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摘要:随着我们国家社会经济的发展,工业企业的增加,对能源的需求量也在加大,虽然我们国家可以说是能源大国,矿产资源比较丰富,但随着开采量的增加,矿区资源开发速度的加快,对矿区资源产生了很大影响,矿区资源存储量在不断缩小的同时还带来了开发过程中对水体及自然生态环境的破坏。为了改善矿区资源开发环境,提高开发质量和效率,必须要保证资源开发和水工环地质勘查的协调发展。水工环地质勘查在矿区资源开发进程中发挥了重要作用,对改善矿区水文条件、治理环境污染,探明资源储量都起到了很重要的作用。本文将根据矿区水工环地质勘查的技术特点,对资源开发与水工环地质勘查进行
分析研究,对如何做到协调发展提出建议。
关键词:矿区资源开发;水工环;地质勘查;协调发展
水文地质、工程地质、环境地质勘查都是水工环地质勘查的组成部分,资源勘测的数据是通过水工环地质勘查获得的,水工环地质勘查工作还可以有效解决矿区资源过度开发的问题。为了解决我国各行各业对资源的需求和日益紧张的矿区资源现状之间的矛盾,也为了保证探明出的资源储备区数据更准确,提高矿区资源开采利用效率,同时也为了最大限度地保护自然生态环境,促进人类与自然和谐相处,我国的地质勘查部门十分注重勘查工作,将矿区资源开发与水工环地质勘查工作都放在重要位置。
1 矿区水工环地质勘查技术要点分析
1.1地下水位测量技术要点
钻孔静止水位测量法是目前采用的测量地下水位方法,技术人员在钻机停止后采取分时分段的方式对地下水位进行观测,如果采取分段的方法,可将观测间隔时间在一小时之内的测量分为七段,间隔时间可按照为5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min来划分。如果观测时间超过1h,可以用每60min观测一次的方法进行,并且观测时间要持续4h。5cm以下的水位波动值是一个合理的范围,如果能一直保持此波动值说明地下水位是正常的。在进行地下水位测量时,主要是测量水位下降态势、流量指标、水温等数值,为保证测量数据的准确通常采用的是钻孔抽水试验的方法。进行钻孔作业时通常会要求钻孔设备先做一次10m深的最大降深并以此为中间值,根据地下水量的大小适当增减降深次数,在进行钻孔作业时还要关注水位的稳定,保证波动值误差必须在1%以下。当抽水试验完成后还要关注水位的恢复,工作人员每间隔5min就要观测一下水平波动情况,当水位波动在8小时以内不超过10cm时可以认定地下水位已经完全恢复。
1.2工程地质勘查技术要点
在对矿区进行地质勘查工作时,为了探明地下水位情况,并且准确判断地下的地质与地貌特征会经常用到钻孔技术,通过应用钻孔技术可以判断出地下出现渗水现象的区域,也可以勘查出存在坍塌的风险的区域,如果出现掉渣的情况,通过钻孔技术也会很快查找到,可以为矿区资源开发提供精准数据。取芯工作是钻孔技术应用时的关键环节,如果取芯操作合理,会得到关于岩层的形态、色泽以及硬度等各项参数指标,可以由此判定地下岩层的特点。取芯工作结束后需要进行的工作是绘制岩芯块度柱状图,勘查人员利用取芯工作得到的关于岩芯的形状、破碎程度、风化程度等的各项数据绘制出岩芯块度柱状图,岩芯块度柱状图制作完成后要进行回次岩芯采取率以及岩石的质量指标的计算,经过计算可以得到不同岩组RQD的平均值,这是对地下岩层的物理与化学特性作出判定的重要依据。
1.3地下水质的全面分析
矿区周边居民的饮用水与矿区周边的地表水以及地下水有着直接联系,如果矿区的水质出现恶化会直接影响到周边居民的饮用水安全,因此,在进行矿产资源开发过程中,一定要做好对水资源的保护,技术人员要做好对水质的监测,对地下水的PH值、透明度、硬度、水温等各项指标都要进行取样分析。为了保证水样数据的精准,对取样器皿也作了明确要求,取样器皿大多会使用容积为2kg的塑料瓶,而且要保证器皿的清洁无灰尘杂质,取样完成后可用石蜡对瓶口进行密封,并标注清楚取样区域、水点编号。对水样进行全面分析的实验需要在24h内进行,对水样的分析包括物理性质和化学性质的指标,口味、气味、透明度、颜色以及水温都属于物理性质的分析指标,PH值、耗氧量、硬度、灼热残渣量以及Na、Ca、Mg等离子的含量属于化学性质的分析指标。在进行抽取水样的试验时,应当以生活饮用水的水质标准作为参考值,如果发现水样中细菌或者大肠菌群的数值超过正常范围,除了要对矿区周边的地表水和地下水重新进行取样分析外,还要及时将检验结果反馈给当地的卫生防疫部门。
2 矿区资源开发与水工环地质勘查协调发展对策
2.1应用GPS技术
