地质条件在矿山工程建设中对物探技术的影响

2018-01-30向建波

世界有色金属 2018年3期

关键词：模袋矿层物探

杨渊，向建波

（1.永善金沙矿业有限责任公司，云南永善 657309；2.云南省地质工程勘察总公，云南昆明 650051）

我国目前矿山工程的物探技术在使用过程中，由于地质条件与自然环境具有的复杂性，所以影响因素也较多，对物探技术要求也不同。在矿山工程中，地质条件对施工的物探技术影响也较多，例如崩陷、塌方等原因，均影响物探质量。

1 矿山工程中地质条件对物探的影响

1.1 温度对矿山环境的影响

在进行矿山工程施工时，对坝体需要进行矿山环境施工，而矿山环境往往受到一定的影响，主要包括天气、温度的影响因素，由于矿体在荷载作用下，在长时间的热胀冷缩影响下，压实度难以达标，且土基变形逐渐累积，致使矿山工程产生差异沉降，导致物探被破坏，从而影响了工程质量。

1.2 地质条件对物探效果的影响

物探技术是包括各种比例尺的区域地质调查，按照规定的设计，借用机械，通过钻孔或其他设施物理方式对岩土孔隙或裂隙中的一种施工方法，也称物探。在矿山工程中，物探施工主要应用于矿山工程的地基处理、矿体开采、岩体防渗中，方式有填压式物探法，循环式物探法、双管物探法及电渗物探法等等多种工艺，使物探效果得到较大的提升，近年来，脉状物探法、化学探矿等技术不断更新，通电、抽水、压气和等灌不断出现。但是影响矿山质量的因素也较多，地质条件对物探的影响因素，例如渗水、涌水、滑坡、地表下沉等等因素，这些因素

均在不同程度上影响了物探的探测结果，使物探的探测精准程度遭到破坏。由于物探检测具有一定的隐蔽性，使施工人员无法直观判断物探技术对矿山检测的情况，同时荷载等原因对物探的检测程度也有一定的影响作用，所以地质条件成为影响物探检测质量的重要内容。

1.3 软土层、渗水等对地基物探的影响

矿山软土层对施工影响也较大，软土层的病害主要在于地质钻探布孔数量及深度不够，使软土层地基无法达到施工要求，同时雨水的冲刷与浸泡更加剧了矿山软土层水土的流失，使地基强度降低，这时运用物探技术进行施工，软土层的承重荷载能力不足，增加了物探难度，物探检测时间过长，降低了物探检测施工质量，且随着水土流失导致矿产资源外流，从而使地基强度受损。基坑渗水使矿山环境湿度过大，增大了矿层的含水量，延长了物探检测时间，且在进行物探的同时，也降低了物探的精准度，即降低了矿层的承重性，也降低了矿层的强度与硬度。

2 地质条件影响矿山工程中物探技术的解决策略

2.1 特殊地质条件下物探检测的解决方法

针对裂隙岩层进行物探，有时会出现坍塌现象，即此进彼出，从其他地方矿层塌陷，致使大量资源浪费，或者是矿层沿着地表裂缝延伸到其他地方，针对这种地质情况，要及时用低压或者是利用物探技术进行施工，待矿层填注满施工范围内的裂隙凝固后，在进行下一步的物探施工技术。针对矿层坍塌情况，还可以采用物探策略，即将矿层限制在一定的数值范围内，使矿层坍塌率在10L/mp～15L/mp范围内，从而减少矿产资源的流失，待矿层沉积以后，保持矿层坍塌率在10L/mp～15L/mp左右，直至物探施工结束。

2.2 化学物探方法测量

对于湿度过大的矿山地质区域，例如发生渗水及涌水地区，在进行水流控制措施以后，可以采取化学物探检测方法，即是在矿层中添加入水玻璃氯化钙速凝剂，减小矿层的流动性，达到快速止水密封的作用，从而隔断渗水涌水区域对物探的破坏作用。

对于特大的渗水漏水地质，或者是溶蚀地质条件下，尤其是喀斯特地形的溶洞地区，极易出现大量渗水漏水现象，如果采取常规的物探方法，是无法完成施工的，不仅耗费了大量人力物力财力，甚至没有一点成效。

针对这种情况，可以采取化学物探或者是间歇性物探方法，减小矿层的流动性，并采取大粒径与小砂砾混合配比的矿层进行挤压，也可以先行矿层小粒径砂砾检测，在分别对注入砂砾粒径由细到粗的矿层进行检测，直至完成物探工作。这种物探方式的目的是在施工中某一级砾石能够在窄缝中胶固中缝隙。

2.3 模袋物探

溶洞等地形的漏水渗水现象严重，少量的矿层无法实现物探工作时，可以采取尼龙袋或者是聚脂等抗老化材料，纺织成强度高的模袋，模袋作为掉落矿层的盛装体，只会渗出水，其他材料则在模袋中快干燥，从而完成对矿山地质的快速阻断工作，即使渗水较大较严重的矿山地质条件，也能够快速干燥，尤其是溶洞地形，模袋还可以在压力作用下适应溶洞地形进行弯曲变形，更好的填补溶洞及缝隙，还可以根据施工要求，灵活掌握模袋内的矿层情况，更好的适应地质条件对施工的要求。

2.4 物探施工方法

对于有流水地区，或者是水流较大的地方，为了更好的完成物探施工，可以采取分流的方式进行物探，即将矿山通过一条通道在固定的时间内使其流入到需要物探部位，同时另一条通道在相应的时间内注入速凝剂，大多采用水玻璃速凝剂，使两种浆液在同一时间到达物探部位时正好凝固，为了达到预期的防流水效果，时间要掌握得恰到好处，即到达流水位置时正好凝固，即不浪费浆液，又实现了阻水的目的。如果浆液到达时间过早，容易被流水冲走，如果达到时间过慢，容易堵住通道。

这种方式对岩溶地区的物探较为常用，也常用来封堵水流较大的漏洞。