè)量技術(shù)越來(lái)越成熟,利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大而準(zhǔn)確的計(jì)算分析能力,可以進(jìn)一步檢測(cè)對(duì)象的成分和性能,最大限度地提高輸出信息的準(zhǔn)確性[2]。我國(guó)目前雖然在地質(zhì)資源勘查方面取得了一些進(jìn)展,但是也存在很多的不足,如與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)相對(duì)落后,造成了當(dāng)下能源匱乏的局面,加上由于人口眾多,人均資源缺少,而且稀缺的能源還只能從國(guó)外進(jìn)口,因此還需要不斷加強(qiáng)地質(zhì)勘查工作。面對(duì)這種形勢(shì),礦山地質(zhì)勘查者就有必要先確定地下深部礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量和位置,然后再采取進(jìn)一步的開(kāi)采措施和開(kāi)發(fā)地下深部礦產(chǎn)資源,以實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦產(chǎn)資源的最大化利用。
目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在快速穩(wěn)步增長(zhǎng),這種良好的背景趨勢(shì)也為全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)帶來(lái)了新的契機(jī),然而,通常情況下,有機(jī)遇就離不開(kāi)挑戰(zhàn),如今各行各業(yè)的發(fā)展都需要能源作為保障,目前的能源供給量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)下各領(lǐng)域?qū)δ茉吹男枨罅?。主要原因:一方面,隨著能源的不斷開(kāi)采,能源的數(shù)量逐漸減少。另一方面,當(dāng)下能源量的數(shù)量是暫時(shí)無(wú)法解決的問(wèn)題,所以,現(xiàn)在該行業(yè)面臨的最大問(wèn)題就是探索如何將目前發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)手段和礦產(chǎn)勘查與找礦進(jìn)行完美結(jié)合,更好地完成勘探工作。
作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,礦產(chǎn)資源是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)快速發(fā)展的基礎(chǔ)。如何提高礦山地質(zhì)勘查的研究程度,成為了現(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)研究人員主要的方向,而且現(xiàn)階段找礦技術(shù)和礦山地質(zhì)勘查技術(shù)明顯落后,導(dǎo)致很多的礦產(chǎn)資源不易被發(fā)現(xiàn),由此看出提升找礦技術(shù)的水平并強(qiáng)化礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查很有必要,只有保證勘查工作能夠獲得比較準(zhǔn)確完備的數(shù)據(jù),隨后綜合性的研究和分析是在這一基礎(chǔ)上開(kāi)展的,這樣下一步工作部署以及開(kāi)展才會(huì)有效地進(jìn)行并且效率也會(huì)高很多[3]。可現(xiàn)在,由于我國(guó)勘查方法和找礦技術(shù)沒(méi)有形成完美的理論和標(biāo)準(zhǔn),在沒(méi)有相關(guān)理論的支撐下,完善工作一直不能夠取得質(zhì)的飛躍,同時(shí)礦山地質(zhì)勘查工作范圍不斷擴(kuò)大,所涉及的面也非常廣,這對(duì)于在實(shí)際工作中操作,如果目標(biāo)沒(méi)有進(jìn)一步明確,就很容易出現(xiàn)差錯(cuò),所以,現(xiàn)在該行業(yè)面臨的最大問(wèn)題就是探索如何將目前發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)手段和礦產(chǎn)勘查與找礦進(jìn)行完美結(jié)合,更好地完成勘探工作。因此相關(guān)技術(shù)研究人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和位置做好規(guī)劃之前,必須在勘查現(xiàn)場(chǎng)確定目標(biāo),嚴(yán)格落實(shí)工作的細(xì)節(jié),體現(xiàn)出前瞻性,積極的開(kāi)展地質(zhì)勘查工作,同時(shí)需要不斷的尋找礦產(chǎn)資源的方法和理論,詳細(xì)合理的部署,最終才會(huì)保證勘查工作能夠有序?qū)嵤4]。其實(shí)開(kāi)展地質(zhì)勘查工作的主要目的主要是在于對(duì)勘查位置進(jìn)行進(jìn)一步的整合,地質(zhì)勘查報(bào)告也會(huì)更加清晰的,只有當(dāng)所有的準(zhǔn)備工作落實(shí)之后,才能保證找礦工作順利完成。
圖1 地質(zhì)勘查示意圖