GPS技术是全球定位系统的统称,利用GPS技术可以接收到卫星信号并且可以精准定位出矿区资源所处的位置。现阶段,GPS技术已经是一项比较成熟的技术,而且已经广泛应用于矿区资源开发工作中。通过GPS系统的应用可以完成对矿区周边区域的各种数据的收集任务,并且在终端系统操作平台上可以清楚的显示出来各个点的坐标,技术人员可以借助GPS技术观察到坐标系中各个点的位置,从而判定矿产资源所在的具体位置。例如,在进行布设矿区工程点时,如果采用GPS技术不但可以提高布设点的精确度还能通过GPS-RTK掌上机的放样功能,将每一个工程坐标点都在系统操作终端显示出来。技术人员就可以根据坐标点的准确位置去对工程点位进行精准布设,不但节省了布设时间也更具有技术保障,是提升资源开发效率的有效途径。由于GPS技术功能的强大,技术人员在进行水文地质以及环境地质勘查工作时也都采用了GPS技术,让水工环地质勘查工作与资源开发工作可以同步进行,共同发展。
2.2完善水工环地质勘查机制
矿区资源开发工作能否顺利进行水工环地质勘查工作是关键,如果水文、工程、环境地质勘查数据能够做到精准,那么矿区资源开发工作就会顺利进行。所以,为了保证勘查数据的准确,在进行资源开发工作前,作为地质勘查部门首先要制定出有针对性,有可行性的水工环地质勘查制度,要将水工环地质勘查的技术要求,勘查时需注意的事项,以及面对突发事故应如何处理等具体内容都写入到勘查制度里作为工作人员的操作指南和开展勘查的依据,做到在工作中有法可依、有章可循、有规可守。为了防止工期延误的情况出现,地质勘查部门还要加大对勘查工作的监管,及时对违规操作的行为进行处理,对错误的操作方法进行纠正,避免出现无法控制的局面。
2.3提升专业技术水平
矿区资源开发效率及安全性是由水工环地质勘查技术水平高低来决定的,地质勘查部门想要尽力避免资源开发过程中任何风险,就要从提高技术人员的技术水平责任意识入手,通过限定技术人员的岗位职责权限,开展水工环地质勘查技术的培训,加强对安全防范意识、勘查现场管理规程以及各项管理制度的学习来提高技术人员的水平和责任意识,为了保证学习效果可以采取集中学习、专家讲座和线上教学等多种形式对技术人员开展专业性的培训。学习培训结束后,地质勘查部门要对参加学习的技术人员进行考核以保证学习培训的效果,并制定相应的奖惩措施,比如,可以要求考核成绩不合格的人员继续学习,如果第二次考核结果仍不合格将不能从事技术人员的工作。作为技术人员,除了参加集中学习培训外,还要有自主学习的能力和意识,积极学习努力适应和熟练掌握水工环地质勘查技术专业种类和技术的更新改进,可以学习借鉴先进的技术经验并应用于实践工作中,不断提高水工环地质勘查质量,为促进矿区资源开发做出贡献。
2.4应详细记录矿山内部结构图
在矿山水电和自然环境地质调查过程中,测量人员应在测绘过程中详细记录矿山内部结构的所有建筑物,以建立矿山的工作环境。勘察人员应根据实际情况对水文水利地质和工程项目地质进行控制,挖掘水文水利数据信息和自然地理信息的内容,获取矿山自然环境等资料,为测绘工作做好技术准备。在获取矿山水力环境各组成部分的原材料信息的同时,调查人员调查的地形和地质标准的相关信息的测绘记录也非常重要,这也是科学合理评估矿山对生态环境影响的最合理信息。这种测绘技术的应用,不仅可以保证在前期准备工作中合理使用数据信息,而且可以切实、充分地掌握煤矿的实际情况。在测绘过程中,必须充分了解、消化和吸收上一矿的地质构造图,计算可能发生的变化和变化位置,最大限度地提高预测分析水平。
2.5提高矿山水工环境地质调查专业技术人员的技术实力
建立广泛深入的人才引进体系,保持地质勘查工作协调发展。虽然办公环境的困难在一定程度上增加了吸引人才的难度因素,但我们仍然可以尝试各种方法来吸引人才。例如,我们可以从主要大学引进多方向的地质人才。这样的人才不仅可以拥有丰富多彩的城郊地质工作经验,还可以懂得如何运用新的科学技术方法进行矿产勘查,真正做到理论与实践的紧密结合。在这些人才的领导下,可以提高企业的科技创新活力,培养一批年轻的地质工作者,为该领域的发展趋势储备人才。充分发挥优秀退休地质专业技术的作用,填补现阶段地质人才的不足。
营造有利于地质人才发展的良好氛围。建立地质勘查领域就业制度,为地质人才的凝聚和发展提供稳定的自然环境,不断完善优秀地质人才的待遇和奖励机制,创造完善的福利保障现行政策,营造良好的自主创业氛围,地质人才的晋升条件和自然环境。建立合理的培训机制,加快人才知识更新。所有人的常识相对有限,但对真理的渴望是无止境的。如果一个人在一个岗位上长时间不更新自己的知识,他肯定会被社会淘汰。企业提供学习和培训机会,使员工的知识体系不断创新和丰富,也有利于企业的和谐发展。
