金矿矿井中贯通测量要点及管理对策

2023-04-29 10:33:52曹旭
中国科技投资 2023年27期

曹旭

摘要:现阶段,在矿产行业发展过程中,企业必须加强对矿产施工的重视。金矿作为常见矿产资源之一,开采需要设计矿井。为了保证矿井质量,规避安全风险,针对矿井的贯通测量显得十分重要。但是,由于金矿矿井地质环境复杂而且涉及面较广,作业环节贯通测量存在一些技术难点,要求施工人员对测量要点研究,掌握专业的管理策略。基于此,本文从金矿入手,浅谈金矿矿井贯通测量的特点以及施工难点,并且在此基础上针对性地制定管理策略,以保证贯通测量作业的顺利落实。

关键词:金矿矿井;贯通测量;技术测试

DOI:10.12433/zgkjtz.20232733

由于矿产资源大多数在地下,矿产资源的采掘需要掘进矿井,然而矿井在测量过程中的误差、施工中的失误等都可能引起巷道偏离设计,引起重大的测量事故。所以,在实际作业环节,施工人员加强对贯通测量的重视,结合金矿的实际状况合理分析贯通测量存在的难点,在此基础上制定出专业的管理对策。由于贯通测量的复杂性以及金矿矿井的规模性,技术落实还存在一些难点,需要矿产行业加强重视。

一、金矿矿井与贯通测量概述

(一)金矿矿井

金矿矿井是指开采金矿的地下设施或地表设施。金矿通常隐藏在地下深处,为了提取金矿,人们需要建造矿井。矿井可以是竖井(沿着垂直方向开掘)或斜井(沿着斜视角开掘),也可以是隧道或洞穴。在开采过程中,使用不同的机械设备和技术开凿,运输和处理金矿石,这些设备和技术可以根据不同的开采条件和要求而有所不同。开采金矿是一项复杂而耗时的过程,需要采取严格的安全措施和环境保护。

(二)矿井贯通测量

贯通测量,也称为穿透测量,是一种用于探测地下地质结构和矿产资源的地球物理勘查方法。测量原理是利用地球物理波的传播规律,通过发送射线或波至地下,测量反射、折射、散射和衰减等信息,以推断地下结构的性质和分布。常见的贯通测量手段主要有以下三种:一是地震贯通,该技术是利用地震波在地下传播的特性,通过人工产生的震源或自然地震,测量地震波在地下介质中的传播速度、振幅和波形变化,推断地下岩层和矿产资源的信息;二是重力贯通,是利用重力场的测量结果,推断地下的密度分布,揭示地下的岩层和矿产资源;三是电磁贯通,是利用电磁波在地下介质中的传播特性,通过发送电磁信号,测量信号的电场或磁场响应,分析地下介质对电磁波的响应特征,以确定地下结构和矿产资源的存在。在实际作业过程中,贯通测量在矿产勘查、地质调查和地下工程等领域都有广泛应用,可以提供宝贵的地下信息,帮助工作人员了解地质结构、矿产储量和资源分布,为资源开发和工程建设提供科学依据。

二、金矿矿井贯通测量的特点以及优势

(一)贯通测量的特点

贯通测量是一种地下作业实施的信息调查技术,具有一定操作难度。一是非侵入性。贯通测量是一种非侵入性的地球物理测量方法,不需要地下开挖或钻探,不会对地下结构和环境造成破坏。二是操作范围大。贯通测量可以涵盖广大地区,通过采集地面上的数据分析,对较大范围的地下结构探测。三是高分辨率,可以提供较高的空间分辨率和时间分辨率,可检测到地下结构和矿藏的细微变化,提供详细的地质信息。四是多个参数测量,可以同时测量多个地球物理参数,如地震贯通可以测量地震波速度、振幅等信息,电磁贯通测量电场和磁场响应等,综合分析参数有助于全面了解地下结构和矿产资源分布情况。五是提供定量信息。通过精确的数据采集和分析,提供定量的地下信息,如岩层厚度、矿体形状、储量估算等,为资源开发和工程设计提供科学依据。六是经济性高,相比其他探测方法,贯通测量具有较快的测量速度和较低的成本,能够对大范围的地区初步勘查,为后续的详细调查提供指导。

(二)金矿矿井中贯通测量的必要性

首先,确定矿体规模和储量,金矿贯通测量揭示金矿矿体的空间分布、形态和规模。通过测量金矿的水平和垂直延伸范围,预估矿石的量和品位,为矿业开发提供重要依据。其次,可以揭示金矿矿体特征,如矿物组成、岩性、构造和矿石品位等。这些信息有助于金矿的开采、选矿和冶炼,有助于优化矿石处理流程和提高金矿的回收率。精确勘探和开发设计,金矿贯通测量提供了地下空间的准确数据,有助于实施精确的勘探和开发设计。通过了解金矿矿体的几何形态、岩性特征、变形情况等,制定合理的开采方案,确定合适的开采方法和设备,减少资源浪费和环境影响。再次,提高采矿效率和经济效益,通过准确测量金矿矿体的空间分布和规模,优化开采方案,提高矿石产量,降低采矿成本,提高经济效益。最后,提供安全和环保基础数据,通过测量金矿矿体的特征,预测地质风险、地下水情况、岩层稳定性等,提前采取措施,确保矿山的安全运营。此外,合理开采设计可以降低对环境的破坏,保护生态环境。

