矿区深部土体的工程地质调查与评价

卢庆安，李春发，胡发虎

（云南地矿地质工程有限公司，云南 昆明 650041）

自改革开放以来，我国的工业水平处于不断上升阶段，为了加强我国经济发展，提高我国的工业水平，矿产资源的开发不仅带动了矿区企业的经营与发展，而且为我国的经济市场打开了新大门，为我国的经济实力提高奠定了良好的基础。但是随着我国对矿产资源的大量需求，矿产资源被大量开采，让常见矿越来少，为了满足我国对矿产的需求，必须深入挖掘矿产资源，利用先进的开采技术对深部矿产进行调查评价，使矿区深度开采工程有所发展，再加上现代先进的技术设备和人才，不仅淘汰了单一的开采方法，而且也找到了更多的矿脉资源。所以现阶段对深度土体的调查评价工作尤为重要，它关系着矿区深度开采的质量与安全，是开展深度及开采工作的前提所在。

1 矿区深部土体的工程地质调查技术原则

1.1 统筹规划的原则

总体规划原理是当前深部土体地质调查过程中需要贯彻的一个原理，所谓的总体规划原理一般指的是：在开始准备实施调研以前，必须要对调研进行的过程，进行方法及其所必须的仪器设施等作出系统的总结，如此可以确保调研事项的进行可以有根据，这对调研成效的改善和保持有着很大作用。

1.2 合理性原则

一切工作都必须保证有合理性才能取得更大的进展，对深部土体与地质研究工作来说也同样如此。为了提高调查结果的合理性，有关工作人员首先就一定要掌握各种相关统计调查的手段和技术标准，而且对于有关调查技术参数的选择均必须严格依据国家有关规定的技术标准实施，以在根本上提升有关统计调查工作的合理性。

1.3 突出重点原则

任何事物都有主要和次要二种方向，所以，为了确保事情的发展趋势可以比较适应历史形势，就一定要把握其主要方向。对深部的土体地质研究工作来说，首先应该确定其重点与研究目的，并且也必须找到研究工作中的关键点，并以此为出发点去进行研究工作。这才是提高研究效益的最主要手段。

1.4 创新性原则

“科技兴国”是我国的发展战略，而“科技兴地”也是发展中国矿业的主要原则，同时土体地质调查研究工作也要迈向现代化。地质部门对重大问题要科学、合理、全方位的加以分析，并要懂得资源优势与区位优势的变化。以促进成矿学基础理论的进一步完善，与地质调查科技的共同发展并着力完善信息化工程的全面建设，以大力推动地质调查科研技术力量的全面提升，推动现代科学技术与勘查管理工作的有机融合，以充分发挥现代科学技术的有效功能最后还应做好教师队伍建设，以培育一批较有实力的地质调查科研团队。

2 深部土体工程地质的主要特点

2.1 复杂地层较多

在进行矿区深部开采时，由于对深部地形难以了解，而且存在矿脉资源的深部地区地质较为负责，在利用工具钻头勘测时必须把钻孔的深度增加到之前的几倍。而由于对深部地形没有了解，地质的深层存在很多质地较硬的岩石，这使钻孔受到了一定的局限性，而且就目前为止这个问题也没有得到解决。

2.2 钻孔偏斜距大

对于一些浅表面的钻取工作，在地质调查评价工程中较为简单，因为钻孔的偏斜较小，可以钻孔的角度不需要变化就能完成土质调查评价工作。但随着钻孔深度的增加，钻孔偏斜距会随钻孔深度的增加而增大，这为技术人员的数据确认增加了很大的难度，不仅影响了工作进度，而且也难以保证调查评价数据的有效性和真实性。

2.3 在采集数据时受到诸多因素的干扰

在进行地质评估中，需要钻探的地区地形较为特殊，地面崎岖，起伏力度大，而且在地面上也覆盖着大量的植被，所以在土体工作评估中收到很大的决心，同时由于矿区一般都分布在一些偏远地带，所以通讯信号差，这会给实际开采工作带来很大的信号干扰，难以保证评估工作的准确性。

3 深部矿产资源土体工程调查评价评估采取的方式

当对深部土体进行地质调查评估时，所采用的方式主要是以下三个方面。

3.1 地面地质方式

在开发地球深部矿产资源的过程中，通常都是通过土体地质调查评价等方法进行维护，然后综合性研究基底构造及其周边地理条件等，借助有关理论开展工作。再者，在采用该方法的时候，还必须结合推断法与类比法一起实施，针对于较深部的矿产资源而言，还必须采用遥感地面地质工程法。就实际使用状况而言，地面地质所使用的技术优势性较高，且建设周期也较短，而且投入量较小，但是，这种方法也存在着一定的弊端，那便是无法有效保证矿产资源的准确性，所以，在后期工作进行阶段，有关人员还需要改进这些现象。

