绿色勘查技术在多金属矿地质勘查中的应用

2020-03-06金元元王芦焱

中国金属通报 2020年19期

金元元，王芦焱

（中国建筑材料工业地质勘查中心山西总队，山西太原 030000）

多金属矿山当中含有丰富的矿产资源，是矿山开采企业重点的勘查和开采对象，针对多金属矿山进行地质勘查工作，可以对矿区周围的水文地质、环境以及矿区工程地质等信息进行综合、全面的掌握[1]。同时，通过地质勘查能够更加准确的为矿山后续资源的开采提供数据支撑。因此，可以说明，地质勘查结果的精度，在一定程度上影响着整个多金属矿山后续工作合理的展开，并对企业未来的发展规划起到决定性的作用。在当前绿色矿山建设毕竟下，更多的矿山开采企业逐渐引入绿色勘查技术[2]。但目前针对多金属矿区进行地质勘查时，由于受到各种条件因素的限制，使得绿色勘查技术并未应用其中，并逐渐产生破坏矿山周围生态稳定、勘查结果精准度较差等问题。基于此，本文结合绿色勘查技术，对其在多金属矿山地质勘查中的应用进行研究。

1 绿色勘查技术实施

1.1 制定科学化勘查工作规划内容

应用绿色勘查技术对地质进行勘查时，符合矿山周围生态环境的自然变化规律，制定可持续发展的勘查工作规范内容。在绿色矿山建设背景下，绿色勘查技术不仅应当满足矿山企业的勘查要求，同时更应当将社会科学融入其中，并且在规划的过程中还要尽量加入新兴的现代信息技术手段，从而为勘查结果提供数据支撑。

1.2 充分利用周围环境优势

处于不同地理环境的矿山地质会产生不同的变化，在对多金属矿山的地质进行勘查时，根据不同矿山的地理位置选择不同的勘查方法及勘查设备。通过对该多金属矿周围地理环境进行充分调查，掌握其各项基本指标后，才能充分了解其地质的分布及该地区地质特有的特点[3]。同时，将绿色勘查技术实际应用到地质勘查当中时，还应当充分利用周围环境优势，更加实际的考虑到矿山的变化特征，保护矿山的绿色建设。

1.3 遵循矿山地质规律

矿山当中的地质资源分布是按照一定的规律分布的，在进行勘查工作前，还需要确定矿产资源的实际分布情况，遵循矿山地质规律。根据上文建立的科学化的勘查工作规划内容，对勘查区实际的地理位置以及地形情况进行科学化的分析，了解矿产地质资源的具体分布结构和布局情况。勘查工作是一个循序渐进的过程，在每次勘查中不断积累经验从而为下次勘查寻求新的方向。

1.4 融合现代化的技术手段

在绿色矿山建设背景下，地质勘查阶段应当融合更多现代化的技术手段，例如，引入先进的全球定位急速，在勘查过程中通过使用全球定位系统，将容易造成勘查错误的因素屏蔽，并通过高精度处理、基站接收和高速传输实现对勘查数据的实时采集与精准获取，图1为全球定位系统应用方式示意图。

图1 全球定位系统应用方式示意图

根据图1所示内容，将全球定位系统按照图中方式进行连接，并对其进行初始化处理，结合三维空间技术，对多金属矿进行三维立体展现，并通过计算相关数值，完成对地层各个地质结构的定位及坐标获取。

1.5 建立勘查工作管理机制

为保证勘查过程中，相关管理人员能够按照要求严格监督勘查项目，绿色勘查技术实施过程中还应当构建与勘查内容相匹配的勘查管理和监督机制，确保勘查内容的顺利展开，并提升后续勘查项目的整体工作效率。在构建勘查工作管理机制时，应当根据矿山开采企业对不同矿山类型给出的相关标准和要求，给出规范制度内容。同时，管理机制当中还应当融入对勘查人员勘查技术的培养及勘查设备使用的额创新，从而实现勘查人员对新形势背景下勘查技术及勘查要求的充分掌握。

2 基于绿色勘查技术的多金属矿地质勘查方法设计

2.1 基于绿色勘查技术的共采式地质勘查对象确定

在确定多金属矿地质勘查对象时，要考虑到当前绿色矿山建设的大背景。为在最大程度上减小勘查对多金属矿山周围环境造成的危害，应当对勘查过程中容易产生的瓦斯气体进行合理处置。将瓦斯赋存区域与多金属矿地质作为共采式地质勘查对象，对二者进行统一勘查。通过这样的勘查方式，可以防止在勘查过程中，产生大量的瓦斯气体，影响周围环境，并为勘查人员的健康提供保障。利用绿色勘查技术在确定多金属矿地质勘技术不仅可以完成对多金属矿地质的勘查，还可以在勘查过程中对瓦斯气体合理控制，并实现其高效利用。

