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矿山工程勘察精选(九篇)

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矿山工程勘察

第1篇:矿山工程勘察范文

关键词:矿山工程;测量;绘图;技术

前言:矿山工程测量为重要的矿山专业技术之一,但在测量的时候受很多因素制约,进而影响测量的精确度,比如:施工条件、测量的时候所处的环境等。对此本文介绍了几种能解决矿山测量常见问题,减少测量误差,提高其测量的精确度、工作效率,所采用的新测绘技术、测量方法。其次,矿山测量中的绘图新技术也发挥了重要的作用,不但提高测量的精确度和效率而且可以进行矿山开采辅助设计,保障矿山安全的生产。针对绘图技术讲述一些新的方法及新软件的应用。

1针对测量方法的研究

1.1测量工作的重要性

作为一项专业性较强,并且需要不止一个人来完成的测量工作,一个小的细节问题都可能导致整个测量工作的失败。其需要一个严谨的测量过程,要与设计,施工等紧密相连。是矿井开拓生产的主要组成部分,贯穿矿山工程的始终。

1.2矿山测量过程包括以下六个方面::

(1)在矿山区建立一个可以作为矿区地形测绘,矿区各项勘察工程测量基础的测量控制网——地面控制网的建立。

(2)在建立测量控制网之后,可进行矿区地形图的测量。为工程勘察设计,地质地形图等提供所需资料——1:500~1:5000地形图的测绘。

(3)根据各级控制点,进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量;

(4)测绘和编制井上下对照图、采掘工程平面图及各种矿体几何图;

(5)进行岩层与地表移动的观测及研究——地表移动沉降观测;为留设保护矿柱和安全开采提供资料;

(6)参加采矿计划的编制,并对资源利用及生产情况进行检查和监督

矿山测量是所有矿山工程项目能够进行的基础,包括:中、腰线的给定、地面之上的土建工程测量,施工测量,井下的控制测量,竖井的联系测量及贯通测量等。

1.3测量的创新技术

矿山工程的测绘技术深受现代高新技术、仪器设备、先进的计算机技术和信息技术等的影响,其也被赋予了新的内涵。与此同时随着新型的仪器,测量方法的出台,服务对象的不断变化,对于专业测绘工程技术人员的要求来说有了很大的提高。因此专业技术人员应该不断的提升自己,在测量方法上也要不断的创新。接下来我们将探讨几种针对不同情况下应该采取的测量方法。

矿山的全站仪三角高程测量新方法代替水准测量的应用研究:

由于以前采用经纬仪进行三角高程测量,其精度不能满足重要矿山工程的需要,如以前贯通工程高程测量一般只采用水准测量。但水准测量是与平面控制测量分开进行的,且受倾角限制,而三角高程测量可与导线测量同时进行,具有灵活性和简便性,不受巷道倾角的限制。

《规程》要求三角高程测量闭合限差不得大于±100mm(L为闭合线路的长度,单位为km),生产中对高程测量要求最高的应是贯通工程,通常情况下,为满足生产需要,主要贯通中腰线偏差应小于200mm,要满足贯通的高程闭合差小于200mm, 即100mm

随着全站仪在矿山测量中广泛应用,边长、角度的观测值精度得以很大提高,加上采用全站仪三角高程测量的中间观测法和对向观测法等新方法,通过减弱大气折光影响、消除觇标高、仪器高测量误差,三角高程测量的精度已得到很大提高。经验证跟踪杆配合全站仪三角高程测量新方法可以代替传统的水准测量进行四等高程控制测量或贯通路线长度4km以上的贯通工程高程测量。

对此已有许多测绘工作者已对采用全站仪三角高程测量新方法测量的三角高程精度进行了分析研究,如张智韬 等著的《全站仪三角高程测量方法及精度分析》一文已作了分析论述,本文不再赘述。

(2)GPS定位系统测量方法

GPS导航由美国国防部陆海空三军联手研制的定位系统,由三部分组成:空间部分的卫星人,地面部分的地面控制系统,用户设置部分的接收机。GPS定位系统已经被广泛应用在世界各地,多个行业。我国先后交付了国家A级和B级高精度GPS大地控制网分别由30和800个点构成。GPS定位分静态定位、动态定位。

