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摘要 :矿山岩土工程勘察是一项涉及地质学、岩土工 程和采矿学的综合性工作, 主要目的是为矿山的规划和开采提供基础数据和信息。然而,在实际操作中,矿山岩土 工程勘察存在一些常见问题, 这些问题可能会影响勘察质 量和效率, 进而影响矿山的规划和开采。
关键词 :矿山岩土工程勘察 ;问题分析 ;建议
近些年,随着我国经济的迅速崛起,城市化进程的不 断加快,所以也就对矿山岩石工程的勘察、开发、开采的 频率越来越高,为了保证后续工作的正常开展,勘察工作 就成了重中之重。由于在矿山岩土工程勘察工作中,涉及 的内容比较多,而且对于专业的要求也比较高,一旦出现 纰漏,忽略了某些因素,很容易出现与预期相反的结果, 所以,在此背景下,需要充分考虑各种因素,对于常见的 问题要进行准确的分析, 并且给出解决方案。
1 矿山岩土工程勘察概述
1.1 矿山岩土工程勘察的基本内容
矿山岩土工程勘察过程中,首先,要遵守相关法律法 规和标准规范,保证勘察工作的合法性和合规性。其次, 需要充分了解矿山建设和生产的需求, 明确勘察的目的和 任务,为矿山建设和生产提供基础数据和信息。同时还要 选用合适的勘察方法和手段,对矿山的地理环境、地形地 貌、地质构造、岩土性质等进行调查和分析,以确定场地 条件和工程地质条件确保数据的准确性和可靠性。再次, 还要评估其对工程建设和生产的影响, 对矿山的岩土工程 条件进行分析,包括岩土的物理力学性质、强度参数、变 形特性等。最后,要对勘察的成果进行整理,包括岩土性 质指标、地质构造信息、地下水条件等,以提供给设计和 施工单位使用。
1.2 矿山岩土工程勘察的重要性
通过矿山岩土工程勘察,可以了解场地条件和工程地 质条件, 预测和评估工程建设和生产中可能遇到的地质灾 害和安全隐患,为设计和施工单位提供了基础数据和信 息,包括场地地形地貌、岩土性质、地下水情况等,从而 采取相应的措施,保障生产安全。其次,准确的岩土工程 勘察数据和信息可以提高工程设计的准确性和科学性, 从 而避免因地质条件和岩土性质的不确定性而引起的工程问题和事故, 提高工程质量。
2 矿山岩土工程勘察的常用技术
2.1 地球物理勘探技术
它利用地球物理学原理和仪器设备对地下物质进 行非破坏性探测。在矿山岩土工程勘察中,地球物理勘 探技术可以用来探测地下矿产资源和地质构造,为矿山 的规划、设计、施工和运营提供基础资料和依据。其中 包括多种方法,如重力、磁力、电磁、地震等。重力法 主要通过测量地球重力场的变化来探测地下矿产资源 ; 磁法利用岩石和矿石的磁性差异来探测地下磁性体的 分布和形态 ;电磁法包括电阻率法和电磁感应法等,通 过测量地下电场或电磁场的变化来探测地下导电性体 的分布和形态 ;地震法利用地震波在地下不同介质中 的传播速度和方向等信息来探测地下地质构造和矿产 资源。
2.2 地质勘探技术
它通过观察地质构造、岩石性质、矿床形态等来确定 矿产资源的位置和规模。在矿山岩土工程勘察中,地质勘 探技术包括多种方法,如地质调查、地质剖面、地质钻探 等。地质调查是通过野外现场调查和采样分析来获取地质 信息的方法。地质调查可以了解地层、构造、岩石、矿产 等地质特征, 为后续的设计和施工提供依据 ;地质剖面是 通过切割地层或岩体并对其进行观察和分析来确定地层 界面、岩性、构造等地质特征的方法。地质剖面可以沿着 矿体走向或垂直矿体走向进行, 通过观察剖面上的地质现 象来了解整个矿区的地质特征 ;地质钻探是通过钻机在 地面或水下进行钻孔,通过钻孔获取地下样品,进一步分 析得出地层的组成、厚度和稳定性等参数。地质钻探可以 了解地下深部的地质特征和矿产资源分布情况, 为后续的 设计和施工提供依据。
2.3 遥感技术
它利用卫星或飞机等遥感平台上的传感器,通过电 磁波、红外线等手段获取遥感影像,从而对地表和地下地 质体进行非接触性的探测。包括卫星遥感、航空遥感等方 法。通过获取地表、地形、植被、水文等信息来识别矿产 资源的存在和分布。
2.4 化探技术
它通过分析地表和地下物质中的化学元素和化合物, 包括岩石化学分析、土壤化学分析等方法。通过化探技 术,可以获取丰富的地质信息,为矿山的规划、设计、施 工和生产提供可靠的依据。