共采式地质勘查的具体施工方案为：利用绿色勘查技术，将针对瓦斯气体的钻孔沿矿层走向进行均匀布设，并在多金属矿顶板环状裂缝位置上，进行对其地质的实地勘察。由于钻孔的数量对于勘查结果有着直接的影响，因此假设需要开采的瓦斯量为12.48～24.88m3/t，则多金属矿矿层厚度应当超过2.5m。同时考虑到勘查工程的成本以及环境保护问题，上述勘查应当具体选择的钻孔数量为5～8个，最合理的负压值应在12.84KPa～18.47KPa范围以内，实现对多金属矿地质和瓦斯气体的共同勘查。

2.2 勘查资料采集与野外勘查

在明确勘查对象后，还需要对现场的勘查设备提取到的各项勘查资料进行采集。充分了解该多金属矿历史勘查资料、勘查深度、勘查方法等信息。通过利用可视化技术，将历史资料展现，并对重要内容进行详细标识，减少在采集资料过程中浪费的时间。结合绿色勘查技术的多金属矿山野外地质勘查项目主要涉及到对矿山整体地形、地貌特征、岩层分布等方面。结合现代化的勘查技术手段及设备，不仅可以为后续矿山开采节约大量的经济成本，同时还能够为后续建设提供条件支撑。野外勘查的具体步骤为。

首先，对多金属矿山的地质情况进行分层式勘查，并将勘查记录输入到相应的数据库当中；其次，在野外勘查时，也应当结合绿色勘查技术中优化后的钻探方式，对处在特殊地质条件的地层利用钻孔设备进行勘查，并对钻孔后得到的勘查结果进行统一编录；再次，对上述提取的野外数据信息进行复位测试，按照多金属矿勘查的实际要求，对复位测试参数设定，并将结果进行规范化处理，整理成一组完成的野外勘查信息；最后，完成静力触探试验，利用基础勘查技术，将不同型号、规格的探头按照均匀的速度对多金属矿的岩石进行挤压，根据探头受到的不同阻力，确定不同地层的地质条件。

2.3 勘查样本室内检测

在完成上述操作胡，还需要将采集到的数据及样本转入到室内，完成勘查样本的室内检测。由于在室外进行对勘查样本的检测极易受到外界环境的影响，因此针对传统检测方法存在的压力值无法满足规定、测试数据补充分等问题，对其进行优化。为了保证多金属矿地质勘查样本室内检测结果的准确性和有效性，在检测的过程中，按照勘查要求制定检测标准。再根据不同矿山开采企业对实际地质勘查的具体要求，利用不同的检测仪器对其进行采集。例如，利用厚壁取土装置，对多金属矿山中硬质低层样本进行检测；利用薄壁的取土装置，对多金属矿山中软质低层进行检测等。以此，不仅可以有效保证检测结果的完整性同时还可以提高勘查方法整体的工作效率。

3 实验论证分析

通过上述理论分析，为了验证该本文提出的基于绿色勘查技术的多金属矿地质勘查方法在实际应用中的应用价值。将本文方法与传统勘查方法进行对比实验，验证两种勘查方法的勘查深度及勘查信息量，从而进一步反应两种勘查方法的勘查效率。通过调查研究选择5个不同地区的多金属矿山，对其分别进行编号为A、B、C、D、E，并将相关数据记录在勘查数据库。分别利用本文勘查方法和传统勘查方法对其进行勘查，记录实验过程数据，绘制成如表1所示的实验结果对比表。

表1 实验结果对比表

从实验过程及图1中的数据信息可以明显的看出，在对不同勘查项目进行实际勘查的过程中，本文提出的基于绿色勘查技术的多金属矿地质勘查方法的勘查深度和勘查信息量明显优于传统勘查方法。因此，说明本文勘查方法的勘查效率更高。同时在勘查过程中，对项目E进行勘查时，由于项目E多金属矿的周围环境条件较差，因此增加了一定的勘查难度，导致两种勘查方法得到勘查深度均与其他项目相比有所减小。但本文勘查方法勘查深度仍然超过传统勘查方法的勘查深度。通过对实验过程中的具体情况，分析出两种勘查方法存在较大差异的原因为：本文方法哎勘查的过程中结合了绿色勘查技术，针对不同勘查项目的多金属矿，可以提出更加具有针对性的勘查手段，从而避免了传统勘查方法中对勘查资料获取的限制。同时开采结束后，本文勘查方法并未对周围矿山环境造成破坏，而传统勘查方法严重破坏了矿山的部分地层结构，增加了该区域水文地质灾害的发展几率。