由于礦產(chǎn)資源開(kāi)采找礦工作的難度較高,同時(shí)也具有一定的危險(xiǎn)性,因此,工作人員在開(kāi)展采礦工作之前應(yīng)對(duì)其工作內(nèi)容進(jìn)行全面的掌握,做好相應(yīng)的地質(zhì)勘查作業(yè),從而確保采礦工作能夠順利進(jìn)行。
自古以來(lái),地質(zhì)條件發(fā)生了很大的變化,使得地下礦體和圍巖(土質(zhì))常有斷層等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象,礦山地質(zhì)勘查對(duì)相關(guān)技術(shù)研究人員來(lái)說(shuō)難度就更大,因此做好相應(yīng)的地質(zhì)勘查也就顯得尤為重要,這就需要地質(zhì)勘查者詳細(xì)勘查礦產(chǎn)周邊的土質(zhì),讓相關(guān)技術(shù)研究人員清楚地了解地下礦產(chǎn)資源周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境以及斷裂處的分布情況,做出詳細(xì)、準(zhǔn)確的地質(zhì)勘查報(bào)告。如果在早期階段地質(zhì)調(diào)查不夠詳細(xì),不僅機(jī)器設(shè)備會(huì)受到損壞,人員安全也會(huì)受到威脅。在制定開(kāi)采計(jì)劃時(shí)不僅會(huì)避免潛在的危險(xiǎn),而且技術(shù)人員和機(jī)械設(shè)備在后續(xù)采礦中也會(huì)避免受損,更好的是還能在最大程度上減少采礦對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)面影響。因此不僅需要勘查采掘區(qū)域的地質(zhì)情況及勘測(cè)周邊環(huán)境情況是因?yàn)橹苓叺耐临|(zhì)環(huán)境會(huì)受到礦產(chǎn)采掘的影響,因此這對(duì)于設(shè)計(jì)者有很高的要求,他們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)不僅需要考慮土體擾動(dòng)情況,還要判斷周邊是否有需要維護(hù)的重要建筑,以減小在一定程度上的損失。并且可以根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告來(lái)預(yù)測(cè)哪些地方可能受到影響,因此可以及時(shí)調(diào)整開(kāi)采方案,盡量避免由于開(kāi)采帶來(lái)的人為災(zāi)害。
相關(guān)技術(shù)研究人員要借助于先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的勘查方法對(duì)已有礦山進(jìn)行勘查,在開(kāi)采前必須了解礦產(chǎn)的分布情況,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度分析,還應(yīng)該對(duì)礦山周邊的區(qū)域進(jìn)行勘查,明確具體的地質(zhì)條件和水文環(huán)境[5]。因此,地質(zhì)資源勘查工作的最終目標(biāo)就是幫助尋礦,因整個(gè)礦山體積相對(duì)較大,勘測(cè)整座礦山需要技術(shù)人員在前期就要進(jìn)行,因此,礦山建設(shè)也是建立在地質(zhì)資源勘查的基礎(chǔ)之上的。
首先爆破地點(diǎn)在爆破前就必修確定好,因?yàn)楸乒ぷ饔幸欢ǖ谋锥?,爆破點(diǎn)與原定地區(qū)誤差較大時(shí)會(huì)造成極大的資源浪費(fèi),而且對(duì)周邊環(huán)境的影響也不能改變。雷管用藥量會(huì)受到爆破地點(diǎn)周?chē)膸r石剛度的影響,爆破帶來(lái)的震動(dòng)可能會(huì)使得原本趨于極限平衡的巖石結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生失穩(wěn)造成局部震動(dòng),對(duì)周邊環(huán)境造成較大的擾動(dòng),這些都是因?yàn)榈叵麓嬖诓环€(wěn)定結(jié)構(gòu)造成的。
客觀來(lái)說(shuō),采礦工作中對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響較大且不可避免的一項(xiàng)工作內(nèi)容指導(dǎo)采礦爆破。如果相關(guān)技術(shù)研究人員需使用具有良好的防水性能雷管炸藥,則地質(zhì)勘查結(jié)果中顯示該地區(qū)地下水位較高,而使用的目的是確保最終能夠順利完成采礦爆破。采取這個(gè)措施要考慮采礦爆破這項(xiàng)工作具有一定的不可逆性,一旦采取,采礦要么成功要么失敗。因此相關(guān)技術(shù)研究人員在開(kāi)展爆破之前對(duì)該地區(qū)進(jìn)行充分的地質(zhì)勘查工作,精確計(jì)算雷管用量,減小因采礦爆破而造成的礦產(chǎn)資源浪費(fèi),并且提前做好爆破后局部地區(qū)失穩(wěn)震動(dòng)的防護(hù)措施。
