袁學江

（貴州首黔資源開發(fā)公司盤縣楊山煤礦，貴州 六盤水 553000）

礦產資源儲量集中區(qū)域的環(huán)境一般都較為惡劣，在礦山開采過程中可能會對周圍的環(huán)境造成一定的影響，礦山地質勘測的結果能夠保障開采過程中的生產安全，因此，勘測單位應合理利用新技術，通過有效的方式來對待開采區(qū)域進行地質情況的勘測，以便利用其結果來設計合理的開采方式，使作業(yè)的安全性得到保障。

1 礦山地質勘測的重要性

（1）勘測的重要性。礦山勘測主要對礦區(qū)周圍的地質和地形地貌進行勘測，將結果繪制成圖紙，使后續(xù)的開采工作能夠按照圖紙中的數據進行作業(yè)，有效提高開采的安全性。礦山地質勘測結果不僅關系到開采作業(yè)的安全性，同時與礦區(qū)周圍的自然生態(tài)環(huán)境有著密切的關系，在勘測結果數據的影響下，能夠降低對礦區(qū)周圍環(huán)境的污染和破壞。盡可能的維護生態(tài)環(huán)境平衡。在勘測的過程中，主要對礦山附近的地質結構和水文情況進行勘測，同時需要對內部的危險和有害氣體進行檢測，避免其中含有易燃易爆氣體和對人體有害的有毒氣體。

（2）勘測技術的意義。在對礦山地質進行探測的過程中，需要利用先進的技術對地質結構情況進行勘測，通過對彈性波和地震波等技術的使用，能更加清晰的了解礦山的地質結構形態(tài)和布局，對內部的空間情況有較深的了解。在其勘測結果的幫助下，使開采工作人員能夠合理的選擇更便捷的開采位置，同時使礦井的設計和布局更加安全穩(wěn)定。使用電法和電磁法等技術對礦產地質結構進行測量時，能夠了解到礦產內部情況，對其中水文情況和內部包含的氣體情況等具有較為清晰的了解。采礦人員能夠根據該測量結果對內部礦井進行調整，對水體和有害氣體等進行合理的規(guī)避，有效預防安全問題，提供治理問題和故障的依據。使用鉆探技術對礦山進行勘測時，通過該方式能夠對內部的礦石情況有較強的了解，能對礦井內部的巖石密度和硬度等進行測量，了解其是否能夠支撐礦井的壓力，有利于內部礦井的修建和調整，提高整體的安全性。

2 礦山地質勘測中常用技術

（1）三維地震勘探技術。三維地震勘探技術的應用建立在二維勘探技術的基礎上，通過布置相應的測線，對地下地質結構中反饋的地震波進行采集和回收，在專業(yè)的技術和設備上顯示該處結構中的地震剖面圖，該信息的密度能夠達到12.5m×12.5m，通過對圖像的分析和計算，能夠獲得地下的礦產資源實際位置[1]。在對礦山地質進行勘測的過程中，對深度的地質結構情況進行測量是非常有必要的，深度地層的穩(wěn)定性對于上部礦山開采過程有著非常重要的影響。

（2）化學勘探技術?；瘜W勘探的方法源自于應用地球化學，通過化學的方式對地質結構中的巖石和土壤進行化學分析，通過對內部的化合物以及碳元素的分析，對比不同位置的碳元素的含量變化等方式來確定開采區(qū)域的大致范圍。通過化學測量的方式，還能夠對礦山開采區(qū)內部的水文情況進行測量和了解，通過抽樣試驗了解地質結構中具體情況和水體的質量情況。

（3）槽波地震勘探法。槽波地震探測法主要對礦井前進方向礦層和斷層以及其他地質異?，F象進行測量的方法。地震波傳播速度較低，使用地震儀對波形進行記錄，探測到的波形中存在低速槽，測量后能夠對礦層的實際情況有清晰的了解。能否使用該探測技術主要取決于內部礦層是否存在導槽性，槽波在礦層中任意角度反射，有效對礦層厚度和內部結構變化進行勘測，其結果也相對準確。

（4）鉆探技術。對礦山地質進行勘測時，需要使用鉆機和鉆具等設備，在地層中鑿出坑洞，對內部的巖石進行取樣檢驗，在鉆孔的過程中，需要根據巖石的性質來選擇實際的鉆孔方式，提高實際的工作效率。

鉆探技術分為四種方式，首先是地面鉆探技術，該方式不受空間的限制，能夠使用大型的機械設備進行輔助，其實際的探測效率較高。其次，井下鉆探技術，該技術一般使用小型的機械設備進行鉆孔，受到礦井內部空間的限制，可以使用分體式鉆機來提升實際的勘探效率。再次，常規(guī)探測技術，該方式通過對專業(yè)的機械鉆頭來將礦石進行打碎處理，適用于各種類型的鉆井打孔中，實際的使用效果較為優(yōu)異。最后，定向鉆探技術，該方式能夠通過人工斜造方式使鉆頭向對固定的方向進行勘探，實現多角度的探查。鉆探技術不僅能夠對礦層進行探測，同時能夠探測到其中的瓦斯等危險氣體和水文情況，甚至能夠應用在應急救援中。

