孫 修

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司焦家金礦，山東 萊州 261441）

礦山地質(zhì)與采礦工程相互之間存在非常大的影響。礦山的地質(zhì)情況決定了采礦工程中開采技術(shù)的選用以及對采礦工程中的意外情況的提前預(yù)防手段，而采礦工程的運行會對土地資源進行占用和破壞，開采廢棄物還會對礦山地質(zhì)產(chǎn)生污染，破壞礦山地質(zhì)的生態(tài)環(huán)境。在礦石開采前，對礦山地質(zhì)進行充分地勘測非常重要和必要。只有充分掌握了礦山地質(zhì)中的巖溶構(gòu)造、礦石特征、地礦體布局形態(tài)等情況，才能制定出科學(xué)的、準(zhǔn)確的、有針對性的開采計劃，確保開采作業(yè)的順利進行。整個開采過程中，開采作業(yè)與礦山地質(zhì)在持續(xù)不斷的相互影響，因此，礦山開采過程中應(yīng)根據(jù)開采作業(yè)的進度不斷的進行地質(zhì)勘查工作，將礦山地質(zhì)勘查工作貫穿整個礦山開采作業(yè)過程的始終。

1 礦山地質(zhì)勘查以及采礦工作的基本含義

礦山地質(zhì)勘查工作主要包括地質(zhì)編錄、生產(chǎn)取樣、二次圈礦等勘查環(huán)節(jié)。礦山地質(zhì)勘查根據(jù)開采環(huán)境的不同分為兩種，一種是針對露天開采礦山的礦山地質(zhì)勘查，這種主要是利用探槽、鉆探、潛孔鉆或穿孔機進行地質(zhì)勘查；另一種是針對地下開采礦山進行的礦山地質(zhì)勘查，這種主要利用的是坑道勘探技術(shù)。礦山地質(zhì)勘查工作應(yīng)具有前瞻性，根據(jù)企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃提前制定勘查計劃，確保礦山開采工作的順利進行和企業(yè)的利潤實現(xiàn)。

不同的礦石開采技術(shù)影響著開采作業(yè)的厚度。在對礦山的礦產(chǎn)資源進行估算時，應(yīng)將已完成開拓的礦山和未開拓的礦山區(qū)分開來，分別根據(jù)情況采用不同的適用計算方式。我國的地質(zhì)勘查工作經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)獲得了不小的成效，為礦山開采提供了很多支持，但由于礦產(chǎn)資源的不可再生性，以及礦山開采帶來的一系列對生態(tài)環(huán)境的破壞，還有一些問題有待進一步的解決。只有在詳細準(zhǔn)確的礦山地質(zhì)信息的支持下制定科學(xué)的采礦規(guī)劃，才能實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效利用和生態(tài)環(huán)境的保護。

2 礦山地質(zhì)資源勘查的概述

2.1 礦山地質(zhì)資源勘查的重要性

礦山地質(zhì)資源勘查涉及眾多不同的學(xué)科，工作內(nèi)容繁多、技術(shù)專業(yè)復(fù)雜。隨著社會的全面飛速發(fā)展，許多高科技的技術(shù)與設(shè)備被引進到礦山地質(zhì)勘查與找礦工作當(dāng)中，這不僅提高了礦山地質(zhì)資源勘查工作的準(zhǔn)確性，還大大縮短了地質(zhì)資源勘查工作所耗費的時間，工作效率有了很大提高。雖然我國地大物博，資源總量豐富，但人均占有量很低，部分本就稀缺的資源需要依賴進口才能滿足國內(nèi)的社會需求。因此，我們需要對國內(nèi)的礦山資源進行全面的地質(zhì)資源勘查，并在此過程中不斷對地質(zhì)勘查及找礦技術(shù)進行改良和革新，為采礦工作提供更為精準(zhǔn)的礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)支持，以便采礦企業(yè)制定出更為安全、科學(xué)、高效的采礦方案計劃，提高我國的礦產(chǎn)資源利用率、減少礦山開采對生態(tài)環(huán)境的破壞，滿足社會對礦產(chǎn)資源及其制品需求的同時，也實現(xiàn)人與自然和諧共處及企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 礦山地質(zhì)資源勘查的現(xiàn)狀