实时动态定位系统RTK由三个部分组成:卫星信号接收系统;数据传输系统;软件解算系统。GPS RTK系统的软件解算系统决定了实时动态测量结果的精确度和可靠性。RTK测量是工程的控制测量非常有效的新技术。

随着GPS测量技术的发展,工程测量的作业方法更是发生了历史性的变革,GPS具有操作简便、测站无须通视、观测时间短、定位精度高、可随时随地全天候作业等优点,在大地测量、工程测量、地形测量以及矿山控制测量等多方面中已得到广泛应用。

目前定远县双龙矿业有限公司正在利用GPS静态相对定位技术、GPS-RTK技术用于矿区地面形变测量,实时监测观测点的下沉和位移。按照《煤矿测量规程》的规定,平面精度按点位精度

2工程测量中的绘图技术的探讨:

矿山工程绘图技术越来越多样,在此主要简单探讨一下AutoCAD技术和数字制图技术

2.1AutoCAD技术在绘图中的应用

AutoCAD是当今应用最广泛的一个通用辅助绘制软件,其具有完全开放的结构,用户可以对其进行二次开发,以满足其特殊需要,可以广泛应用到绘制各种矿图以及数据处理中。

(1)矿山辅助设计:AutoCAD具有强大的图形编辑功能,广泛应用于矿山的基建、开采辅助设计,使矿山图纸设计变得便捷、精确、美观,且图纸完全电子化也便于长期保存、查阅。

(2)地质方面的应用:对各种地质勘探,各种资料数据的处理,对各种地质图件的绘制,还有建立矿山地质模型。可用AutoCAD自定义出各种地质岩性的填充图案。

(3)矿图标准符号库开发与应用:可以利用AutoCAD的形文件,严格按照《煤矿测量图例》,二次开发出煤矿矿图标准符号库、测量线型等。

(4)Autolisp语言编程应用:可以利用AutoCAD的内嵌的Autolisp语言,进行测量程序的编程,实现其特定的测量应用功能。如:利用Autolisp编程实现导线自动平差、导线图自动绘制、等高线自动绘制、地质剖面图自动绘制等。

2.2数字制图技术在测绘中的应用

数字制图技术为测绘技术与计算机技术还有信息技术三者结合的产物。

a:数字化成图的过程:数据的采集;对数据的处理;图形编辑;图形输出。

b:数字制图的优点包括:方便快捷;精度高;测站覆盖范围大,计算机成图可以相对减少人为误差;其劳动的强度比较小,工作效率较高;便于存储应用。

c:数字化测图充分利用计算机辅助制图软件及一些新仪器优点,如南方CASS7·0地籍地形测量成图软件可自动批量展绘高程点、等高线自动生成、软件中的点状、线状、面状地物的符号库、线型完全符合规范的地形图图示的要求、可以查询各种地物的实体编码等地籍属性,可以和全站仪进行数据通讯,为数字化测图应用广泛的软件之一。新仪器如南方NTS962全站仪等的应用。

2010年10月定远县双龙矿业有限公司测量队采用南方NTS962全站仪与CASS7·0地籍测量成图软件配合,采用内外业一体化的方法仅用不到1个月的时间,1个作业组(3个人)完成了该公司寿陈矿区2 km2的1/1000比例尺数字化测图任务。由于南方NTS962全站仪内置有测图精灵软件,加之与CASS7·0配合,经实践证明,其具有测图方便、操作简单、速度快、点位精度高、测绘图形比较直观等优点。

3 结语

面对高科技技术的不断引进,测量仪器的不断更新进步,工程测量需要专业人员不断地提升自身的业务水平,研究测绘新技术,改进测量方法,推进测绘技术进步。而测量绘图技术是工程的关健环节,因而测绘专业人士也应对其要进行深入探讨。

参考文献:

[1]俞光辉. GPS-PTK 在图片根控制测量工作中的应用[J]. 内江科技,2011(7)

[2]谢刚生. 数字化成图原理与实践[M]. 西安:地图出版社,2000.

