矿山水工环地质勘察中的技术与应用研究

工业企业的发展与环境保护、资源利用、生态平衡之间产生的矛盾日益凸显，尤其对于矿山企业而言，其生产活动引起的地质灾害、环境污染情况更为严重，矿山企业的生产活动具有诸多危险因素，通过对矿山区域水工环勘察技术的分析，可以提高开采效率，降低生产活动对自然资源造成的破坏，实现资源的可持续利用。在科学技术的支撑下，信息化、智能化、数字化勘察技术被广泛应用于矿区水工环地质勘察中，提高了测绘、勘察工作的效率，降低了测绘人员的工作难度和工作量，也能为矿山企业制定生产方案提供全面的数据支撑。

1 水工环地质勘察工作的概念及内容

1.1 水工环地质勘察概述

水工环地质勘察工作主要是在矿区进行一系列的地质勘察，矿区的水工环勘察对矿区的作业、矿山的生产有着至关重要的意义，众所周知，矿山开采工作具有一定的复杂性、系统性和综合性，对技术人员的专业水平、综合能力要求较高，矿山开采作业现场环境复杂，水文条件、地理地质条件、气候因素施工设备等方面对施工质量和矿山资源的开采效率产生的影响较大

。开矿是一件大工程，想要保证矿山开采工作的安全性、稳定性，必须要对水文条件、地质条件进行全面的勘察以保证矿山开采作业的安全。总体来说，矿区的水工环地质对采矿方案、施工技术、施工设备有着一定的影响，针对不同的水文条件、地质条件、环境条件需要采取不同的采矿计划，才能保证采矿作业的安全性，提高矿山企业的经济效益，保证矿山行业的稳定发展，此外。受到人为因素、机械设备因素、环境因素等方面的影响，采矿作业在实际开展过程中会出现一些突发问题，在面临这些问题时施工人员首先要明确产生问题的主要因素，对水工环地质进行全面的分析，以保证解决方案的科学性、合理性。人类生产活动与环境保护问题、资源利用、可持续发展之间的矛盾日益凸显，水工环地质应用范围也在持续扩大，从起初的矿山开采行业逐渐向环境保护、生态保护、资源利用等行业进行扩展。我国幅员辽阔，地大物博，有些地区常年会发生地质灾害，给人们的生命财产安全造成严重威胁，在治理自然灾害时需要对水工环地质进行深入研究，找出引发灾害的具体原因，提高解决方案的针对性。此外，目前城市的开发发展也在不断的深入，我国在各个方面的研究上追求一种新型的学科交叉、学科融合，实现不同学科之间的交叉融合可以促进城市建设的创新发展，在地质研究的同时对自然学科进行深入研究将，可以为环境的保护与资源开发利用提供一个稳定的平台。由此可见，水工环地质研究不仅在矿山开采行业中发挥着至关重要的作用，在自然灾害治理、城市发展、资源利用、环境保护等方面也有着广泛的应用

。

1.2 水工环地质勘察的工作内容

水工环地质勘察的应用范围比较广，在矿山地质勘探、环境保护、自然灾害治理、资源利用等方面都有着广泛的应用，其工作内容要根据具体的应用场景而定。随着社会经济的持续发展，各个行业的发展规模逐渐增大，与环境保护、资源利用之间的矛盾日益凸显，人们的身体健康和地下水源关系很大，水资源受到污染会直接影响人们的身体状况，水工环地质勘探工作可以了解某一地区的水文条件、地质条件和产生水污染的主要因素，加强对水资源的保护和利用。此外，在矿山资源开采之前，需要对作业现场的环境进行全面勘察，明确地质特征，提前做好安全防护措施，需要结合水工环地质勘探技术来实现数据信息的数据分析，为矿山开采准备工作提供全面的数据支撑。众所周知，矿山开采工作具有一定的危险性，存在诸多的危险因素，如果在作业之前对施工现场的地质条件等问题了解不全面可能会导致安全防护措施不合理，引发矿井坍塌等问题，威胁施工人员的生命安全