我國的礦產(chǎn)資源分布十分廣泛，這就導(dǎo)致礦山地質(zhì)勘查工作的面非常廣、工作量非常大，很容易出現(xiàn)遺漏或是重復(fù)性工作。因此，在進行礦山地質(zhì)勘查工作前必須確定明確的勘查目標(biāo)，及時與礦山所在地聯(lián)系確認相關(guān)信息，做好勘查前的準(zhǔn)備工作，為后續(xù)的礦山地質(zhì)勘查工作規(guī)劃做好鋪墊。由于我國部分稀缺資源的市場需求還存在較大的缺口，所以我們更應(yīng)該將礦山地質(zhì)資源勘查與找礦工作深入化，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，加強對深層地質(zhì)資源的勘查，為工礦企業(yè)開發(fā)深層礦產(chǎn)資源提供有力支持。目前比較常用的礦山地質(zhì)勘查技術(shù)主要有四種：一是利用瞬變電磁對金屬礦類與周圍物體的反應(yīng)差異對比來找礦的瞬變電磁法，二是利用構(gòu)建數(shù)據(jù)模型來找礦的BIM智慧礦山技術(shù)，三是利用超高頻電磁波探測地下介質(zhì)分布的地質(zhì)雷達技術(shù)，四是借助遙感圖像和地質(zhì)圖的坐標(biāo)系統(tǒng)展示地質(zhì)情況的遙感技術(shù)。四種主流技術(shù)適用不用的礦山地質(zhì)情況，企業(yè)應(yīng)就結(jié)合礦山地質(zhì)勘查的結(jié)果合理選用。

2.3 礦山地質(zhì)勘查工作的特點

（1）礦山地質(zhì)勘查工作具有很強的不確定性。地殼形成的過程非常復(fù)雜而漫長，這就注定了地質(zhì)礦產(chǎn)資源作為存在于地殼中的自然資源在數(shù)量、質(zhì)量及成分組成等方面情況都非常復(fù)雜，因此，對礦山地質(zhì)資源的勘查工作中存在著很多不確定因素，這會致使礦山地質(zhì)勘查過程中出現(xiàn)一些不操控的問題發(fā)生，對后續(xù)采礦作業(yè)的安全產(chǎn)生很大的威脅，也會對礦山開采的經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。因此，礦山地質(zhì)資源勘查與找礦作業(yè)開展前應(yīng)制定科學(xué)的勘查計劃，作業(yè)中應(yīng)采取層層遞進的方式逐漸有序展開，根據(jù)作業(yè)的進度和需要科學(xué)調(diào)用相應(yīng)技術(shù)和設(shè)備，盡可能地提高礦山地質(zhì)勘查工作的準(zhǔn)確性、降低不確定因素對勘查工作的負面影響，減少勘查報告與實際情況之間的差異。

（2）礦山地質(zhì)勘查與找礦工作最大的特點就是高投資、高收益。礦山在開采之前之所以需要進行全面的勘查，最主要原因就是礦山的地質(zhì)情況非常復(fù)雜，其中包含著很多未知因素，在保證安全的情況下對礦山地質(zhì)進行有效全面的勘查，除了需要提前制定科學(xué)的勘查計劃外，還對技術(shù)的專業(yè)性、設(shè)備的高效性有很高的要求，否則，哪怕是礦山地質(zhì)勘查工作效率及準(zhǔn)確性因此而受到的微小影響，也可能會對礦山開采作業(yè)產(chǎn)生很大的影響，導(dǎo)致開采工作的效率及經(jīng)濟效益達不到預(yù)期，甚至可能會導(dǎo)致沒有提前做好安全防范工作而引起安全事故或發(fā)生人為自然災(zāi)害。因此，在實際的勘查與找礦工作中必須要有全局觀，萬萬不可為了降低勘查成本而在勘查與找礦工作中忽視細節(jié)工作導(dǎo)致因小失大，確保勘查規(guī)劃、勘查作業(yè)、勘查報告等各個環(huán)節(jié)細致全面，將勘查報告與礦山實地情況之間的誤差降到最低，確保后續(xù)的采礦作業(yè)能夠順利進行并獲得不低于預(yù)期的經(jīng)濟效益，推進礦產(chǎn)行業(yè)的健康、綠色、長遠發(fā)展。