第2篇:矿山工程勘察范文

关键词:MAPGIS;地理信息系统;矿山

中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)04-0263-01

1 MAPGIS地理信息系统

MAPGIS是具有自主版权的集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的大型基础地理信息系统软件。它的主要功能包括数据采集与编辑、空间数据管理、空间分析、数据输出等,借助这些功能可以从原始数据中图示检索或条件检索出某些实体数据,还可以进行空间叠加分析,以及对各类实体的属性数据进行统计。MAPGIS广泛应用于地质、矿产、城市规划、测绘、土地管理等领域,并成为专业技术人员进行各自研究的重要工具。

2 地理信息系统在矿山中的应用

MAPGIS地理信息系统在矿山中的应用大致分为两类:一类是以多源信息的集成管理为主;另一类以多源信息的分析为主,即在前者的基础上结合一些应用模型进行分析。可以对矿山资源与环境信息进行采集、存储、处理,建立矿区数据库及软件系统,实现对信息的查询检索、综合分析、动态预测和评价、信息输出等功能,从而为矿区环境工程和矿产资源开发管理进行规划、判断和决策提供科学依据。

2.1 MAPGIS在资源管理中的应用

在矿山建设和生产过程中,涉及到多种资源的管理,如矿山开采的主要资源(矿山资源)、伴生矿物、水资源等。基于MAPGIS的资源管理,建立矿产资源空间数据库,实现图形及其相关属性数据的统一集成管理。

(1)矿山资源管理。矿山资源储量和品位管理是矿山资源管理的基础,利用GIS技术进行矿山资源管理,实现矿山资源储量和上覆岩土剥离量的自动快速计算、动态管理及分析、表达,反映矿山资源的数量和分布情况,最终保证资源的合理开采和充分利用。

(2)其它资源管理。对于矿山的伴生矿物,建立基于MAPGIS的数据库,有利于伴生矿物的综合开发利用。水资源管理也是矿山面临的重要问题,由于矿山的生产活动,破坏了其周围的水资源,MAPGIS技术可以用于水资源清查,反映水资源的分布情况,为合理的利用和保护水资源提供依据。

2.2 MAPGIS在工程地质中的应用

矿山工程地质的原始勘探数据可以基于MAPGIS的空间数据库高效地存储管理。MAPGIS可以有效的管理矿山工程地质图,并实现图形及其属性关联,其关键问题在于图形表达编辑能力要强。MAPGIS可以像CAD一样来绘制矿山资源开发所需要的柱状图;还可利用钻孔数据和柱状图,或者基于空间数据库,MAPGIS可以自动绘制剖面图和等值线图。在矿山的边坡控制和疏干排水中,MAPGIS地理信息系统技术可以帮助矿山工作者解决矿山疏干排水、采场边坡设计与稳定性分析等工程问题。

2.3 MAPGIS在矿山规划与设计中的应用

在国外,许多矿山已经应用GIS来解决矿山工程问题。例如,德国的露天煤矿使用GIS设计工作面的作业计划、矿岩运输线路及排土场的位置等。而我国GIS在矿山的应用大多集中于底层的矿图管理,在GIS中建立分析模型对矿山进行优化分析的应用研究还很少。

(1)矿山的境界、生产能力、服务年限、开采工艺等都是其重要的决策问题,用MAPGIS技术建立境界的可视化模型是非常有效的,在传统的G软件中建立地质统计学模型可以较好的模拟开采境界和品位优化,并且实现境界的动态圈定。

(2)利用MAPGIS技术可以对矿山的采场进行交互式的可视化设计。通过在GIS软件中建立专业的分析模型,对采场的设计效果进行分析,改进设计效果。矿山设计者可以用在GIS中建立的专业模型(如网络模型、动态规划模型等)优化露天矿生产系统,如用GIS的最佳路径分析功能来优化露天运输线路的位置和布局,缩短矿岩运距,从而降低运输成本。采用MAPGIS进行露天矿的设计和规划,不仅可以交互式绘制各种所需图件,而且可以建立图形元素与其属性数据的联接,这是手工图或CAD图所没有的功能。

2.4 MAPGIS在矿山管理中的应用

(1)生产计划和调度。在制定矿山生产计划和调度方案方面,可以利用MAPGIS技术建立块状矿床模型,通过计算机可视化显示矿山的矿岩分布和当前开采状态,建立开采优化模型确定哪些块段在哪个计划期开采,则得到一个优化的开采方案。目前,国内大部分矿山采用电铲―卡车间断工艺系统,采运成本占露天矿总成本的60%以上。因此,基于MAPGIS的矿山生产调度监控系统,实现对电铲、卡车等设备的实时优化调度,使运输系统高效运行,从而提高矿山的经济效益。