2.5 矿物学技术
它通过对岩石和矿物的结构和组成进行分析,以确定 矿产资源的类型、品位和分布等信息。包括显微镜分析、 X射线衍射分析等方法。
2.6 地理信息系统技术(GIS)
GIS 技术可以综合处理和分析各种空间数据,包括地 质、地貌、水文、气象等数据,为矿产资源的勘察和开发 提供重要的决策支持。通过 GIS 技术,可以更好地管理和 利用空间数据, 为矿产资源的勘察和开发提供重要的决策 支持。
2.7 人工智能技术
通过利用机器学习、深度学习等技术,可以对大量的 勘探数据进行处理和分析, 提高矿床预测的准确性和效率。 例如,可以通过对钻机上安装的Al检测仪进行实时识别矿 物种类和岩体结构, 有助于缩短从勘探到采矿的决策时间。 此外,人工智能技术还可以用于预测矿物勘探和矿体可能 的赋存方位及形态。例如, EARTH Al公司通过分析遥感和 地球物理数据,可以找到突出矿体和蚀变晕圈,并绘制出 极其细致的硬岩和风化层, 来发现新的矿体分布。
3 矿山岩土工程勘察技术的难点
3.1 地质形态问题
矿山岩土工程勘察中需要准确确定地下地质形态,如 不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度 的确定等, 这些都是在实际工作中需要克服的技术难点。
3.2 界面划分问题
不同岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和 软弱结构面的判定以及不良地质体的地质界面等的准确 判定也是矿山岩土工程勘察的技术难点之一。
3.3 岩土参数问题
在矿山岩土工程勘察中, 确定岩土设计参数(承载力、 变形指标等) 也是一个技术难点。这些参数的确定需要考虑多种因素, 如地质条件、工程性质、环境条件等。
3.4 综合能力问题
部分勘察技术人员对勘察野外和室内原始资料的整 理、分析、利用的能力不够强,缺乏如何辨别真伪、归纳 总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘 察的目的性不明确, 所提供的资料不能满足需要。
3.5 技术素质问题
勘察技术人员碰到重大项目和复杂工程时束手无策, 不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。
4 矿山岩土工程勘察的常见问题
4.1 勘察数据不准确
导致勘察数据不准确的原因之一就是勘察方法不当, 在进行矿山岩土工程勘察时, 需要根据不同的场地条件和 工程需求选择合适的勘察方法。如果方法选择不当,就会 影响数据的准确性和可靠性。其次,就是勘察人员技能不 足。勘察人员的技能水平和经验对勘察数据的准确性有很 大的影响。如果勘察人员缺乏必要的技能和经验,就难以 准确理解和解释勘察数据,从而影响数据的准确性。还有 就是勘察设备误差,勘察设备本身存在一定的误差,这会 对勘察数据的准确性产生影响。如果设备没有经过必要的 校准和维护,就会导致数据失真或误差增大。此外,有些 地方的地质条件比较复杂,例如,存在多种岩土类型、地 质构造等。这增加了勘察的难度和不确定性,从而影响了 数据的准确性。
4.2 勘察工作不全面
在实际勘察过程中,有些地方可能因为难以到达或者 经济上的原因而没有进行勘察, 这样就可能遗漏一些重要 的信息,从而影响工程的安全性。其次,可能就是勘察工 作的专业性不够。岩土工程勘察需要涉及多个专业领域的 知识和经验, 而有些勘察人员可能只具备某一专业领域的 技能和经验,难以满足复杂矿山岩土工程勘察的需求。此 外,由于时间和经济上的限制,有些勘察单位可能无法对 所有区域进行详细勘察,只能选择代表性区域进行勘察, 这也会导致勘察工作的不全面。
4.3 缺乏有效的信息沟通
4.3.1 勘察设计与施工脱钩
岩土工程勘察与设计工作关系密切,设计人员需要借 助勘察资料进行设计。然而,目前勘察与设计的协调并不 理想,部分设计人员对勘察成果不能迅速理解,对部分数 据存在疑惑,却缺乏有效的沟通,导致了勘察成果并没有 完全发挥其应有的作用。
4.3.2 信息反馈机制不健全