综上所述,金矿贯通测量是金矿勘探和开发过程中不可或缺的一环,施工人员必须加强对其的重视程度。

三、金矿矿井中贯通测量存在的难点

在金矿开采环节,贯通测量虽然可以最大限度地保证开采质量,但是技术以及地质方面还存在一些施工难点。首先是地下结构的复杂性,金矿矿井往往位于复杂的地质构造和巨大的岩石体中,这导致贯通测量在金矿矿井中面临的挑战是提高测量精度和准确性,难以揭示金矿矿体的空间分布和规模。比如,地下巨大岩石体的干扰,金矿矿井附近常存在大量的岩石体,它们的存在会导致贯通测量中的干扰和噪声。这些条件对贯通测量的实施和数据采集带来一定的技术难题,使对金矿矿体进行准确的辨识和定量的描述变得困难。其次是数据采集方面的难点,金矿矿井通常位于地下较深的位置,需要采用特殊的设备和技术手段进行数据采集。金矿矿井的特殊条件和限制,如狭窄的空间和复杂的地下环境,可能会影响数据的获取和质量。

此外,对于大规模金矿矿井,需要采用大量的数据处理和解释方法,提取有效的信息,进一步增加作业难度。金矿贯通测量需要实时监控和数据传输,以便及时分析和判断测量的结果,由于矿井条件限制,数据的实时传输和监控面临着困难。然后是安全方面,矿井贯通测量需要进入地下测量(见图1),这对人员的安全和环境保护提出了更高的要求。在测量过程中,对矿井的风险和安全因素进行评估和控制,以确保测量的安全和可靠性。金矿矿井狭窄的空间限制了贯通测量设备和传感器的放置和操作。矿井中可能存在高温、高湿度和有害气体等不利因素,因此,如何设计适应矿井环境的设备以及保障人员安全是技术难点之一。

四、金矿矿井中贯通测量要点及管理对策

(一)技术选择

金矿矿井贯通测量环节,由于矿井地质条件存在差异,所以需要不同的技术测量。测量技术的合理运用成为贯通测量的关键,结合实际需要合理选择技术。一是钻探技术,是常用的金矿贯通测量方法之一。通过地下钻探井对地下岩石进行取样和测试,获取矿石品位、岩石性质、地下结构等信息。二是雷达技术,利用电磁波传播的原理,对地下岩层进行非破坏性探测和测量。通过测量电磁波在地下岩层中的传播时间和幅度变化,获得岩石的物理特性、岩性以及可能存在的金矿矿体。三是重力测量,通过测量地球引力场的变化间接推断地下岩层的密度和物性特征,重力测量可以用于检测地下岩石体的变化和可能存在的金矿矿体。四是电法测量,利用地下岩石的电导率差异,通过在地下发送电流和测量电位差推断地下岩石的性质和构造。电法测量用于检测金矿矿体的存在和边界。五是地震勘探,利用地震波在地下岩层中传播的特性,推断地下岩层的物性和结构的一种方法,地震勘探用于探测金矿矿体和岩层变化。六是磁法测量,通过测量地磁场的变化推断地下岩层的物性和构造。磁法测量用于探测金矿矿体的存在和边界。不同技术的适用范围不同,测量效果也存在差异,在实际作业环节,施工人员结合实际发展的需求合理选择。

(二)统筹协调,实现质量控制

为了进一步保证贯通测量的作业质量,实际施工环节需要统筹协调。首先多种技术结合,应根据具体的矿体情况和目标,采用多种不同的贯通测量技术结合。综合应用地质、物理、地球化学等多个学科的原理和方法,以提高测量的准确性和可靠性。其次与其他环节紧密结合,金矿贯通测量应紧密结合勘探、地质、地质力学等其他环节,形成完整的勘探与开发流程。贯通测量的结果应与其他环节的对比信息和分析,以提供全面的矿区信息。再次是定期测量,对于金矿矿体的贯通测量应定期监测和测量,及时更新测量数据。揭示金矿的变化趋势和规模,为决策提供科学依据。其次是质量控制,在金矿贯通测量时,应注意质量控制,确保测量数据的准确性和可靠性,包括对测量设备的校准、贯通测量操作的规范化、数据采集和处理的标准化等方面的控制。最后是安全管理,金矿贯通测量涉及矿井或地下空间的操作,应注重安全管理。制定安全操作规程,确保测量人员的安全,防止矿井事故的发生。

(三)数据处理

数据处理关系贯通测量的作业质量。一方面,金矿贯通测量所获得的大量数据需要进行有效的管理和分析。技术人员建立数据管理系统,对采集的数据整理、储存和备份,并应用数据分析方法提取有效信息,以揭示金矿的特征和规律。另一方面,施工单位基于贯通测量数据,建立金矿贯通模型,对金矿储量预测和评估。借助地质模型、数学模型和统计方法,提高对金矿储量和分布的准确性和精度。

(四)构建队伍,引进设备

人员技术及设备质量决定贯通测量的精准度,在实际作业环节加强对设备以及人员技术的重视。在设备方面,大量的设备设施、新技术的出现,逐渐广泛应用于矿矿井贯通测量实践中,为矿产的开采发挥出积极的作用,如新型全站仪,主要是通过对现场的实际需求进行有效的结合,选取合适的技术与设备,确保工作效率。在人员方面,应重视对技术人才的培训工作,加强专业技能与综合能力水平的培训,使其更好地胜任该岗位,并保障工作可以高精度、高效率、高质量的完成。同时,在贯通测量过程中,管理人员应做好有关的管理工作,严格依据安全作业的标准、技术规范等要求实际操作,保证测量作业的质量与安全性。

五、结语

综上所述,在金矿矿井工作中,贯通测量具有非常重要的作用,为了更好地确保贯通测量技术在开采中发挥作用,需要通过技术选择、及时更新设备设施以及数据控制等方式。同时,在贯通测量应用中严格遵循技术措施,加强新技术的研发与引进,完善贯穿测量队伍构建,为金矿矿井中贯通测量提供有效的数据参考。

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