3.2 物探方式

图1 工程物探技术

在物理性质比较明显的地貌中往往是使用物探方法，在研究评价期间，必须从地貌结构特征和地质等方面出发，作出合理的分类，这种方法涉及的种类比较多，这就必须按照实际状况来选择与之匹配的研究方法。通常情况下，物探法的成本输出并不高，且调查评价期也较短一些，但是，所得到的数据准确度却有待提高。

3.3 钻探法

钻探法也是常使用的一种方法，当调查人员使用这个方法的时候，通常都是以对矿产资源的预测为基础。应用期间，施工人员必须从周围土体地质要求的孔位和具体深度出发，其中，钻孔法具有很大的优越性，它所获得的数值精确度最高，不过成本输出也较大，且施工期限较长。

图2 钻探技术

4 强化深部土体地质调查评价的必要性分析

在中国的经济建设日新月异，经济社会各项事业建设蓬勃发展的今天，人们对各种能源资源的需要量也在逐渐增加，其中，矿产品仍然是一种重要自然资源，而且使用量也是只增不减。尽管近年来各开采公司的规模在不断扩大，而且开采技术也在越来越先进，国家对采掘业也引起了更充分的关注，出台了许多措施制度引导和规范开采产业，但是由于人类对矿业资源的持续发展，一些较浅层的矿产品逐渐下降，为适应中国经济社会发展对矿产品的巨大需求量，矿业开采公司也必须注重较深层矿产品的发展。因为深部矿产品的开发相比于浅层矿产存在着更多的技术困难，所面临的土体地质条件也更加复杂，这就要求工作人员必须在实际施工之前，对施工场所作好充分的实地考察，并开展充分的准备，以针对实际情况向开发人员提出正确有效的指导意见，以保证矿产开发项目得以有效成功的实施。

5 我国深部土体调查评价工作中存在的问题

5.1 有关主管部门对全国矿区土体地质调查评估工作的支持力量不足

在过去的数十年里，国家重视对矿产资源的调查研究工作，在这一历史背景下，中国出现了一批有着坚实的基础知识、丰富的工作经历的地质调查研究工作者，他们探索除了一种更适合于中国的地质探勘体系外，为中国的矿业发展作出了伟大的贡献，同时也为中国现代地质调查研究工作奠定了良好扎实的基石。但是，随着近年来中国社会生产上对矿藏资源的需要量日益增加，对矿产资源的过量开发，导致了中国的矿产资源数量逐渐下降。虽然人们已经把目光转向到对深部矿产的调查研究上来，但是因为其分布范围比较深，而岩层构造又比较复杂，为开发增加了相当的困难，因此，需更为先进有效的科学技术作保障。目前国家对深部矿物资源研究的投资水平不高，有关科技的研究停滞不前，严重限制了深部矿物资源的开发进程。

5.2 深部矿产土体调查评价工作使用的技术水平过低

由于现代科技的迅速蓬勃发展，中国矿业开发公司已经日益意识到了地质调查研究技术工作对矿产资源开发的重要意义，但是，由于时代的进步，特别是现代社会市场经济的蓬勃发展，传统的地质调查研究技术工作早已不再适合了。而特别针对于深部矿产资源的研究工作来说，因为其分布的特点和复杂性，本身的研究难度也较高，如：没有利用合理有效的地质调查研究技术对分布地区的岩层构造做出更深入的剖析，为今后的开发工作提供了有力的理论基础和指导，会给开发工作造成极大的不便性。而且，一旦地质调查研究技术的进展速度赶不上物探发的研究节奏，将无法及时和物探发工作进行有效结合。更严峻的状况是，如果企业在土体地质调查评价过程中因为有关科技发展较为滞后，而使得所收集到的数据出现了错误，会误导之后的工程建设，或者产生比较重大的安全事故，给企业造成了很大的损失。

