地質(zhì)勘探方法中的應用

概述
　　地質(zhì)勘探是礦產(chǎn)開采前的必要步驟，該步驟工作的實施效果能有效避免礦產(chǎn)開采引發(fā)的地質(zhì)災害，為礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障。隨著科學技術的不斷進步，地質(zhì)勘探方法逐漸增多，各類勘探方法功能不同，其應用范圍也存在一定的局限性。若要對礦山地質(zhì)情況進行全面了解，就需要將各項勘探手段結(jié)合起來，利用綜合地質(zhì)勘探方法對目標進行科學勘探。
　　2 綜合地質(zhì)勘探方法的應用
　　2.1 綜合地質(zhì)勘探方法 綜合地質(zhì)勘探方法是利用多種物理勘探技術、地面測繪技術以及鉆探技術的優(yōu)點，將其有機結(jié)合后形成的一種綜合性勘探方法，該方法可充分利用各類勘探技術的優(yōu)點，彌補其缺點，對目標從點、線、面多個維度進行立體化勘探。綜合地質(zhì)勘探方法并不是各類方法的簡單疊加，需要按照先地面后地下的順序進行勘探；對地面進行勘探時，應按照先鉆探再物探的順序進行；對地下進行勘探時，可采用鉆探和物探相結(jié)合的方式進行。在綜合地質(zhì)勘探中，常用的勘探方法有低位物理勘探、坑探工程、鉆探工程、地質(zhì)填圖和遙感技術，本文將以煤礦地質(zhì)勘探為例，對以上五種技術的應用進行簡單說明。
　　2.1.1 地球物理勘探技術。地球物理勘探技術簡稱為物探，工作原理是根據(jù)巖體物理性質(zhì)對各種檢測儀器發(fā)射信號的不同反應，獲得巖體地質(zhì)構(gòu)造相關信息的一種勘探技術。當前煤礦勘探中應用較多的是地震和電阻率兩種勘探技術。物探技術能獲得巖體性質(zhì)、有機質(zhì)沉積層范圍、地下水地層地基、含煤層的分布及深度、斷層與構(gòu)造形態(tài)等多項信息，可為煤炭資源的存儲量估算提供參考。
　　2.1.2 坑探工程。坑探作為一種可靠的勘探手段，可利用大尺寸原狀土樣和擾動土樣獲得地層資料的相關信息，一般土樣尺寸大小為可進入一個以上人員的探坑為準?？犹焦こ讨饕ㄌ讲?、探井、探巷和小窯調(diào)查與清理等?？犹焦こ淘诒┞秴^(qū)域或開放區(qū)域應用較多，為方便地表地質(zhì)的勘察研究，提高地質(zhì)圖的精度，可在地質(zhì)填圖前進行。具體方法如下：探坑或探槽用人工或機械進行挖掘，再利用機械挖掘時，應確保開挖位置與取樣位置之間的距離達到一定標準，開挖尺寸則可根據(jù)工程周圍環(huán)境以及企業(yè)經(jīng)濟情況而定。探槽深度小于探坑深度，若經(jīng)濟條件受限，探坑選用最低標準即可。坑壁和坑底夾角的科學處理或在交接處用鋼板進行支護都可以增強探坑和探槽壁的穩(wěn)定性。
　　2.1.3 鉆探工程。鉆探技術是指在覆蓋層或巖層進行的垂直、傾斜或水平鉆孔，以獲得原狀土樣的一種勘探技術，該技術所得數(shù)據(jù)可為巖層類型的劃分、巖層工程性質(zhì)的測定提供參考數(shù)據(jù)。鉆探技術在煤礦勘探中應用較為普遍，勘探時利用鉆探機械帶動鉆桿和鉆頭轉(zhuǎn)動，向地下鉆鑿深度可達到千米的小孔，為地層樣品的觀察和測量提供條件。在鉆進過程中，孔壁坍塌和孔底隆起是需要注意的問題，孔壁坍塌主要與土層性質(zhì)、孔深、地下水體情況有關，因此當鉆進深度達到水位以下時，可采用套管方式增強鉆孔壁的穩(wěn)定性，也可用沖洗液或水泥漿做穩(wěn)定處理。鉆探技術在煤礦勘探的初期階段應用較為普遍，是對物探技術勘探結(jié)果的必要補充，尤其是對于上覆土層較厚的平原地區(qū)或舊礦區(qū)的深底部等特殊地區(qū)，更是離不開鉆探技術。例如，在表層含水較多的地區(qū)，其他勘探技術無法正常使用，此時鉆探技術就成為唯一有效的勘探手段。