3 礦山地質(zhì)勘查對采礦工作的影響

3.1 礦山地質(zhì)勘查可以確保采礦作業(yè)更安全高效

在采礦作業(yè)的過程中會對地表不斷的進行開采和挖掘，會一定程度上改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，增加發(fā)生事故和人為自然災(zāi)害的可能性，因此，采礦產(chǎn)作業(yè)開始之前，必須對目標(biāo)礦山的地質(zhì)進行全面充分的勘查，清楚掌握礦山的礦層、圍巖分界、礦巖特征以及產(chǎn)狀情況，對采礦作業(yè)對地質(zhì)的影響做出預(yù)測，以便提前做好相應(yīng)的應(yīng)對措施，降低事故及人為自然災(zāi)害發(fā)生的概率，確保采礦作業(yè)的安全進行。同時，礦山地質(zhì)勘查中的地質(zhì)編曲錄環(huán)節(jié)可以給采礦作業(yè)的規(guī)劃設(shè)計工作提供數(shù)據(jù)支持，以便采礦作業(yè)計劃進選用最佳作業(yè)技術(shù)手段，提高采礦作業(yè)的效率、降低環(huán)境污染、確保安全生產(chǎn)。

3.2 儲量估算影響采礦工程項目投資規(guī)模

礦產(chǎn)資源儲量是衡量一個礦山價值的重要指標(biāo)，決定了礦山開發(fā)過程中企業(yè)投資的多少及礦山開采計劃的制定，因此準(zhǔn)確的估算礦產(chǎn)資源的儲量非常重要。礦山地質(zhì)勘查作業(yè)中對礦石儲存數(shù)量的預(yù)算和結(jié)算就是對礦產(chǎn)資源儲量進行動態(tài)估算的重要環(huán)節(jié)。隨著礦山的不斷被開采，礦產(chǎn)資源的儲量也隨之變化，及時、準(zhǔn)確的預(yù)算和結(jié)算工作可以為礦山開采作業(yè)提供最新的工作參考，方便后續(xù)的開采工作的進行和改進。對礦產(chǎn)資源的儲量應(yīng)從垂向和平面兩個方向進行全面估算，根據(jù)礦山的實地情況，利用現(xiàn)代化的設(shè)備和先進的計算方法計算塊段面積，盡量做到準(zhǔn)確估算礦山礦產(chǎn)資源的儲量，給工礦企業(yè)的投資開發(fā)提供數(shù)據(jù)參考，以確認礦山開發(fā)的可操作性。

3.3 礦體探尋勘查有助于礦產(chǎn)行業(yè)的長遠發(fā)展

社會的不斷發(fā)展進步對礦產(chǎn)資源的消耗也持續(xù)增長，而礦產(chǎn)作為不可再生資源，會隨著開采次數(shù)的不斷增加而不斷減少甚至枯竭，能源危機不斷加深。而礦山地質(zhì)勘查工作經(jīng)過不斷的發(fā)展，作業(yè)技術(shù)日益進步，設(shè)備功能也不斷的完善和提高，物探、鉆探技術(shù)和井下開采技術(shù)使礦山勘查的工作內(nèi)容也逐漸從地表不斷深入地層深處，實現(xiàn)了對盲段區(qū)域的勘查、隱伏礦體的探尋、礦產(chǎn)資源的擴大探尋等。這些勘查工作可以對未知區(qū)域礦產(chǎn)資源進行有效探查，一定程度上擴大了可開采礦產(chǎn)資源的總儲量，可以緩解由于不可再生資源消耗增速和可再生資源開發(fā)不足導(dǎo)致的資源危機，確保工礦行業(yè)的長遠發(fā)展。