。

2 水工环地质勘察中的技术应用

随着科学技术的持续发展，在通信技术、网络及技术、信息技术的支撑下，各类新技术、新设备层出不穷，在水工环地质探勘中得到了广泛的应用，推动了水工环地质勘探工作的创新发展，有效提高了各类数据信息的及时性、完整性和全面性。其中最常见的有GPS技术、RTK技术、遥感技术和点电法，这些技术的普及提高了水工环地质探查的效率，降低了勘察人员的工作量和工作难度，也有效节省了勘察作业中投入的人力、物力成本，使得勘察工作的准确性和精准度得到了明显提升

。

1．意识形态性较少。哈贝马斯认为，与传统的意识形态相比，科学技术所具有的意识形态性更为隐秘，更具有欺骗性甚至显露出“非意识形态性”的特征。科学技术成为了第一生产力，极大地满足了人们的需求，由此不断的麻痹、消解着社会成员的反抗与批判意识，使其产生一种错觉，即政治的科学技术化——政治舆论的消失，彻底掩盖了资本主义政治的不合理性。

2.1 GPS技术的应用

电法技术在水工环勘察中应用比较普遍，电法技术又可以分为直流电法探测技术、岩土体电阻率测试技术、高密度电法技术等，高密度电法技术在实际应用过程中要设置合理的高密度观测点，将全部电极布置在间隔测点上进行观测。以岩石、矿物中的电阻率差异为基础研究人工建立的电场在土质中的分布规律，可以对不同岩性层划分做出准确的判断。与传统勘察方法相比，电法技术具有测量速度快、准确度高等优势

。

2.2 RTK技术的应用

林雪川在广东东莞大朗从事贸易加工产业。根据广安当地媒体报道林雪川事迹的相关内容显示，林雪川在广东从一名毛织工人做起，在掌握了技术和管理流程之后，在广东创办了服装品牌“依哥弟”，“林雪川从一个打工仔摇身一变，成为拥有五六十号工人，年产值300多万元的毛织厂老板，走上了属于自己的创业之路。”

2.3 电法技术的应用

矿山作业施工环境复杂，地理地质条件、水文条件、气候条件对施工质量和施工效率造成的影响比较大，在矿山开采过程中极易发生安全事故，必须要对作业现场的水文条件、地质条件进行全面了解才能为施工方案制定、施工工艺的应用、施工设备和施工技术的选择提供全面的数据支撑

。以GPS技术在矿山水工环地质勘察中的应用为例，该项技术主要是通过卫星通信技术以及定位技术实现对水工环地质情况的勘察，在卫星上安装通信系统，与地面的信息接收装置实现信息的传输，通过的多个卫星对地理位置信息的反馈，可以提高数据信息的全面性，实现精准定位，如图1所示。将GPS技术应用于水工环地质勘察中，主要是利用该系统的定位技术确定信号发射点位置，测量距离，将测得的数据以信号的形式发送出去，实现数据的远距离、实时传输。利用GPS测量技术可以有效降低水工环地质勘察中投入的人力、物力成本，提高勘察工作的效率，缩短勘察周期，为矿山企业生产提供全面的数据支撑

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2.4 遥感技术的应用

矿山地质测量环境复杂，多在野外露天环境下开展测量工作，测量环境恶劣，交通不便，测量工作难度大，涉及的数据信息类型多，范围广，传统测量技术的应用需要投入大量的人力、物力，相比之下，遥感技术的应用可以明显降低测量难度，减少测量人员的工作量。遥感测量技术是主要是指航摄影技术，以高空有人机、低空无人机作为飞行平台，根据矿山作业中不同的数据需求搭载不同类型的传感器，对所需勘察的区域进行观测。与航天遥感所获取的卫星影像数据相比，传统的胶片式航空遥感测量技术具有测量方法成熟、准确度高、测量成果质量高、灵活性强等优势，可以呈现出厘米级的成果图，在矿山测量、地质灾害发生区测量中有着明显的应用优势

。可以根据测量区域的具体环境获取全面的数据信息，了解的地质情况、水文情况，初步确定地质类型和该类地质的覆盖面积等要素，具体测量检测标准如表1所示。

RTK技术RTK是Real Time Kinematic的缩写，全称为实时动态定位技术，是以载波相位观测量为根据，实时处理两个测站载波相位观测量的实时差分GPS（全球定位系统）测量方法。其工作原理是：将一台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也通过流动站电台接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的GPS接收机再利用OTF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量不求解整周模糊度，最后求出流动站的位置。这种技术的优势是：测量精度高（可达到厘米级），操作简便，仪器体积小，便于携带，可全天候作业，无需局部控制等。大量应用于动态需要高精度位置的领域