5.3 使用国内外的资源力度不够

尽管世界其他的国家也都存在着矿产资源开发过度，紧缺的问题，但是，和中国比较，发达国家在矿产资源开发理论和地质调查研究科技方面，仍然具有较突出的优点。而中国目前也处在矿产资源严重不足的状况，必需利用有关科技对矿资源进行更有效合理地发展，在这种时候就可以参考一下外国的处理方式，通过派遣科研人才去海外交流学习，或者根据中国的实际状况，引进适宜的资源开发科技，并加以持续的研究创新，以建立适合于中国的深层矿产资源开发理论和地质调查研究科技。除此之外，还可适当到海外采购中国所欠缺的或者稀缺的矿产资源。但因为国家对于这方面的关注程度不高，相应的政策机制没有全面完善，导致这方面的进展遭遇了阻力。

5.4 矿区深部土体地质调查工作的管理机制不完善

目前，中国只有中央和地区政府设有了关于矿区深部土体研究管理工作的独立机构，并且各部门均有所属国内的实际工作主要任务和所属区域、技术等，并各自搜集了相对分散的混凝土体地质研究方面的信息资源。同时在日常管理工作中，整理各类资料的作业较难，在一定程度上限制了土体地质学研究管理工作的开展。

6 深部矿产资源土体工程地质调查评价问题对应决策

6.1 建立健全相关的国家政策

在对深部土体地质进行调查评价时，必须根据国家的政策法规要求严格执行。所以为了保证调查评价工作的顺利开展，我国相关部门应该不断健全国家政策，要清楚认识的矿产工程对社会与国家的重要性，它关乎着人们的生活，更影响着社会经济的发展，所以相关部门应该加大政策支持，强化投资力度，从而使深部土体地质调工作更加完善。

6.2 改革相关审核制度

就目前来看，在土体地质评价审核工作中，审核流程太过复杂，没有体现出审核的着重点和关键所在。所以国家相关管理人员应该对整个审核流程进行整改和优化，不仅要保证审核工作的全面性，也要凸显审核工作重要性。相关管理人员也要以节约资金、优化审核为基础，开展审核工作，尽可能的减少审核成本。对于在调查中所记录的相关土体数据，应该由专门负责人员进行储存，以免出现数据丢失问题，这样在后期施工中也能够根据所调查出来的数据设置开采规划。

6.3 完善矿区深部土体地质调查工作的管理制度

在开展地球深部土体的地质考察研究中必须重视人与自然关系的和谐，切忌因为达到眼前的巨大经济效益而损害了大自然。同时，相关政府部门也必须通过宏观调控的手段，以保证在人类的生产生活和自然资源再生相互之间的关系保持平衡。要坚持人类至上的原则上，体现可继续经济发展的宗旨，积极认真地进行土体地质调查工作。同时，还必须兼顾对矿区的自然条件和周围的调查要求，把地方的经济蓬勃发展和全国的发展工作紧密结合在一起。按照国家有关的法律规定，进一步地完善对地质调查项目的管理与规范，进一步健全对矿业的质量管理体系。

7 利用物探技术需要注意的事项

为了更好的方便土体地质调查评价工作，相关人员必须做实时记录，在工作结束后填写当天日志，并要对当天记录的土体数据进行整合，然后根据数据绘制成图件，比如：深部区域的剖面图、平面等直线图，这样都能够使工作人员更加直观的了解深部土体的地质情况。如果在区域内存在土体问题，应该予以标注，并对异常之处进行专业分析。为了保证调查数据的真实性和有效性，调查人员必须对看测出来的数据进行二次审查，确保所得出的数据与原始数据相差无几，如果数据偏离较大，则需要重新勘测，这样才能够保证陆续开采工作的安全性和质量性。除此之外，要对所调查数据进行及时储存，以免数据丢失而造成不必要的危害。然而现阶段，许多矿产资源都在地形较为复杂，埋藏较为隐蔽区域内，所以单一的物探或化探技术已经不能满足现代矿产资源开发的需求，所以必须结合多种勘探方式和勘探技巧，并利用多种技术手段调查出矿产资源周围的土体问题。在使用物化探技术时，要根据实际的地质情况充分考虑到相关的地质问题，并对调查到的数据进行综合分析，还能够发挥这项技术的最大化效益。

8 结语

综上所述，随着当前经济社会各项事业工程的开展，对矿产资源开发要求不断提高。在当前矿产资源极度短缺的状况下，开展深层矿产资源的研究是刻不容缓的。但是，随着地球深部矿物资源的分布比较复杂，土体岩层构造也存在着相当的特点，如果想要对地球深部矿产资源实现合理有效的利用，就必须进行相应的土体地质勘探工作，对所收集到的有关资料加以分析整合，为今后的研究开发作业提供科学基础和参考。在这一工程中，要注意对先进地质勘查研究新科学技术的运用，加大对新科学技术的研究投入，以保证有关项目的顺利开展。