矿山工程中地质勘查及生态环境治理对策

范治强

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽 宿州 234000）

在以往的地质勘查中，由于缺少高清影像数据的支持，导致地质勘查相对均方误差大，无法获得高精准的地质勘查结果，证明以往的地质勘查方法在实际应用中存在很大局限性[1]。因此，针对矿山工程中地质勘查的优化研究是具有现实意义的，能够提高矿山工程中地质勘查精度。与此同时，随着矿山工程中地质勘查的不断深入，必然会对矿山环境造成一定程度上的破坏。势必会影响矿区的生态环境，所以，矿山工程施工中对生态环境治理工作同样具有十分重要的作用，必须加大对其的治理程度。目前在国内针对矿山工程中生态环境治理方面的研究虽然并不少见，但大多研究重点较为相似，主要侧重于理论层面，未引进先进的技术设备，难以取得实质性的成果，导致矿山工程中生态环境治理率低，无法切实提高矿山工程中生态环境治理效率[2]。因此，未弥补传统矿山工程中生态环境治理存在的缺陷，对矿山工程中生态环境治理对策的优化设计已经成为历史必然，也是目前学术界的主流研究方向。基于此，本文针对矿山工程中，在地质勘查的基础上，提出生态环境治理对策，致力于为促进矿山的可持续发展贡献出一份坚实的力量。

1 矿山工程中地质勘查

1.1 确定地质勘查位置

进行矿山工程地质勘查前，第一步要确定地质勘查位置，根据实际情况选择合适的勘查点，第二步是应用遥感技术进行探测工作，以了解矿山地质平面分布形态以及地质构造[3]。将被选取的勘查点作为矿山地质勘查的基准，为下文获取矿山地质勘查影像提供基础点位支持。

1.2 获取地质勘查影像

在选取矿山地质勘查点的基础上，基于遥感技术获取矿山地质勘查影像，将高分辨率的遥感影像与需要勘查的矿山地质图进行同屏套合显示，进而获取矿山地质勘查影像。基于遥感技术获取矿山地质勘查影像的具体流程，如图1所示。

图1 矿山地质勘查影像获取流程

从图1中可以看出，应用遥感技术对矿山地质勘查影像进行捕捉，可实现图像的具体分类。若设定遥感数据为原始数据，将所获得的矿山地质勘查影像进行分割，得到详细的勘查区域地质专题相关信息。再应用高分辨率遥感技术提取多种分类辅助信息，进一步提高矿山工程中地质勘查的精准度。

1.3 处理地质勘查影像

由于基于遥感技术获取矿山地质勘查的影像是单个像元，本文基于遥感技术通过影像融合的方法将具有相似性质的图像进行融合重组，得到新的图像。与矿山地质勘查得到的常规图像进行比对，查找出区域地质勘查工作中特殊地层的异常参数，输入到图像处理软件中，快速得到点云数据和所需的地质勘查图像。得到以上信息后，对矿山地质勘查数据还需进一步处理，具体包含了水文地质图像、地质成果报告、监测井相关数据、地形地貌情况等等，收集好的了相关资料后方可进行勘查数据的初始化制作。操作步骤为：在规定尺寸的方格网上绘制地质剖面图，图例可将矿区地形、地貌、地质等特征清晰展示出来，同时也可帮助地质勘查边界线数据的整合与分类。从而提升区域矿山地质勘查精度。通过扫描方式得到了在规格方格网上水文地质剖面图，利用MapGIS中的图像编辑功能进行矢量化编辑，对于得到勘查影像中出现的错误数据进行核查，筛选出错误数据，再次进行成图处理。了解到矿山地质勘查区影像数据的属性，在遥感技术的协助下使我们得到的地质图像更加精准，利于制定地层相关数据表格，最后得到彩色的矿山地质勘查图像。

1.4 实现地质勘查

通过基于遥感技术处理矿山地质勘查影像，运用遥感技术勘查矿山地质时，首先将要了解各个区域地质情况及地质特征，避免出现盲目勘查的现象，本文采用遥感技术勘查区域矿山地质信息。按照理想的勘查位置进行钻孔，基于实测数据勘查区域矿山地质。在得到区域矿山地质勘查信息后，根据区域矿山地质勘查信息，实现矿山工程中的地质勘查。

2 矿山工程中生态环境治理对策

在实现矿山工程中地质勘查的基础上，为保证矿山的可持续发展，提出生态环境治理对策，本文提出的生态环境治理对策具体内容，如下文所述。

2.1 获取矿山生态环境点云数据

在矿山生态环境治理过程中，本文基于三维激光扫描仪技术，获取矿山生态环境点云数据。基于三维激光扫描仪获取矿山生态环境点云数据的具体流程为：首先，选取矿山生态环境离散点，圈定矿山生态环境治理区域；再通过三维激光扫描仪，根据激光线方向设置合理的步长，获取矿山生态环境治理区域中的点云数据集合。在此过程中，对于三维激光扫描仪步长的确定可通过计算的方式加以体现，设三维激光扫描仪步长的表达式为y，可得公式（1）。