3.4 礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)圖件可以給采礦作業(yè)提供依據(jù)

根據(jù)礦山地質(zhì)勘查工作中編錄的數(shù)據(jù)可以形成礦山地質(zhì)圖件，這是各種地質(zhì)現(xiàn)象的圖像和符號化表現(xiàn)形式，可以反映礦山地質(zhì)特征、成礦規(guī)律等，是礦山地質(zhì)工作中需要的重要文獻。對礦山研究和采礦作業(yè)都有著非常重要的參考和輔助作用。

3.5 礦山地質(zhì)勘查可以減少采礦作業(yè)帶來的生態(tài)環(huán)境破壞

不重視礦山地質(zhì)勘查而直接進行的粗放型采礦作業(yè)往往開采效率比較低，容易造成過度開采，不僅經(jīng)濟收益有限，還會嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。過度的地下礦石開采作業(yè)會對地下巖層產(chǎn)生破壞，改變巖體壓力，破壞巖體平衡，使巖體出現(xiàn)斷裂、冒落和地層移動變形。巖體壓力平衡改變造成的影響延伸到地表，就會使礦區(qū)產(chǎn)生比生產(chǎn)區(qū)更大的下沉盆地，甚至引起地面下沉開裂或變形，容易發(fā)生滑坡、泥石流和崩塌等人為地質(zhì)災(zāi)害。

過度的地下礦石開采作業(yè)中大量的爆破工程以及各種鉆、鑿、切作業(yè)會產(chǎn)生很多有害廢氣及粉塵，對空氣造成污染，加劇溫室效應(yīng)和城市熱島效應(yīng)，也可能會形成酸雨，對局部地區(qū)的植被等造成破壞。礦山開采作業(yè)中產(chǎn)生的含有多種重金屬、酸及其他有害有機質(zhì)的廢水會通過地表滲透到地下水中，影響地下水的水質(zhì)，而地下水通過參與生態(tài)循環(huán)會使這些有害物質(zhì)的污染范圍不斷擴大，造成整個生態(tài)環(huán)境中的土壤、水體、動植物平衡被破壞，人類的生存環(huán)境受到威脅。礦山開采過程中產(chǎn)生的大量廢石不僅會占用土地，還會析出重金屬，對占用土地產(chǎn)生污染，不能耕種。此外，由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性，采礦作業(yè)還可能會將地層深處含有放射性元素的物質(zhì)采掘出來，危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。

科學(xué)合理的礦山地質(zhì)勘查工作可以給礦山工作提供詳實的地質(zhì)資料，方便采礦作業(yè)能根據(jù)實地情況選擇最佳的采掘技術(shù)方法，避免盲目開采造成的環(huán)境污染和資源浪費，減少采礦作業(yè)對巖體的不合理破壞，降低人為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，同時對可能存在的安全問題提前做好應(yīng)對準(zhǔn)備工作，提高整個采礦作業(yè)的可控性，確保工礦企業(yè)經(jīng)濟效益實現(xiàn)的同時，也使環(huán)境污染降到最低，實現(xiàn)人與自然的和諧共處與共同發(fā)展。