（5）礦井直流電法。該方式主要通過對不同礦石之間的電信號差異性來對內部的地質構造情況進行探查。地層中礦石導電性不同，含水量的不同對礦石的導電性有較大影響，根據不同物質的導電性來進行處理，能夠清晰的勘測到內部結構。直流電法的使用原理主要是通過供電的電極之間直流供電，對不同區(qū)域的電位差進行測量，根據內部的電場分布來進行分析，了解礦山層地質的實際構造情況。

（6）瞬變電磁法。瞬變電磁法的使用原理是通過利用地線源來向地下發(fā)射脈沖磁場，隨后使用接地電極等對渦流進行勘測，利用電磁場的變換頻率進行測量，最后進行分析和對比，探測不同地質結構中的實際情況。該方式的實際操作效果較為良好，能夠適用于不同環(huán)境之中的地質結構測量，受到不良因素的影響較小，在探測時，對地質結構和水文信息的敏感性相對較強。另外，使用該方式進行測量，不會受到地形的影響，并且結果較為準確，操作相對簡單，是一種較為有效的勘測技術。

3 勘測技術的原理

在目前的勘探技術中，其應用的原理技術包括彈性波勘探（地震波、聲波等）、電法勘探、電磁法勘探等方式，每種探測方式的原理不同，并有其獨特的特點。

（1）彈性波勘探。該技術主要根據不同巖石中，彈性波的傳播特點不同來進行探測。在對礦山地質結構進行探測時，多使用地震波[2]。該技術的探測原理是通過人為激發(fā)地殼的振動，根據振動發(fā)出的波形會在地質結構中傳播，經過不同密度的礦石結構或者其他的物質變化后，會有部分地震波返回地面，被地震波的檢測儀器收集，再經過分析和對比，了解到內部地層中的具體結構和不同結構中礦石和物質的特點。在彈性波傳播的過程中，其經過不同傳播介質中，其速度會發(fā)生變化，根據傳播規(guī)律可以用以下的公式表達：

波速：

其中：V為地震波的波速，m/s；

λ為地震波的波長，m；

f為地震波的頻率，Hz；

T為地震波的周期，s。

對波阻抗進行計算時：

其中：R為地震波的反射系數；

ρ1v1為在介質1中受到的波阻抗，g/s.cm2×104；

ρ2v2為在介質2中受到的波阻抗，g/s.cm2×104；

通過不同介質中對彈性波的頻率速度的分析和計算，能夠對礦山地質結構的情況有所了解，根據相應的對照表，即可了解該波速和頻率對應的物質種類。

彈性波的應用雖然較為簡單和方便，但目前仍存在一定的問題，在實際的測量時，會存在“Z”型現象，以目前的研究水平無法進行合理的解讀。

（2）電法勘測。由于地質結構中的巖石種類和結構存在不同的現象，其導電性本身存在一定的差異，在受到水文影響和不同密度氣體影響后，其內部的導電性存在較大的差異。通過利用該性質，掌握礦山內部的地質結構、礦產資源產量以及深度，甚至能夠了解其內部的水文情況以及是否含有有害氣體等。

電法測量中包括瞬變電磁法和激發(fā)極化法以及高密度電法等，其中高密度電法是通過設定觀測點來進行測量。在礦山附近選擇合適的觀測點，設置觀測點的排列方式，將電極放置在測點上。該方式能夠極大降低野外勘測時易受到的影響，其測量的時間短，同時數據的收集較快，使整體的測量結果較為準確。同時，高密度電法的使用能夠通過半自動化的方式進行，通過程序的設定，能夠自動采集數據，有利于提高勘測的效率和準確率，減少人為的誤差，使整體的勘測結果更有效。

瞬變電磁法是通過連續(xù)的對地下進行電磁場的發(fā)送，在每次的間歇中對地質結構產生的電磁場變化進行測量，最終形成二次場的衰減曲線，地質結構中電性的特征進行測量。

傳播深度：

傳播速度：

其中，t為傳播時間；

σ為地質中介質的電導率；

μ0為空氣中的磁導率。

（3）物探測井法。該方法又被稱為井中地球物理勘探，通過物理的方式對礦產進行勘測，其主要是指鉆孔法。測井法在探測的過程中將地質結構的相關信息轉換成為物理信息，再通過相應的技術和設備，將地質信息進行還原，使人們能夠在地上觀測到地下的實際結構狀態(tài)。

4 結論

綜上所述，在對礦山地質結構進行勘探時，應使用先進的技術，了解更多的地質結構相關的信息和數據，為礦井的建設和調整提供可靠的依據。合理的地質勘探不僅能夠保障開采工作人員的生命健康，同時有利于了解礦山的實際情況，調整開采線路，提高整體的開采效果，促使礦產資源開采更加安全有效。