(2)矿图管理。二维矿图管理是目前GIS技术非常成熟的应用,也是GIS技术比较基础的应用。MAPGIS的最终输出产品是电子矿图,MAPGIS用于矿山的矿图管理,其实质是建立空间数据库,实现对矿图及其元素属性的存储、编辑、查询和输出,为其他高层次的应用建立基础。

(3)人力资源管理、安全管理与决策支持系统等。根据矿山的组织结构,建立基于MAPGIS的人力资源数据库,与人员考勤系统连接,从而可视化的确定和显示在什么时间、什么地点有哪些人在作业,为管理者提供实时的采场人员分布情况,为决策提供依据;利用MAPGIS对安全设施的布局进行合理科学的规划,在满足矿山安全生产的条件下尽量节约安全经费,降低生产成本,对于已经发生的事故和灾害,进行基于MAPGIS的影响评价和分析事故原因,可预防同类事故的再次出现;建立基于MAPGIS的决策支持系统,就是在空间数据库的基础上,建立专家知识库和专业模型,为矿山决策提供解决方案,并充分发挥GI的空间分析能力,以可视化的直观的方式为决策提供依据。

2.5 MAPGIS在矿山环境保护与生态恢复中的应用

开发矿山矿产资源,通常对环境的破坏很大。人类赖以生存的自然环境,在某种意义上比矿产资源更重要。基于MAPGIS的地理信息系统可以很好地统筹解决环境问题。

(1)矿山环境影响评价。矿山资源开发过程中容易引起一系列环境问题,一般可以分为四类:土地破坏、水体污染、大气污染和噪声污染等。MAPGIS技术在环境影响评价中的应用已比较成熟,有助于解决露天矿环境问题。例如通过建立EGIS(专家地理信息系统)可以准确的评价露天矿生产活动对周围环境的影响;通过建立MAPGIS的缓冲区分析可以评价爆破产生的环境污染(飞出的岩石、噪音和烟尘)范围。

(2)环境规划和土地复垦规划。在矿山环境影响评价的基础上,MAPGIS可以用于制定科学的环境规划,确定环境治理措施的合理布局。矿山对到达边界的排土场或废弃的采场进行土地复垦,建立基于MAPGIS的土地复垦信息系统,在计算机屏幕上动态显示现在与未来矿区土地覆盖变化,对未来土地复垦后的景观进行预测模拟,从而有效的指导和评价土地复垦作业。

3 结论

MAPGIS在矿山中的应用,主要包括资源管理、辅助勘探、工程地质、矿山规划设计、实时开采模拟、作业安排与监测、地质统计、环境保护和生态修复等。其中,建立基于MAPGIS的矿产资源数据库是实现MAPGIS在露天矿应用的基础。MAPGIS在矿山成功应用的标志,是实现基于MAPGIS的交互式三维可视化矿山开采设计。实现矿山企业的集约型发展,需要充分利用空间信息资源,在MAPGIS技术支持下的数字矿山建设,是矿山企业走向可持续发展的必经之路。

参考文献

[1]鲍光淑,刘斌.基于空间分析的矿产资源评价方法[J].中南工业大学学报,2001,32(1):1-3.

第3篇:矿山工程勘察范文

关键字:TSP GPR 隧道工程 地质超前预报

中图分类号:TB21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0056-02

随着我国铁路、公路运输、隧道及水电建设南水北调引水隧洞建设的加快,隧道(洞)的勘查设计时间比较短,在隧道(洞)工程建设开发之前,很难提供足够的时间物资来用于详细的岩土工程地质勘察,况且我国目前的勘察手段、钻探等很难准确的全面的探明整座隧道(洞)工程地质、水文地质等条件,很难查明所有的不良地质作用。特别对那些埋深大(如锦屏水电枢纽引水隧洞工程,一般埋深190 km左右,最大埋深达2300 m),长度大(如南水北调引水隧洞工程穿越雅龙江—— 大渡河的分水岭隧洞长71.4 km),地质环境条件又复杂的隧道(洞)。因此隧道(洞)建设工程的超前地质预报技术的应用迫在眉前提上日程。

1 地质雷达和TSP简介

地质雷达和TSP都是目前在隧道超前地质预报中的常用方法。两种方法各有所长:TSP是长距离预报手段预报距离可以达到150 m左右,地质雷达是短距离预报手段每次探测距离在35 m左右;二者探测精度也有所不同,TSP了解大致的地质情况,在此基础上运用地质雷达进行复核,准确查明不良地质情况,长短结合,这是目前运用这两种探测技术进行超前预报的普遍做法。