地質(zhì)資源勘查施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)內(nèi)容包含四個(gè)方面:第一,在開(kāi)始礦山工程地質(zhì)勘查之前,相關(guān)技術(shù)研究人員需要充分熟悉和了解礦山的實(shí)際構(gòu)造和周?chē)幕镜刭|(zhì)環(huán)境,并根據(jù)了解和記錄的信息進(jìn)行礦山工程地質(zhì)勘查,從而有效地避免了一些問(wèn)題。第二,為了采礦能夠順利,相關(guān)人員在實(shí)際的礦山工程地質(zhì)勘查工作中要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)加大礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量,還要根據(jù)礦山實(shí)際地質(zhì)情況,制定科學(xué)合理的解決方案,有效保證地質(zhì)礦產(chǎn)資源與采礦工作同步實(shí)施。第三,企業(yè)可以適當(dāng)參與礦山工程地質(zhì)勘查,有利于維護(hù)礦山地質(zhì)勘查秩序,形成良性循環(huán),促進(jìn)礦山資源接替的順利開(kāi)展。最后,在礦山工程地質(zhì)勘查工作中,要全面了解和了解礦山周?chē)乃男畔⒑偷刭|(zhì)環(huán)境,因?yàn)榈V山工程地質(zhì)勘查工作直接受地質(zhì)環(huán)境和水文信息的日常狀態(tài)影響。在探明地下水流向以及周邊地下水位情況是和進(jìn)行水文、工程地質(zhì)勘查的同時(shí)開(kāi)展的,所以需要非常仔細(xì)。如考慮采取防水性炸藥措施是因?yàn)榈叵滤^為充足時(shí),注意炸藥不會(huì)由于受到水的浮力作用而倒置。進(jìn)行放置時(shí),應(yīng)該注意放置深度以及放置位置,避免由于放置過(guò)深造成強(qiáng)度不夠。
依據(jù)地質(zhì)儲(chǔ)量的分布情況來(lái)看,相關(guān)技術(shù)研究人員可以商討制定出各種各樣的開(kāi)采方案,但是對(duì)于某些中段的開(kāi)拓涉及,可以采用采礦追蹤方法。它是沿礦山、礦體等地質(zhì)體的界限或構(gòu)造的延伸方向,布置地質(zhì)觀察路線(xiàn)的一種方法,一般適用于大比例尺或?qū)m?xiàng)地質(zhì)調(diào)查。但是它的沿脈礦是根據(jù)礦脈的走向來(lái)設(shè)計(jì)的,它的特征是呈多字型,就是從五花八門(mén)的不規(guī)則狀,這樣不利于人員的安全。以這種方法,在中段的開(kāi)采過(guò)程匯總是很少運(yùn)用的。
對(duì)于斷層,按照其礦體的關(guān)系可分為正斷層和逆斷層。第一種是成為良好的導(dǎo)礦或者是融化的構(gòu)造,第二種通常應(yīng)用為破壞礦體的連續(xù)性,使礦體的形態(tài)和狀況非常復(fù)雜,對(duì)這種井下探礦的影響比較大。但是在搜索礦體的過(guò)程中,時(shí)常碰到斷層,往往是由于礦后斷層,這就增加了探礦及采礦的難度。有時(shí)候相關(guān)技術(shù)研究人員沿著礦體的走向去探索,突然降到斷層但不見(jiàn)礦體,這一定要根據(jù)我們理性的分析,現(xiàn)判斷是正斷層還是逆斷層,之后來(lái)確定礦體的主要方向。正斷層的規(guī)模一般較小,斷層里面的形式是不均勻的棱狀或者是棱角狀[6]。逆斷層一般規(guī)模較大,斷層面呈舒緩的狀態(tài)和圓棱狀。大多數(shù)情況下,在實(shí)際的工作中很難判斷斷層的性質(zhì),因?yàn)檫@樣不容易去確定斷層的特性,或者是很難找到判斷它是斷層的方式。我們遇到的是正斷層,雖然這能夠判斷出斷層的性質(zhì),卻沒(méi)有辦法找到一個(gè)完整的礦體。
地質(zhì)資源的勘查工作非常重要,所以在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,普遍存在的問(wèn)題是過(guò)分追求效率,而忽視了對(duì)周邊環(huán)境的影響,一些開(kāi)采企業(yè)為了加快勘查效率沒(méi)有對(duì)礦產(chǎn)周邊進(jìn)行詳盡的勘查,導(dǎo)致使得開(kāi)采效率不高,同時(shí)對(duì)于周邊環(huán)境造成很多大的影響,對(duì)此,地質(zhì)資源的勘查工作人員需要履行自身的義務(wù)與責(zé)任,對(duì)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié),尤其在當(dāng)前國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門(mén)近期也加大了對(duì)破壞環(huán)境行為的懲治力度,避免我國(guó)陷入先污染再治理的惡性循環(huán)中。所以,現(xiàn)代礦山開(kāi)采企業(yè)務(wù)必要進(jìn)一步加強(qiáng)礦山開(kāi)采的整體效率,在實(shí)踐過(guò)程中要礦山地質(zhì)勘查與采礦結(jié)合過(guò)程要注意下面幾點(diǎn)。
由于礦產(chǎn)資源勘查多為山林深處,常常需要深入荒郊野外,工作環(huán)境非常惡劣、枯燥,具有極高的危險(xiǎn)性,這種特有的工作特性以及工作環(huán)境的限制,也給工作人員的心理造成了嚴(yán)重的影響,盡管現(xiàn)代礦產(chǎn)資源勘查應(yīng)用的是較為先進(jìn)的勘査技術(shù)儀器,可以替代人力進(jìn)行許多繁瑣的探測(cè)工作,但是勘查人員在日復(fù)一日、年復(fù)一年的重復(fù)工作中很容易滋生懶散、消極的負(fù)面情緒,工作效率就會(huì)大打折扣,還會(huì)延長(zhǎng)地質(zhì)勘查時(shí)間,這無(wú)疑會(huì)影響到礦山地質(zhì)資源的勘探開(kāi)發(fā)效率。如果不能及時(shí)解決這些問(wèn)題,將提高礦山地質(zhì)資源勘查的效率。最終結(jié)果偏差較大,不能用于礦產(chǎn)資源的后續(xù)開(kāi)發(fā)。因此,相關(guān)工作人員必須提高安全防護(hù)意識(shí),樹(shù)立正常的工作態(tài)度,具備危險(xiǎn)防護(hù)能力,以免意外發(fā)生。