。如图2所示。

3 矿山水工环地质勘察的技术要求

3.1 区域和矿区水工环地质测绘

矿山区域的水工环地质测绘重点工作内容是勘察和了解矿床开采和疏于矿床对矿山地质生态环境造成的影响，穿越法、追索法等地理测绘方式是常用的测绘方法,该类测绘方式可以准确描述矿山区域垂直岩层、构造线走向的重要地质体、接触带、断层带、软弱夹层、地质灾害、不良地质发育带、河谷、沟谷等地貌变化中状态，可以根据测绘所得的相关数据信息描绘手剖面图，利用摄像拍照的方式对具体的信息进行准确记录

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通过对比发现虽然异常指数自动圈定综合异常效率快、不会遗漏异常元素、异常形态贴合实际等优点，但无法解决地层、构造等地质因素对综合异常的影响，而这种影响在综合异常圈定过程中是至关重要的，不能忽视。因此，这里可以先利用综合异常指数圈定，再根据地质因素调整的方法来确定最终采用的综合异常。

3.2 野外调查内容及技术要求

矿山水工环调查工作包含的内容多，从水文环境的勘察内容和相关的技术要求来看，野外勘察工作主要包含以下几个方面的内容：第一，泉水的调查。在调查泉时，主要重点勘探和查测地岩、岩性的动态变化，在勘察工作开展之前，要根据现场环境和所需要的数据信息做好勘察规划，保证各类数据的完整性、及时性和勘察工作的全面性。第二，老窿调查，在该工作环节需要对窿口地貌的地层、岩性、构造等地质状态展开全面勘察和深入了解。通常情况下，需要选取典型性的矿区样品进行实验，对水质化学状态进行深入分析，了解细菌结构类型和污染类型，开展放射性分析等工作内容

。第三，地表水的调查。地表水主要包括河流、溪沟点底层、构造、产状等地质地貌特点，地表水的主要勘察内容包括的水位变化情况、水质状态、水温条件等，根据环境地质调查内容和具体的要求来看，要加强对探测矿山区域稳定性、地质灾害、不良地质现象的勘察。在取样时候要选择具有代表性区域的样品，才能保证实验结果的准确度、完整性。在勘察水位状态时为保证勘察结果的时效性和代表性，通常要确定合理的间隔时间，对不同时间段以及不同温度、不同气候状态下的水位变化情况进行全面勘察，才能提高数据的精准度，了解引起水位变化和对水环境造成影响的主要因素。

4 结语

综上所述，随着科学技术的持续发展，水工环地质勘察水平得到了显著提升。GPS技术、RTK技术、遥感技术被广泛应用于矿山水工环地质勘察中，不同的技术应用优势不同，适用场景也存在一定的差异，技术人员在勘察工作开展之前要根据勘察需求确定合适的技术类型，才能提高工作质量和工作效率，保证各类数据信息的全面性、及时性和完整性。

[1]唐勤．水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用[J]．工程建设与设计,2021(14)：97-99．

[2]孙迪．水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J]．华北自然资源,2021(04)：36-37．

[3]高杨．水工环地质环境勘察中的技术应用及实施要点分析[J]．冶金与材料,2021,41(03)：108-109．

[4]曹修德．试论目前水工环地质勘察中的技术及应用[J]．世界有色金属,2021(02)：194-195．

[5]胡艳丽．水工环地质环境勘察中的技术应用及实施要点分析[J]．环境与发展,2020,32(06)：99-100．

[6]宋恩武．水工环地质勘察中新技术、新方法的应用研究[J]．建筑技术开发,2020,47(07)：68-69．

[7]夏峥嵘．水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用分析[J]．中国金属通报,2019(08)：251+253．

[8]刘海龙．水工环地质勘察中的技术应用及实施要点分析[J]．住宅与房地产,2019(19)：201．

[9]谢新．水工环地质勘察中的技术及应用分析[J]．冶金管理,2019(11)：89+96．

[10]王升．水工环地质勘察中的技术应用范围分析[J]．世界有色金属,2017(16)：228-229．

[11]夏冰,高红远,张睿,林俊．水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J]．科技风,2017(20)：97．