1.1 地质雷达的发展应用情况简介

自20世纪80年代末以来,地质雷达的应用领域得到了迅速扩大。在采矿工程、水利水电工程、地质工程与岩土工程勘察、建筑工程、公路工程、隧道工程、管线工程、环境工程、考古等众多领域已经开始了应用。

地质雷达在矿山工程中用于探测采空区,地下水防突层厚度,渗水裂隙,破碎带,断层,溶洞,自燃区,瓦斯突出,巷道围岩(扰动区)松动圈以及采场充填体缺陷等工程灾害隐患;在水利水电工程中主要用于探测堤坝工程灾害隐患和坝基灾害调查;在地质工程与岩土工程勘察中主要用于建筑物滑坡灾害调查、基岩面探测、地基夯实加固检测、地基勘察(如地质异常、旧基础、溶洞、采空区等地质隐患探测)、溶洞灾害探测、地层分层、地质结构灾害和地下水灾害隐患探测以及地质灾害评估;在公路工程中主要用于公路路面厚度检测、公路路面密实度、地基勘察、公路路面与路基病害调查。

在隧道工程中的,地质雷达的应用较晚,在运营期它用来进行隧道病害诊断,施工期用来做质量检测对二次衬砌厚度进行评估等;另外一方面重要的应用就是施工期的超前地质预报中,近几年的应用已经获得了良好的效果并取得了很多有益的成果。

1.2 TSP简介

TSP(Tunnel Seismic Prediction)是瑞士安伯格测量技术公司于20世纪90年代初期研制开发的一套超前预报系统。该系统专门为隧道地质超前预报设计,对隧道施工、地下矿藏和洞穴都能开挖提供有效的帮助.自1994年TSP系统进入国际隧道建筑市场以来,TSP的工程应用已经超过10年。90年代初,瑞士的特长铁路隧道,20 km长的费尔艾那隧道采用TBM施工技术,为了配合TBM施工,TSP探测技术首次投入费尔艾那隧道施工中,对保证TBM施工安全起到了积极的作用。随后,TSP测量技术被世界各地的隧道工程界普遍接受并得到广泛应用。

自1994年TSP系统进入国际隧道建筑市场到今天为止,已经成功地在全球诸多国家如瑞士、瑞典、意大利、法国、伊朗、日本、韩国、等国家的公路和铁路隧道、输水隧洞、煤矿巷道等进行了上千次卓有成效的地质超前预报工作并且得到了中国的隧道工程技术人员广泛认同,并成功地应用于国内的公路和铁路隧道、输水隧洞和煤矿巷道等工程中。

2 TSP和GPR综合超前地质预报分析

电磁波传播特性要求地质雷达资料处理在相当程度上有别于弹性波的方法,这方面存在许多值得研究的课题,如地质雷达波的衰减特性与地震波有很大区别,地质雷达波与地震波在地下介质中的传播特性也明显不同。对不同隧道工程地质条件,充分考虑其地球物理特征,选择多种有效的地球物理方法进行综合勘探,结合地质构造特点对观测资料进行综合分析和解释,有助于最大限度地消除资料解释的多解性。

综合地球物理勘探解释可以是利用反映介质相同或相似特性的不同方法之间的综合解释,如地震反射资料、折射资料和天然地震资料的综合解释,也可以是反映介质不同待性的不同方法之间的综合解释,如地质雷达资料、TSP资料的综合解释。

GPR方法是利用隧道前方岩石介质界面的电磁特性差异而产生的电磁反射波进行隧道超前预报,其发射的是高频的电磁脉冲,在复杂的地质环境下,电磁波的衰减很快。在岩性较好情况下该方法仅适应于预报隧道掌子面前方SOm范围内的地质情况,一般用来探测开挖面前方10~30 m范围内及隧道周围的地质状况,属于短期超前地质预报的范畴。由于利用了高频电磁波,所以GPR分辨率比TSP要高,相应地,其地质异常定位比TSP精确。另外,由于电磁波透过空洞或溶洞以后能够继续向前传播,而地震波勘探时,前面的较大的溶洞往往会将后续地质异常遮住,形成探测盲区。