3 矿区资源开发情况遥感动态监测过程
3.1矿区资源开发情况遥感动态监测内容
矿区资源开发情况遥感动态监测内容包括以下几部分:一是通过遥感技术去对图像信息进行处理,主要是提取图像中的信息去进行综合分析。这是进行遥感动态监测的重要环节,可以为决策者提供重要的数据信息支持。第二是要通过使用遥感动态监测技术去完成开发前的信息收集工作,帮助地质勘查部门从宏观角度去了解矿区资源开发情况,在这个环节遥感动态监测需要做好对前后两个时相的图像比较。第三是要注重信息收集的内容。在对矿产资源开发情况进行信息收集时,需要注重以下几个环节,首先要保证信息收集的全面性和整体性,二是不要漏掉矿区资源周边环境情况的信息,三是对废弃物堆放情况的信息也要掌握。第三,遥感技术需要完成的另一项工作任务是进行信息比对,就是将区域的实际信息与遥感技术提取的信息去进行对比,这是获取更全面的此段时矿区资源的开发情况信息的重要途径。
3.2矿区资源开发情况遥感数据源确定
通过多年研究发现,在对矿区资源开发情况遥感数据确定时,对遥感数据源的选择起到决定性作用。目前应用最广泛的遥感数据源是采用光学、雷达与激光对矿区资源开发情况进行成像,遥感数据源的空间分辨率大多数的范围在[10,9000]m,光谱分辨率主要是对超光谱、多光谱与全色波段进行分辨。在实际应用中,需要对遥感数据源进行选择时,不能只从研究的角度出发,还应重点考虑到矿区资源开发情况信息的需求量,计算出成本信息。为了达到遥感动态监测的要求,还要去选择相应的传感器,因为传感器不同,传输的遥感数据也会有不同的差异,造成了光谱与空间特征都存在差别。
3.3矿区资源开发情况遥感图像预处理
对矿区资源开发情况遥感图像预处理是为提高矿区开发情况数据的精准度而做出的要求。只有经过预处理的图像才能从遥感动态监测中得到的过多数据源中抽取出精准度更高的数据信息,才能符合矿区资源开发对数据的要求。
可以先对遥感数据源产生的图像进行几何粗校正和大气校正,然后再对图像进行控制点纠正法处理,德洛内三角测量法也经常被用于提高图像质量和精准度的应用中。正射纠正法通常是在遥感数据源产生的图像几何畸变较为严重的情况下去使用。因为经过处理后的数据源图像是综合了不同的数据源产生的图像,所以准确度会更高一些,保证了矿区开发情况数据的真实有效。
3.4矿区资源开发情况遥感信息提取
智能自动提取方法因为具有操作简便,使用效率高的优点,而且能保证在短时间内完成对矿区资源开发情况遥感信息的提取工作,是矿区资源开发情况遥感动态监测顺利进行的保障,所以在遥感动态监测信息的提取中被越来越多地采用。智能自动提取方法主要的技术优势是对图像信息可以进行自动的分类,通过对比的方法提取到矿区资源开发情况变化信息。
3.5矿区资源开发情况遥感动态监测流程
矿区资源开发情况遥感动态监测流程的流程主要包括以下几个方面:首先要做的是对原始监测数据的收集工作。对原始监测数据的收集时要注重采集的全面性,不但要包括现在的矿区资源开发情况图像、文字、数据库等数据信息,还要去考察矿区的地质类型、矿区周边自然环境,矿区资源开采的特征,如何处理开采废弃物等。
第二,就是要对遥感数据源进行选择,很多时候的选择方向会从效果和成本方面出发,去选出符合矿区资源开发情况遥感动态监测的要求的数据源。
如果采用多源遥感数、多时相方式对矿区资源开发情况进行遥感动态监测,就要从不同数据源的特点出发去选择,而且对图像进行处理的方法也不相同。对处理方法的选择,也要根据实际情况,根据遥感信息的提取需要。图像预处理、增强处理、分类处理等是目前最常用到的处理方法。
第三,通过计算机软件去完成对遥感信息的提取工作也是矿区资源开发情况遥感动态监测过程的一个重要环节。经过对遥感图像信息的统计,矿区资源开发情况就能以图像和动态变化视频的形式展现出来。最后,储存好矿区资源开发情况的图像以及动态变化视频,就可以建立矿区资源开发情况的数据库,可以保证矿区资源开发所需数据更为准确和完整。
4 结语
为了保障矿区资源开发安全,提高矿区资源开发质量,必须要做好矿区资源开发与水工环地质勘查工作之间的协调发展,所以,地质勘查部门十分重视对水工环地质勘查技术的改进和创新,现今的水工环地质勘查技术就是经过了多次创新和改进,已经融合了勘查流程、现代信息技术和人工智能等高端技术。而且,不断提升水工环地质勘查技术精准度的工作一直在进行中,要求地质勘查人员在实际工作中要认真查找问题和不足,及时纠正错误,来促进矿区资源的开发进程和质量提升。
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