地质探矿工程中地质勘查工作的要点分析

于际凯，李 宁，王丹志，汪洁晶

（徐州市水利建筑设计研究院，江苏 徐州 221000）

从矿产资源勘查的宏观角度分析，我国的矿产资源储量丰富。矿产资源是经济发展的重要物质基础，随着经济的增长，工业生产对于矿产资源的需求量也呈现出逐年递增的趋势。针对此阶段矿产工作的发展而言，国内超过65%的矿区已出现被开采状态，且部分矿区出现过度开采趋向。尽管现有矿区资源较为丰富，但在实际地质探矿工程中仍存在由于开采技术落后导致地质勘查工作不全面的现象发生[1]。在此种情况下极易造成对矿产资源的浪费，长期发展会对矿产行业于市场经济的协同发展造成一定的抑制作用。为此有关部门应将加大对地质探矿工程的重视力度，规范资源开采流程，并适当引入先进的地质勘查技术。整合目前行业发展趋势，国内应用最为广泛的探矿技术主要包括以下两种，其一为多种物探技术，根据矿区磁场及相关因素变化，在开展地质物探工程前充分考虑前期投入性，以此对矿区展开全面的搜查工作。例如：物探剖面、激电深测等。其二为物理勘查法或化学勘查法，例如：分析地震因子、地裂缝、岩浆口等，此种勘查方法的优势在于可获取大量地质数据的同时，也可得到有关矿区的其它数据信息。但由于矿产资源在矿区的分布通常呈现不规则的现象，为此在地质探矿工程中，规范地质勘查工作的流程是十分有必要的，也是有关工作部门值得深入研究与思考的问题。下述将以丰县东城路（北环路～南环路）改造工程为例，对其进行深入的研究。

1 地质探矿工程中地质勘查工作的要点分析

1.1 精准定位地质勘查工作预查信息

预查工作是地质探矿工程的重要环节，也是地质勘查工作的第一个环节。在此工作环节中，要求相关工作人员根据工程整体概况，调查现场有关地质信息，主要包括：工程道路现状、排水工程实施现状、周边构筑物工程施工现状等[2]。并根据地质勘查工作参数要求（施工覆盖路名、桥名、跨径长度、整体结构等），定位工程位置。同时利用物探技术掌握矿区磁场的变化趋势，找到与区域地质适配程度较高的勘查方法，并检索历史地质勘查工作类似报告，借鉴前期勘查工作流程，对比两处矿区的矿产资源赋存能力，预测矿区出矿量与找矿前景。

在掌握地质工程基础概况的基础上，应将预查的侧重点调整为勘查目的与相关技术要求的研究中。根据现行国家标准勘查规范和地质探矿工程特点，分析工作要求，具体如下：

其一：调查地质管线沿线及建筑物场地工程环境、水文、地形地貌特征，通过地质调查，获取地质勘察工程周围50m范围内的详细地址信息。包括：发生地震信息、地质灾害信息等。并根据地址结构的稳定表达能力对区域地质勘察进行其稳定性的评价。同时考虑到多种地质勘查工作的适宜环境，及时对矿区与地震发生情况给予评价。

其二：根据矿区地质基础条件，分析矿厂地层与岩石层的成因，包括成矿年代、成矿原因、矿产资源类型与地基稳定性等。从地质综合层面处理场地稳定能力，并建设勘查地基，提高矿产资源结构的抗浮能力，确保产出资源的连续性与均匀性，并为勘查工作的顺利实施提供可建设性意见。

其三：根据矿区沿线地质建筑与不同地质类型的成因，划分矿产资源的分布特征，提出是否存在对勘查工程造成抑制作用的因素。针对特殊类型的矿产资源，应结合工程实际进展情况，对勘查工作提出分析评价。包括：是否存在软土震陷、是否存在地质形变或地层沉降问题等。尽早发现相关地质工作的问题，及时提出处理意见。

其四：对地质沿线及建筑物场地的水文地质环境实施样本检测分析，并根据检测结果，评估水文地质环境是否存在腐蚀性，提出评价。

1.2 控制水文地质普查工作变量

在掌握精准预查工作信息的基础上，对矿区水文地质相关变量进行深入勘查，例如，采样分析区域地下水流向、地下水流速、地下水类型、地质层含水量、地质层富水性能及隔水层的埋置深度等，根据水位的补充与排水关系，控制区域水文地质参数的变化。

在充分细致调查的条件下，应开展区域沿线相关数据详细调查，采集地质层样本与地下水样本，对其实施地质条件的检测，包括游离负氧离子、镁离子、钙离子、锌离子、氯离子、炭氧离子、氢氧离子等的检测。判定其中是否包含游离的腐蚀性，并将其作为勘查工作要点分析的侧重点，为工程的顺利开展提供具有时效性的数据支持。