3 某隧道工程地质条件

隧道跨越了某大断裂的次生带区,洞内岩性变化频繁,地下水极为丰富。隧道经历了自稳性极差的炭质板岩、泥岩,溶洞、溶缝极为发育的灰岩及较为富水的砂岩及断层破碎带含瓦斯地层等不良地质构造。隧道两次穿越南溪河的冲积层,线路在较长地段顺冲沟而行,隧道围岩多属Ⅱ、Ⅲ类,强度较低,自稳能力差,且岩性经常变化,地质条件较为恶劣,施工难度极大。

复杂多变的地质条件常常导致勘察得到的隧道围岩与实际发现的围岩有着较大的差异(如图1)。

3.1 地层岩性

隧道围岩属上三叠统一碗水组地层,少量属路马组地层,岩性相对比较复杂,硬质岩有板岩,含炭质板岩、弱变质灰岩;超基入岩体,软质岩有砂岩、泥岩。由于受哀牢山大断裂及次一级构造的影响,隧道基本上出露灰岩、深灰色板岩和炭质板岩。表层强风化破碎,围岩范围内板岩基本上呈现出弱风化碎块状或块状,节理裂隙发育,不均匀风化,弱变质深灰色灰岩及超基入岩体为弱风化大块状,隧道围岩出现的浅黄色砂岩和紫红色泥岩属软质岩类。

地层岩性对隧道施工中地质灾害的产生具有决定性作用,特别是塌方的发生主要与岩性有关。90%以上的塌方发生在碳质板岩中。而在灰岩和砂岩中,主要表现为掉块现象,仅局部地段出现塌方。涌水的发生也与岩性有关,砂岩中一般是线状流水,板岩中一般为多处同时渗水,灰岩中则一般为线状或股状水流。由于岩性界面往往是富水部位,因而在岩性发生变化的部位也是涌水易出现的位置。

3.2 地质构造

安定向斜:由三迭系上统路马组和一碗水组组成,轴部向西北端昂起,东南段延展幅宽达24 km,岩层倾角40°~60°,次级褶皱发育,受走向断裂的干扰破坏,地层重复而构造重迭,递错,使向斜支离破碎,残缺不全。

隧道范围内有断裂穿过。断裂延伸30~90 km不等,沿断裂带常见片理岩、糜棱岩、碎裂岩、挤压角砾岩及岩石破碎带等,并有超基性岩浆岩侵入,断面多倾向北东,局部倾角450°,为压扭性构造。

区内构造复杂,断裂和节理发育。据统计,隧道内围岩中主要发育四组构造,产状分别为143°/NE/74°,80°/NW/79°,172°/NE/28°和170°/NE/76°,其中以第一组最为发育。节理的长度一般50~2250 cm,局部地段长度达3 m甚至l0 m以上。节理面一般较为粗糙,较长的节理面则较为平直光滑。

短小的节理多数闭合,而长度较大的节理缝则宽度较大,多为0.5~2 mm,最大达6~9 cm。塌方和涌水即出现在节理长度大、节理缝宽、节理面平直光滑的地段。

根据地表地质调查,下行线K255+180和上行线K255+210的地表为一常年流水河沟通过,见断层角砾岩,气孔构造的喷发岩,还有煌斑岩。上行线K255+280的地表为一山坳,两侧岩层产状杂乱。其中隧道下行线255+160~+282、上行线K255+200~+349位于两条断层的交会处,即断三角带。

3.3 水文条件

隧道磨黑端常年水位线高于隧道,上行线隧道洞顶距最高地下水位线为128 m,下行线隧道洞顶距最高地下水位线为214 m。路线区域内分布松散层孔隙水,碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水三大类。基岩裂隙水分布最为广泛,其中以碎屑岩裂隙水为主。松散层孔隙水:松散层孔隙水主要分布于第四系冲洪积和残坡积层中,在砂性土中相对较丰富,接受大气降水补给,径流排泄不畅,常年滞水,而粘性士,水量相对贫乏。碳酸盐岩岩溶水:区域出露的碳酸盐岩较少,只是在隧道部分出现了少量的灰色灰岩接受孔隙水及基岩裂隙水的补给,一般以溶洞的形式排泄。裂隙水对洞口滑坡和洞内崩塌的形成起重要作用。砂岩及灰岩中赋存有裂隙水,由于裂隙水压力的作用,水沿裂缝的楔入作用使岩体凝聚力降低,内摩擦角减小,力学强度降低,引起塌方。