4 采礦工作中應(yīng)注意問題

隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，對采礦工程的效率與質(zhì)量要求也顯著提高，其中一個主要原因就是礦產(chǎn)資源的需求量明顯提升，資源利用率要求也更加嚴(yán)格，這樣不但能確保資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，同時也能使資源的使用量得到有效節(jié)約，避免對生態(tài)環(huán)境造成過大的污染和破壞。因此，在采礦過程總，限制采礦工程發(fā)展的一大主要問題就是采礦環(huán)境的越發(fā)復(fù)雜化，在采礦之前沒有做好實地調(diào)查工作，所采用的開采技術(shù)也比較落后。通過實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采礦技術(shù)靈活性和先進性的不足是致使現(xiàn)階段我國采礦工程止步不前的關(guān)鍵因素，要促進采礦工程的深入發(fā)展，就必須針對現(xiàn)存的各種不安全技術(shù)因素進行全方位、深入性分析。具體來說，我國當(dāng)前井下礦產(chǎn)開采工作中應(yīng)注意問題有下列幾個方面。

4.1 勘探技術(shù)因素

井下采礦過程中必不可少的一項技術(shù)就是勘探技術(shù)，在實際應(yīng)用勘探技術(shù)的時候，存在一大主要問題就是勘探設(shè)備數(shù)量不足，設(shè)備先進性水平也有待提升，且勘探方案中涉及到的內(nèi)容極為有限，我國在采礦工程勘探上取得的研究成果也還比較少，大多數(shù)采礦工程的施工人員都不是很重視勘探環(huán)節(jié)的工作，這就導(dǎo)致勘探技術(shù)的作用無法得到充分發(fā)揮，對開采環(huán)境的調(diào)查也不夠全面，得到的基本信息過于片面，所制定的施工方案和計劃采用的施工技術(shù)缺乏合理性，存在方方面面的技術(shù)漏洞。與此同時，一些勘探人員的綜合素質(zhì)與能力也顯得極為匱乏，在操作勘探設(shè)備的時候常常出現(xiàn)各種失誤或者不按規(guī)范操作的情況，導(dǎo)致勘探結(jié)果的精準(zhǔn)性顯著降低，得到的數(shù)據(jù)并不具備科學(xué)性和實用性，這對后續(xù)相關(guān)工作的進行也帶來了一定的阻礙。勘探技術(shù)不達標(biāo)以及技術(shù)更新的不及時，是導(dǎo)致我國井下開采工程無法得到進一步發(fā)展的主要原因，也是引發(fā)采礦工程安全風(fēng)險的關(guān)鍵技術(shù)因素。

4.2 采礦技術(shù)因素

井下礦產(chǎn)開采工程施工中不可忽視的一大技術(shù)就是采礦技術(shù)，采礦過程中涉及到的各類技術(shù)可統(tǒng)稱為采礦技術(shù)，實地調(diào)查研究發(fā)展，我國采礦工程中面臨的所有不安全技術(shù)因素里最為顯著的一項就是采礦技術(shù)，其主要表現(xiàn)在爆破技術(shù)的運用過程中，一些施工人員由于缺乏專業(yè)能力或?qū)嵺`經(jīng)驗，可能在爆破范圍、爆破時間的掌握上不夠到位，也沒有及時調(diào)整炸藥的使用量以及炮眼的具體數(shù)量，這就致使爆破工作的危險系數(shù)明顯增高，一旦受到氣壓和氣流的影響，就可能面臨人員大量傷亡的情況。鑿巖技術(shù)的使用也會帶來一定的安全風(fēng)險，但和爆破技術(shù)相比，其存在的不安全因素要少一些，從以往的工程實踐來看，鑿巖技術(shù)應(yīng)用中致使安全風(fēng)險增大的情況主要表現(xiàn)為鑿巖的方向不正確，不但未及時發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源，反而存在漏水等狀況，進而增大地下采礦的危險系數(shù)。