分析水文地质环境中地质层的含水量及水质对易溶盐的溶解能力，用合理的勘探手段，选用适宜的钻探及试验设备，根据岩土层工程特性的不同，针对性地布置适宜的勘察与测试手段。并按照地质的类别确定，进行地质含水量、比重、密度试验，粘性土及砂壤土进行液塑限等普查实验，例如：塑性指数小于10的粉性土进行土颗粒分析试验[3]。扰动土样根据土性进行液塑限试验或颗粒分析试验等。采用中国科学院岩土力学研究所提出的RSM-SW斜切波速检测设备，开展水文地质样本的数据检测。检测方法通常采用单孔洞波速法、也称剪层法，根据水文间距与相关地质特征数据，进行排水工程的设计。以此提高对水文地质环境调查的精准度及正确率。此外，根据勘查区域自然地理特征（地形地貌特征、水文气象特征等），调整工程排水系统，降低水文地质条件对工程的影响，以此完成地质普查工作中对水文地质变量的控制。

1.3 细化地质勘查工作详查内容

整合上述的地质普查工作数据，在实际地质勘查工作中，应控制地质勘查工作内容尽可能详细化。例如，根据地质层类别，对区域矿产资源进行划分明，在填筑地基过程中，控制地基的压实程度。将采样生石灰晾晒，并将土层实际含水量控制在3.5%之内。采用此种方法可有效的控制勘查工程的施工进展，假定该层出现土层压缩性低、承载能力差等趋向，应控制勘查中土层掺水量，避免由于水量过大出现压实方面问题。同时，将管线埋深约在地下4m出左右，考虑到土质极为软弱，压缩性高，承载力低，该层不宜直接作为拟建基底持力层，需进行地基处理。此外，地基处理方式换填碎石或灰土垫层0.5m，应注意地质不均匀性沉降问题，设计应采取可靠的措施（如柔性接头等）提高探矿工程地质的抗变形能力，并控制差异沉降，满足连接段的变形控制要求。

同时，根据勘查钻孔揭示以及区域地质资料，控制各探矿场地覆盖层厚大于50m，根据《地质勘查工程设计规范》（GB 50011-2010），应控制工程土层平均剪切波速，并结合地质场地土类型，划分勘查工程类型，设计工程特征周期。在完善勘查工作详细内容的基础上，应由专业施工人员对具有价值的固定资产进行综合性评估。例如：根据采样获取的数据，估算资源出矿量，以此为勘察工作制定科学合理的资源利用方案。

1.4 制定详细地质勘查工作方案

在细化地质勘查工作详查内容的基础上，应根据道路工程进展制定详细的地质勘查工作方案。例如，针对地质表层土质不均的勘查填土，在工作中应注意选择合理的开挖点。勘查填料宜采用中液限细粒土，勘查时应在实施土样作击实试验，计算土料的最优含水量wop和最大干密度ρd max，并在现场取经过碾压地质样本作含水量和容重试验，控制填土压实质量，以压实度λc为准，在土层80cm深度范围内λc应大于98%，大于80cm内λc不小于95%。根据场地条件，规范地质勘查工作流程。如图1所示。

如图1所示，在勘查工作中选择CLD-3型静力触探仪及10cm2双桥探头实施勘查工作。每隔10cm记录锥尖阻力及侧壁摩阻力，数据由LMC-310D型微机自动记录采集。操作时记录深度与实际孔深严格吻合。当贯入深度超过30m，采用导向装置，防止孔斜或断杆，当偏斜角超过15°时停止贯入。勘查前对探头按规范要求进行率定，并做好率定记录，根据记录数据，书写标准的勘察报告单，以此完成对详细地质勘查工作方案的制定，实现在地质探矿工程中对地质勘查工作要点的分析。

2 结语

本文从4个方面，开展了地质探矿工程中地质勘查工作的要点的详细分析，为了顺应时代背景的发展，相关地质勘查单位已经加大了对工程研究的重视程度，就现阶段地质勘查工作而言，勘查工作仍存在很多需要注意的问题。例如：勘查技术的创新、勘查流程的规范性等，只有在不断实践中完善勘查工作，才能实现矿产资源的可持续性。除此之外，无论在勘查中的哪个工作环节，均应根据矿区的实际情况，结合矿体特点与区域地质条件，掌握综合考量数据，对勘查工作实施有效且合理的分析，以此实现矿产行业在市场的可持续发展。

图1 地质勘查工作流程