在工程建设过程中,勘察人员与设计人员、施工人员 之间的信息交流和反馈机制不健全, 导致一些重要的地质 信息和勘察成果无法及时传递给相关人员, 从而影响工程 的进度和质量。
4.4 对环境的影响评估不足
部分勘察单位和勘察人员缺乏对环境问题的关注和重视,由于评估范围过于局限,没有充分认识到勘察工作 对环境可能造成的影响和后果,导致评估结果的不全面。 在进行环境影响评估时,部分单位沿用传统的评估方法, 缺乏对新型评估工具的学习和应用, 导致评估结果不够科 学和准确。
4.5 勘察报告质量参差不齐
部分勘察单位由于技术力量不足,缺乏高素质的人才 和设备,导致报告质量难以得到保障。又因为缺乏规范的 格式和标准,导致报告内容不全面、不准确,影响报告质 量。在最后编写报告时,审核不严格,没有对报告进行深 入的审查和评估, 导致报告质量的不稳定。
5 对矿山岩土工程勘察的建议
5.1 针对勘察数据不准确的建议
(1)选择合适的勘察方法和技术。根据场地条件和工 程需求,选择合适的勘察方法和技术,确保数据的准确性 和可靠性。
(2)提高勘察人员的技能和素质。加强对勘察人员的 培训和技术指导,提高其技能水平和专业素质,确保数据 的准确性。
(3)定期校准和维护勘察设备。定期对勘察设备进行 校准和维护, 确保其正常运行和准确性。
(4)加强现场管理和监督。确保勘察工作的顺利进行 和数据的准确性。
(5)采用多种勘测手段。相互验证数据的准确性,提 高数据的可靠性和精度。
5.2 针对勘察工作的建议
(1)扩大勘察范围。在进行矿山岩土工程勘察时,应 该尽可能扩大勘察范围,确保对所有区域进行详细勘察, 避免遗漏重要信息。
(2)提高勘察工作的专业性。加强对勘察人员的培训 和技术指导,提高其技能水平和专业素质,确保勘察工作 的专业性和准确性。
(3)加强综合分析和评价。在勘察过程中,需要对收 集到的数据进行综合分析和评价, 以提供全面的工程地质 资料和设计参数。这一环节的加强可以减少勘察结果的不 全面。
(4)增加时间和经济投入。增加时间和经济投入,以 便对所有区域进行详细勘察, 并确保勘察工作的专业性和 综合性。
5.3 针对缺乏有效的信息沟通的建议
(1)加强勘察设计与施工的协调。建立有效的沟通渠道和协作机制,确保勘察人员与设计人员、施工人员之间 的信息交流畅通, 以便于及时解决各种问题和疑惑。
(2)完善信息反馈机制。建立健全的信息反馈机制, 确保勘察人员能够及时将重要的地质信息和勘察成果反 馈给设计人员和施工人员, 以便于他们作出相应的调整和 处理。
(3)加强培训和教育。加强对勘察人员、设计人员和 施工人员的培训和教育,提高他们的专业素质和技术水 平,增强他们的沟通和协作能力
5.4 针对环境的影响评估不足的建议
(1)提高环境意识。加强勘察单位和勘察人员的环境 意识教育,强调环境保护的重要性,促进他们在勘察工作 中加强对环境问题的关注和重视。
(2)采用科学的评估方法。学习和应用新型的评估工 具和方法,提高评估的科学性和准确性,确保对环境影响 进行全面、客观的评估。
(3)扩大评估范围。在进行环境影响评估时,要充分 考虑周边环境和生态系统的影响,扩大评估范围,确保评 估结果的全面性。
(4)加强监管和管理。加强对勘察单位和勘察人员的 监管和管理, 确保他们在工作中遵循相关法律法规和标准 规范, 减少对环境的影响。
5.5 针对勘察报告质量参差不齐的建议
(1)加强技术力量建设。加强勘察单位的技术力量建 设,引进高素质的人才和设备, 提高报告质量。
(2)制定规范和标准。制定规范的格式和标准,确保 报告内容全面、准确, 提高报告质量。
(3)加强审核和管理。加强对报告的审核和管理,建 立完善的审查和评估机制, 确保报告质量稳定可靠。
6 结语
矿山岩土工程勘察中常见的问题主要包括数据不准 确、工作不全面、环境影响评估不足、信息沟通不畅和勘 察报告质量不均等。为了解决这些问题,建议采取相应的 措施和方法,包括加强培训和技术更新、做好计划和准备 工作、加强环境影响评估和预防措施、加强沟通和合作以 及建立标准和规范等。这些措施将有助于提高矿山岩土工 程勘察的质量和效率,为矿山的规划和开采提供更准确、 可靠的数据支持。
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