公式（1）中，y2指的是激光线方向第二个矿山生态环境离散点的投影长度；1y指的是激光线方向第一个矿山生态环境离散点的投影长度。通过公式（1），得出三维激光扫描仪步长，在此基础上，通过曲线拟合的方式拟合三维激光扫描仪步长下获取的矿山生态环境点云数据，假定矿山生态环境点云数据与三维激光扫描仪步长存在曲线方程关系，利用方程式可实现矿山生态环境点云数据综合获取，设此过程的目标函数为p，可得公式（2）。

公式（2）中，F指的是矿山生态环境点云数据瞬间切向量坐标；x指的是二个矿山生态环境离散点之间的距离；G指的是三维激光点云搜索最大范围；z指的是三维激光扫描角度。通过公式（2），可实现基于三维激光扫描仪获取矿山生态环境点云数据，为后续构建三维矿山生态环境治理指标体系提供基础数据。

2.2 构建矿山工程中三维生态环境治理指标体系

在基于三维激光扫描仪获取矿山生态环境点云数据的基础上，构建三维矿山生态环境治理指标体系。本文通过三维激光扫描仪技术保证矿山生态环境点云数据的非自由处置性，为了有针对性的实现矿山生态环境治理，绘制三维矿山生态环境治理指标体系。在三维矿山生态环境治理指标体系中，Y轴指的是向下方向的纵轴；Z轴指的是三维激光扫描仪发射的激光线；X轴指的是向上方向的横轴。矿山生态环境点云数据能够在三维矿山生态环境治理指标体系中自由分布。以此，得到三维矿山生态环境治理指标体系。

2.3 定向校准矿山生态环境治理点云数据

基于露天坑的闭坑治理或尾矿库闭库治理特殊地形治理难度高的问题，为进一步精准获取矿山生态环境数据，还需要定向校准矿山生态环境点云数据。定向校准矿山生态环境点云数据的具体流程为：首先，用V8配套预处理软件输入实际坐标，生成三维坐标文件，确定校准矿山生态环境治理点云数据所在坐标格网的方格；然后，定向校准矿山生态环境治理点云数据。定向校准矿山生态环境治理点云数据的方程式，如公式（3）所示。

公式（3）中，U(X,Y,Z)指的是经过定向校准处理的矿山生态环境治理点云数据坐标格网平面上的三维点；T指的是对原矿山生态环境治理点云数据的一种操作，其定义在三维空间领域。通过公式（3）可以定向校准矿山生态环境治理点云数据，提高矿山生态环境治理数据的精度。最后，通过拼接的方式，剔除不合格矿山生态环境治理点云数据，按比例尺展出，实现三维激光扫描数据建模。

2.4 实现矿山生态环境治理

根据校准后新的矿山生态环境治理点云数据，以提高矿山生态环境治理恢复率为首要目标，实现矿山生态环境治理。针对露天坑的闭坑治理或尾矿库闭库治理，矿体边坡的外部区域可以堆放岩块，对于排土场的治理可采用土地复垦方案，矿区生态环境的恢复治理工作的具体办法为，增设拦砂坝，泥沙冲刷区域进行回填，避免水土流失的情况进一步加剧，矿山工程是施工产生的废弃物需要进行科学处理。矿山工程中生态环境治理对策总述表，如表1所示。

表1 矿山工程中生态环境治理对策总述表

结合表1所示，充分表明了矿山工程施工中对区域生态环境进行保护的必要性。在地方政府推动下，针对矿山生态环境的治理工作有了一些可行性的方案，将工程施工中产生的废土废石利用起来，建成防护堤，阻挡了从坡面流下的泥沙，在一定程度上减少人工成本，进而实现矿山生态环境治理。

3 结语

通过上述分析，能够证明本文提出矿山工程中生态环境治理对策的有效性，以此为依据，证明此次优化研究的必要性。因此，有理由相信通过本文研究，能够解决传统矿山工程中地质勘查及生态环境治理中存在的缺陷。但本文同样存在不足之处，主要表现为未设计实例分析，对本次提出矿山工程中生态环境治理对策在实际应用中的可行性进行检验，进一步提高矿山工程中生态环境治理对策的可信度。这一点，在未来针对此方面的研究中可以加以补足。与此同时，还需要对矿山工程中地质勘查方法的优化设计提出深入研究，以此为提高矿山工程中地质勘查质量提供建议。