总之,隧道的水文地质条件相当复杂,从某种意义上说,水已经成为影响围岩稳定的最主要的因素。

4 某隧道TSP&GPR联合探测结论

隧道K255+689~K255+539段TSP探测时,因为TSP探测在该处纵波反射能量比横波弱,反射能量分别为3.67e~4,2.42e~3,呈现反射波振幅,所以预报K255+689~K255+574段为硬岩层,在K255+605附近富水。实际施工情况K255+689~K255+574段为硬质板岩和灰岩,在K255+600处涌水量大,大1000m3/h,施工中增加了排水设施,增强了支护。

隧道挖掘到K255+600灰岩地层附近遇到岩隙涌水,随后利用GPR进行短期超前探测。得到雷达探测剖面,从剖面图上明显看到反射波振幅异常强烈,从而无需进一步的分析即可圈定涌水通道的范围。后经施工证实,K255+600处涌水通道为灰岩垂直溶隙。

参考文献

第4篇:矿山工程勘察范文

关键词:矿山资源;地质环境问题;防治策略;研究

1矿山工程概况

田东县坡洪煤炭有限责任公司按桂政发(2011)43号文“关于加快推进煤矿机械化改造的决定”的精神,根据矿井实际情况决定对坡洪煤矿进行机械化改造,生产能力为9万t/a。为办理采矿权延续伸请登记,需要编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。根据广西壮族自治区国土资源厅2013年下发的《广西壮矿山地质环境恢复治理水文地质详查规程(试行)》要求:“对傍河、傍海、傍水库、傍供水水源地的矿山,或岩溶地区傍城镇或集中居民点的矿山、深凹开采矿山、重金属矿山等,凡是可能造成含水层破坏或污染、可能引发严重地质环境问题的矿山,必须开展水文地质详查工作”。坡洪煤矿为傍河以及可能造成含水层破坏或污染的矿山,应进行矿山恢复治理水文地质调查。

2当前国内矿山地质环境问题分析

2.1矿山地质环境问题的具体表现形式

一开始的时候,在矿山地质环境污染中存在大气污染、水质污染和废渣污染。从以往经验得出,煤矿生产中出现的粉尘和一些容易挥发的气体,是产生矿山区域环境中大气污染的主要原因,进而,也深深的影响了大气环境质量。特别是煤矸石,给更加严重影响大气污染打导致,在影响地下水的同时也对土质环境造成更加严重的危害。这主要是由煤矸石本身具备相对强的可燃性,易爆炸的特征决定的,一旦出现燃烧、爆炸,就会快速释放大量有毒有害气体,直接严重影响大气环境。在开采运用矿产资源的时候,会形成废石、尾矿和冶炼废渣等,他们如果很大数量的堆积在一起,并且不做任何的处理,就会形成环境污染和资源浪费。很大的原因是这些矿产资源副产品中存在很多的重金属和某些有毒有害物质,在废弃矿石长时间、堆放的情况下,不仅水资源受其影响,这一区域的土地也会出现严重的沙漠化现象。与此同时,伴随着采矿中出现的一系列问题,会破坏潜水层,疏干性排水现象出现,地下水水位发生变化,发生明显下降,更为严重时,会引起河流断流,一些相对稳定的水环境发生不良改变,例如地下水资源枯竭,地表水漏失、区域水不平衡等,对矿山地质环境带来非常不好的影响。后来,固定废弃物的污染问题成为矿山地质环境污染中的重点。现状矿山人类工程活动主要为采矿,无高边坡存在,现有井口边坡均已喷浆或浆砌石支护,边坡稳定性较好,建井至今井口边坡从未发生过崩塌、滑坡地质灾害,现状周边亦无成规模的滑坡、崩塌、地质灾害发生。矿区地表主要为粘性土所覆盖,汇水面积小,现状无自然形成的泥石流地质灾害发生。矿井开采后的固体废弃物主要是煤矸石,主要卖到附近砖厂作砖,堆放时间一般为数天,矸石场没有永久矸石山,现状未发生崩塌、滑坡及泥石地质灾害。因此,矿区现滑坡、崩塌、泥石流地质灾害弱发育、危害程度小,危险性小。矿井以斜井向下开采,地面变形总体不大,一般不会产生较大规模的山体滑坡。矿山地面建筑基本利用原有设施,井口均已有护坡措施。预测矿山改造引发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的可能性小、危害程度小,危险性小。