4.3 運輸技術(shù)因素

礦產(chǎn)開采工程中還要注意運輸技術(shù)。具體來說，運輸技術(shù)問題主要表現(xiàn)在運輸方式和運輸途徑方面，如井下彎道的曲率半徑與實際情況不相符等，礦產(chǎn)開采完工以后，需要對其進行運輸，井下通常需要設(shè)置距離較長的運輸通道，通道的拐彎部位就是我們所說的彎道，這一彎道的幅度主要是由曲率半徑所決定的，但很多人員在進行彎道曲率半徑設(shè)計的時候都沒有充分考慮到現(xiàn)階段的具體情況，沒有嚴(yán)格按照實際的要求加以更改，有的是因為技術(shù)有限，有的則是因為采礦團隊的態(tài)度不夠認真嚴(yán)謹(jǐn)，對此項工作的重視度不夠。曲率半徑和具體地段不夠契合會致使礦產(chǎn)在實際運輸?shù)臅r候發(fā)生斷繩現(xiàn)象的幾率增高，進而對運輸?shù)某掷m(xù)性開展造成阻礙，同時也會使運輸?shù)男曙@著降低，最終直接影響到整個采礦工程的開展質(zhì)量。

4.4 井巷工程的施工

在采礦工程施工過程中，相關(guān)人員在開展中部車場設(shè)計和施工工作時，一般需要用到單道起坡的施工模式，保證中部車場的施工能根據(jù)施工計劃開展，從而節(jié)約工程施工成本，使其能始終保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，防止礦車在道岔運輸途中發(fā)生倒翻等問題。另外，還要盡可能減少車場彎道行進路線，確保車場具備直線行駛的條件，進而為電機車司機提供良好的視野，以免其由于在行進過程中無法看到足夠遠的地方而引發(fā)安全問題。

4.5 巷道開拓施工

在實際開展井下巷道開拓施工工作時，工作人員必須結(jié)合巷道開拓中可能遇到的不安全技術(shù)隱患采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施，如對施工方案加以改進和優(yōu)化，使其和當(dāng)前的工程施工條件相契合，從而最大化提升礦產(chǎn)采礦工作的施工成效。對于下部車場軌道的施工，應(yīng)盡可能保證雙軌之間的安全間隙處于 1.4 m 左右，這樣才能保證運輸車始終處于正常有序的運行狀況，防止出現(xiàn)人員傷亡等問題。針對巷道設(shè)計和施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的高度偏低的問題，設(shè)計者必須結(jié)合具體的采礦需要合理確定墻高。與此同時，考慮到巷道中線與腰線在實際施工的時候經(jīng)常會遇到和偏離規(guī)定位置的情況，所以，在每間隔30～50m的距離上，應(yīng)開展一次中線和腰線的測量工作，一旦發(fā)現(xiàn)其偏離了標(biāo)準(zhǔn)位置，必須第一時間加以糾正，這樣才能為施工質(zhì)量提供切實保障。

4.6 井下采礦施工

施工人員在進行井下礦產(chǎn)開采時，為了保證其安全質(zhì)量，最為首要的一步就是必須充分考慮到礦產(chǎn)開采過程中可能遇到的不安全因素，之后再進一步分析這些因素對井下施工帶來的具體影響，在保證安全的前提下開展采礦施工工作。比如，在三角帶礦柱塌陷不安全因素之中，設(shè)計者應(yīng)提前對礦井進行全方位深入考察，確保切眼開口、方向及其相關(guān)參數(shù)指標(biāo)都能滿足我國現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這樣才能防止礦柱發(fā)生坍塌事故，為井下施工人員的生命安全提供堅實的保障。

5 結(jié)語

礦山地質(zhì)條件與礦山開發(fā)之間相互影響、互相關(guān)聯(lián)。礦山地質(zhì)條件決定了礦山開發(fā)的投資規(guī)模、采用的開采技術(shù)等，而礦山的開采也會對礦山地質(zhì)產(chǎn)生破壞。要提高礦山開采工作的作業(yè)效率、保證工礦企業(yè)的利潤實現(xiàn)、減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，就必須在開采之前做好全面充分的礦山地質(zhì)的勘查工作，避免采礦工程的盲目性，有的放矢才能保證采礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。