隨著我國(guó)礦山資源開(kāi)采工作的深入,勘測(cè)環(huán)境日益嚴(yán)峻,傳統(tǒng)礦山勘測(cè)技術(shù)水平較低,已經(jīng)難以滿(mǎn)足當(dāng)前復(fù)雜勘測(cè)環(huán)境的需要,而且礦山地質(zhì)資源勘查工作效率直接影響到采礦工作質(zhì)量,也直接影響后續(xù)礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)和效益,因此,這就需要定期更新和改進(jìn)配套技術(shù)手段,引進(jìn)和使用相對(duì)最先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù),為礦山地質(zhì)資源勘查人員保駕護(hù)航,以獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。即使在復(fù)雜的勘探環(huán)境中,能夠盡量科學(xué)的分析相關(guān)數(shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)信息的干擾,加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)勘查及找礦技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與研究,促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和方法在實(shí)踐中的運(yùn)用,最低限度地提高礦山地質(zhì)資源勘查的效率和質(zhì)量,為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
礦山資源勘查與找礦工作具有自身的特殊性,影響因素眾多,存在很大的復(fù)雜性,而且在長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中存在著許多風(fēng)險(xiǎn)因素,因此,在開(kāi)展作業(yè)過(guò)程中,需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況,充分的利用現(xiàn)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì),將具有較大開(kāi)發(fā)潛力的礦山作為重點(diǎn)對(duì)象,制定合理的安全防護(hù)措施,保障作業(yè)人員的生命安全,如果不執(zhí)行安全措施可能危及人民生命、財(cái)產(chǎn)安全。尤其是許多開(kāi)采企業(yè)在實(shí)踐過(guò)程中,缺乏安全防護(hù)措施的投入,大部分精力都用于提高工作效率,因此,在實(shí)踐過(guò)程中,需要深入了解區(qū)域地層信息,做好每一個(gè)地區(qū)的細(xì)致勘查,重視加強(qiáng)礦山地質(zhì)的實(shí)地勘查,要加強(qiáng)安全防護(hù)措施的制定,并進(jìn)一步加強(qiáng)找礦方法的綜合利用,依照預(yù)先制定的規(guī)劃進(jìn)行勘查,做好細(xì)節(jié)處理,避免出現(xiàn)遺漏,只有這樣才能夠進(jìn)一步保證礦山地質(zhì)勘查以及找礦技術(shù)應(yīng)用的有效性,從而進(jìn)一步促進(jìn)現(xiàn)代礦山開(kāi)采企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)展。
為了可以大幅度提高采礦效率,相關(guān)技術(shù)研究人員必須根據(jù)礦山地質(zhì)勘查結(jié)果制定出科學(xué)合理的礦山開(kāi)采計(jì)劃,這不僅可以有效地排除安全隱患,此外,它還可以確保采礦工作能夠持續(xù)、穩(wěn)定地進(jìn)行,同時(shí),礦山地質(zhì)資源勘查對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采的影響也十分明顯。在施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘探的安全性,減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。但是,目前國(guó)內(nèi)地勘技術(shù)還存在一些不足,在采礦作業(yè)過(guò)程中安全事故仍時(shí)有發(fā)生。對(duì)此,筆者仍然相信,隨著相關(guān)技術(shù)研究人員對(duì)該技術(shù)的不斷改進(jìn),中國(guó)采礦工作的質(zhì)量、效率和安全性將得到質(zhì)的提高,使中國(guó)的采礦技術(shù)達(dá)到更高的水平,這也是我們所期望看到的未來(lái)。