2.2矿山地质环境问题成因分析

第一,矿山地质资源开发企业缺少环境保护思想。矿山地质环境问题,关键因素是理念指导水平相对低。在开发运用矿产资源的时候,安全生产和经济效益成为重点,关于矿山的地质环境完全被抛诸脑后,没有准确的思想指导,群龙无首,进而,对环境保护的了解方面发生严重的偏差。第二,没有有效的对矿山地质环境进行监督管理,矿山地质出现环境污染问题。在矿山地质环境的保护过程中,安监、国土和环保等部门自然也会牵扯其中,但实际情况是,在我国的矿山地质环境保护工作中,很多地方存在明显的空白,责任不能详细落实到位,部门分工缺乏明确性,部门之间很少交流和协助,进而,矿山地质环境问题的出现也屡见不鲜。第三,现在有待进一步健全与完善我国矿山地质环境的管理。从教训中我们可以深切感受到,在我国矿山环境的监管力度方面,存在严重的不足。最为关键的地方是,我们国家现在实行的矿山地质环境保护监管机制不完善,执法监管方面存在严重漏洞,力度明显不足。

3关于矿山地质出现的环境问题的防治措施及建议

(1)矿区浅部存在老窑,开采的Ⅳ煤层时,大部分在已形成的采空区下开采。采空区积水对开采仍构成一定影响,开采过程中务必先将采空区积水疏干,防范其积水透水、突水对矿山的威胁。

(2)矿山为傍河侵蚀基准面下开采,浅部开采有可能受到地表河水通过断层带及不明老窑充水的影响,应按设计留设足够的隔水煤柱,防止河水通过各种裂隙向巷道涌水,确保采空区沉陷盆地边缘离河床有一定的安全距离,严禁在河流下挖财煤炭,如果一定要在水体下采煤,必须满足试采成功的要求,得到可靠的资料并认真分析后,向有关部门报告,得到批准后才可以实施。在开采的过程中应坚持“有疑必探,先探后采”的原则进行探放水,防止发生透水、突水事故。

(3)采矿活动产生的不良环境影响主要为采空区地面变形,为避免在矿井开采后出现造成很大面积的房屋倾斜,开裂,地表沉陷、开裂等一系列地质灾害现象的出现,应该严格按照原先的设计规定,留设足够保障的保安煤柱,村庄下禁止采煤。在开采中,矿方应认真观测地表沉降,仔细分析地表移动变形的内在规律,最好可以尽早发现,尽早治理,从而有效的避免或减小因为地表沉陷而带来的危害。

(4)矿山开采活动产生的废水,应严格按设计和环保部门的要求进行沉淀处理达标后排放,避免、减轻矿山开采造成土壤环境、地表水、地下水的污染,特别是对附近村屯生活饮用水源的污染。确保暴雨季节尾矿淋滤水经沉淀池处理后再外排。

(5)采煤过程中产生的煤矸石和其它废石尽量用来充填采空区,尽量减少矸石堆积地表压占土地和污染水土。做好储煤场、堆矸场拦截保护,完善地表排水系统,防止废固进入附近农田。

(6)为防止闭坑后地下水对周边环境的影响,闭坑前应对可能坑道水渗流到第四系的巷道位置进行处理,可采用水泥封闭。当矿山闭坑以后,遵循关于矿山地质环境的恢复与治理以及相关的土地复垦方案的具体要求,对矿山各种工业场地进行恢复,减少土地资源的破坏。在矿山生产过程中,应将矿山的生产与土地复垦方案相结合,尽量减少耕地的压占破坏。

(7)矿山开采过程中,建立地下水水位、水质的监测网及预案机制,对矿区及周边环境进行动态监测,防范于未然,避免矿山开采对当地群众生产、生活带来较大影响。

4结束语

矿产资源的可持续发展对完成社会经济的可持续发展具备关键意义,把矿区的环境保护工作做好,是完成矿产资源产业可持续发展的关键措施。缺乏有效的防范措施,就可能出现严重的后果。所以,关于环境地质问题的研究成为重中之重,为矿山地质的环保事业建设奠定基础。

参考文献

[1]黄霞,齐冉.矿山环境影响评价法律制度评析[J].中国国土资源经济,2011(1):32-34,55.