　　2.1.4 地質(zhì)填圖。地質(zhì)填圖是按照專業(yè)比例或統(tǒng)一要求，將勘探所得地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象在地理圖上進行描繪的一項基礎性工作。填圖所需信息或數(shù)據(jù)通常由遙感、航空像片或其他勘探技術所得，填圖的目的是對目標對象地質(zhì)情況和礦產(chǎn)儲量進行科學、客觀的描述以供研究使用。地質(zhì)填圖主要步驟如下：資料收集→實地填圖→整理完善。第一步，通過遙感、航空像片等多種技術搜集目標對象的地質(zhì)資料，選擇和繪制具有代表性的地質(zhì)剖面，確定填圖單位；第二步，根據(jù)穿越法和追索法確定路線填圖，完成野外實體填圖；第三步，將前期繪制的草圖進行縮放處理，并將不同草圖的地質(zhì)界線進行銜接處理，形成最終的完整地質(zhì)圖。在煤礦勘探中，地質(zhì)填圖是最基本的勘探方法之一，該技術利用地質(zhì)學理論和方法，對煤礦富集區(qū)域進行調(diào)查、研究，為以后的地質(zhì)工作提供參考。
　　2.1.5 遙感地質(zhì)。遙感技術是一種新型的研究地質(zhì)科學的手段，該技術在多光譜衛(wèi)星像片和可見光航空像片判讀的準確率上具有優(yōu)勢，能快速、準確地找出找礦標志、地質(zhì)構(gòu)造。遙感地質(zhì)應用包括遙感電視、雷達、遙感攝影、激光遙感等，可對地表、一定深度的地質(zhì)情況進行準確客觀的探測；抗干擾能力強，可實現(xiàn)連續(xù)性觀測；能獲取其他探測技術無法獲得的地質(zhì)信息，并能對信息進行自動化處理，減輕了人工勞動量。遙感技術的主要缺點是受天氣影響較大，遇到陰雨、霧霾天時，會干擾信號的傳輸和接收，影響信息接收的準確性。
　　2.2 應用評價 根據(jù)以上各種地質(zhì)勘探方法分析可知，勘探技術不同，其使用環(huán)境有差異，所得信息的作用也不同。物探法適用性較強，但對復雜地層只能獲得大致信息，地層詳細信息還需要借助其他勘探技術的輔助；坑探技術適用于一定厚度表層地質(zhì)信息勘探，對于地下水位較高或疏松地基的測量卻不適用；鉆探法適合勘探較深地層的地質(zhì)情況，能對其他方法所得信息進行驗證、揭露顯示和圈定，但鉆探法使用起來難度較大，對技術要求較高；地質(zhì)填圖是對各項勘探結(jié)果的匯總，將所得信息綜合繪制在地理地圖上，能直觀形象地反映地質(zhì)情況，但受其他勘探結(jié)果的影響較大；遙感技術雖然受氣候因素影響較大，但在適當條件下確定提供地表和一定深度的地質(zhì)信息，且信息的可靠性、直觀性、準確性較高。
　　3 結(jié)語
　　隨著科技的不斷進步，越來越多的先進設備和技術將應用到地質(zhì)勘探中，為我國的礦產(chǎn)開采提供準確信息。由于單一勘探方法的適用條件有限，無法獲得目標對象全面準確的信息，因此將多種勘探方法綜合使用將是未來礦產(chǎn)勘探的主要趨勢。地質(zhì)勘探工作人員，應認清形勢，積極研發(fā)和使用更多的綜合性地質(zhì)勘探技術，為我國礦產(chǎn)開采的安全生產(chǎn)提供可靠信息。