基于矿山资源勘察中的探矿工程技术应用
2018-05-23陈志强
陈志强
(安徽省地质矿产勘查局324地质队,安徽 池州 247100)
常规探矿工程技术能够实现对矿藏进行定位和挖掘工作,但在多形式下矿床和复杂地形的干扰下,常规探勘工程技术存在定位不准、矿床分析能力较弱的问题,为此提出基于矿山资源勘察中的探矿工程技术应用[1]。利用矿床电磁电感现象构建矿山资源勘察甚低频电磁电感装置,分析反射信号,确定其钻探位置,基于不同材质的工艺处理,应用于钻探设备中,提高钻探效率。依托矿山资源勘察运算机制以及类比经验法确定矿床开采,实现基于矿山资源勘察中的探矿工程技术应用。
1 矿山资源勘察对探矿工程钻探技术能力的提高
1.1 钻探位置的确定
常规探矿工程技术利用周边取样,特征样品地质分析的方法判断钻台位置。与常规探矿工程技术相比,本文提出的探矿工程技术应用构建矿山资源勘察甚低频电磁电感法。分析矿藏电磁电感效应曲线,从而确定最佳钻探位置。其甚低频电磁电感法原理图如图1所示[2]。
甚低频电磁电感主要包括甚低频发生器、电感电容、低频变频采样器、低频变频滤波通道,以及输出显示器,通过电感电容获得稳定的较低频率。
1.2 钻探效率的提高
常规探矿工程技术选择最应的刀具进行钻探,无法针对不同岩层选用不同刀具进行开采,效率较低。本文提出探矿工程技术应用,利用矿山资源勘察甚低频电磁电感技术,确定不同地质范围的不同岩石类别。根据不同的岩石类型,更换不同的开钻刀具。依托专业克岩刀具进行开采[3]。
图1 甚低频电磁电感法原理图
高速钢本身具有良好的韧性以及耐磨性,应用于钻探工程中,将原有高速钢进行表面改性,使之表面更加耐磨,心部具有良好的韧性。对火山岩石选用铬基高速钢合金刀片,铬基金属物在不锈钢基体上形成1~3mm厚铬基耐磨层,与基体组织形成紧密的金属键连接。同理镍基高速钢合金刀片,以及硅基高速钢合金刀片均采用表面改性的方式进行表面增强。
2 矿山资源勘察对探矿工程坑探技术能力的提高
2.1 施工探槽以及浅井的确定
施工探槽是为观察地质现象以及取样方便形成的槽型坑道。常规探矿工程技术采用随机方式进行施工探槽的挖取,取样的地域代表性较低,通常是进行多次取样,对样品进行数据分析后给出结论。本文采用矿山资源勘察技术,对单位面积下的整体地质结构进行数据提取与分析。
2.2 矿床的确定
一个矿床有没有开采价值,是勘探开采矿石工作中最为基础的一项工作。对于很多特殊品类的矿床来说,在特殊环境以及特殊开采条件下,对矿床开采经济指标影响最大的就是工业指标,也就是开采出的矿石所含有有用元素的品位指标数。而品位指标数的高低都会影响矿床中,矿石的产量,所含元素的多少,矿石的形状自己大小。相反的品味指标数越高。矿石的产量越少,开采的面积就越小,投资和成本降低。在保证资源的合理利用,开采技术的可行度,以及确保经济的合理规划,一般情况下矿床的开采方法分为以下几种。第一种就是类比经验法,通过大量的矿石数据,对所要开采的矿石进行数据比对。与大量经验得出的原始数据资料进行数据比对,即一般边界品位数大于等于尾矿品位数得1.5~2倍,即为可开采矿石。其公式为
其中a1为矿石的边界品位数,d为吨矿回采费用,e为吨矿石坑内外运输费用,f为吨矿石选冶费用,p为吨矿石回收的产品价格,a2为选尾矿品位数。当a1的数值大于或等于右侧等式时,该矿石即为可开采矿石,不仅保证了资源的合理利用,开采技术的可行度,又保障了经济利益。
3 实例分析
为了保证本文提出的基于矿山资源勘察中的探矿工程技术应用的有效性,进行仿真模拟试验分析。试验过程中,以不同的矿山资源类型作为试验对象,进行矿山资源定位准确能力模拟试验。对试验对象不同的矿藏深度、不同矿藏类型进行仿真模拟。
3.1 数据准备
为了保证仿真试验过程的准确性,对测试的试验参数进行设置,本文模拟试验采用不同的矿山资源类型作为试验对象,利用两种不同的探矿工程技术,进行矿山资源定位准确能力模拟试验,并对模拟试验结果进行分析。由于不同方法中得到的分析结果与分析方式是不同的,因此,试验过程中需要保证试验环境参数的一致。本文试验数据设置结果如表1所示。
表1 试验参数设置
3.2 试验结果分析
试验过程中,由于采用两种不同的探矿工程技术的分析结果无法进行直接对比,为此采用Analysis第三方分析记录软件,对试验过程与结果进行记录与分析,并将结果显示在本次试验对比结果曲线中。在模拟试验结果曲线中,利用Analysis功能消除模拟试验室人员操作和模拟仿真计算机设备因素产生的不确定度,只针对不同的矿山资源类型、不同的探矿工程技术,进行矿山资源定位准确能力模拟试验。其试验结果对比曲线如图2所示。
图2 试验对比结果曲线
从试验对比结果曲线可以看出,在三种不同的地矿复杂度情况下,本文设计探矿工程技术较常规探矿工程技术,定位偏差明显降低,同时对矿床分析能力明显提高。在模拟地况复杂度为0.2时,本文设计探矿工程技术定位与系统模拟矿床距离小于12m,随矿藏深度变化定位偏差起伏变化不明显。当矿场深度超过20km时,定位偏差第一次快速提升,定位偏差为10.5m。
通过第三方分析软件得出,在模拟地矿复杂度为0.2时,本文提出的探矿工程技术平均定位偏差为8.45m,常规探矿工程技术平均偏差为34.42m。在模拟地矿复杂度为0.5时,本文提出的探矿工程技术平均定位偏差为12.48m,常规探矿工程技术平均偏差为54.37m。在模拟地矿复杂度为0.8时,本文提出的探矿工程技术平均定位偏差为20.17m,常规探矿工程技术平均偏差为78.94m。得出平均本文提出的探矿工程技术平均定位偏差为13.7m,常规探矿工程技术平均偏差为55.91m。从而得出提出的探矿工程技术应用较常规探矿工程技术定位精确度提高75.49%。
4 结语
本文提出基于矿山资源勘察中的探矿工程技术应用,基于矿山资源勘察对探矿工程钻探技术能力的提高,以及对探矿工程坑探技术能力的提高,实现在探矿工程技术应用。试验数据表明,本文设计的技术方法具备极高的有效性。希望本文的研究能够为探矿工程技术应用提供理论依据。
参考文献
[1]郝彬彬,王春红.综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用[J].煤炭工程,2017,49(3):47-49.
[2]张鹏川,褚小东,曾建平,等.传统资源量估算方法在第三类矿产中的应用与对比研究:以宁夏某建筑用石灰岩矿山为例[J].中国矿业,2017,26(9):33-37.
[3]范晓东.低应变反射波法在矿山桩基岩土工程勘察中的应用[J].中国矿业,2018,2(1):170-173.