矿山地质工程中精细化施工现场勘察技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-06-25
/ 2

矿山地质工程中精细化施工现场勘察技术研究

何文军

身份证号:620523198708263193

摘要:对矿山地质工程施工现场精细化勘察技术进行了分析,研究了矿山地质工程中的施工现场勘察技术应用的原则、施工现场精细化勘察技术的具体应用技术在矿山地质工程中的应用效果等内容,希望能够为相关行业提供借鉴。

关键词:矿山地质工程精细化施工现场勘察技术

1现场勘察技术的现状与挑战

在当今的矿山地质工程领域,现场勘察技术的进步无疑是推动行业发展的关键动力。随着高精度地质雷达、三维地震勘探等尖端科技的引入,我们已经能够以前所未有的方式揭示地下世界的秘密。这些技术通过高分辨率的数据采集,能够更准确地描绘出地质结构,为矿山的设计和施工提供了重要的科学依据。然而,尽管这些技术带来了显著的提升,但我们也必须承认,它们在应对某些特定挑战时仍显得力有未逮。

对于那些位于偏远地区或复杂地形的矿山,传统的勘察方法往往显得力不从心。由于设备的限制,这些地方的地质结构可能无法得到充分的识别和分析,导致勘察结果存在一定的误差。例如,地形的复杂性可能会影响地震波的传播和解析,使得地质结构的图像模糊不清,这无疑增加了施工的风险,可能引发如地面塌陷、矿井渗水等安全事故,严重影响矿山的生产效率和安全。另一方面,新技术的广泛应用也面临着实际操作中的难题。高昂的设备成本和复杂的操作流程使得新技术的推广受到限制。矿山企业需要投入大量的资金进行设备更新,同时还需要对员工进行专业培训,以确保他们能够正确、安全地使用这些高科技设备。对于许多资金有限、技术力量薄弱的中小矿山企业来说,这无疑是一项巨大的挑战。

2精细化施工现场勘察技术

2.1高精度地质雷达探测技术

高精度地质雷达探测技术是矿山地质工程精细化施工现场勘察的关键技术之一。它利用雷达波在地层中的传播特性,对地下结构进行无损、非侵入式的探测,能精确识别地质构造、矿体分布以及潜在的地质灾害隐患。此外,该技术还能提供地质参数的实时监测数据,为矿山设计和开采决策提供科学依据,极大地提高了地质勘查的精度和效率。

2.2三维地震勘探技术

三维地震勘探技术是矿山地质工程精细化施工现场勘察的关键技术之一。它利用地震波在地下不同介质中的传播特性,构建地下地质结构的三维图像,从而为矿山设计和开采提供精确的地质信息。例如,通过布置大量的地震监测点,可以收集到大量的地震数据,这些数据经过复杂的信号处理和成像算法分析,可以揭示出地质结构的细节,如断层、岩层界面等,精度可达到数十米甚至几米。

2.3遥感与GIS技术的集成应用

在矿山地质工程中,遥感与GIS技术的集成应用是提升精细化施工现场勘察效率和精度的关键。遥感技术能够通过卫星或无人机获取大范围、高分辨率的地质图像,识别地表特征、地质构造和矿产分布,为矿山的宏观规划提供详实数据。而GIS(地理信息系统)则能对这些数据进行整合、存储、管理和分析,生成直观的地质信息图层,支持多因素的复杂地质问题的解决。

2.4实时监测与数据分析系统

实时监测与数据分析系统在矿山地质工程的精细化勘察中起着至关重要的作用。通过安装在施工现场的各类传感器,可以实时收集地质结构的稳定性、地下水位变化、地表位移等关键数据。例如,通过设置在关键位置的应变传感器,可以精确监测到微小的地质变形,预警潜在的滑坡或坍塌风险,极大地提高了施工安全。同时,这些数据通过无线网络实时传输至中央处理系统,利用大数据分析和机器学习算法,可以预测地质条件的未来趋势,为决策者提供科学依据。

3面临的困难与解决策略

3.1技术实施中的主要困难

在矿山地质工程中,精细化施工现场勘察技术的实施往往面临多重困难。首先,地质环境的复杂性使得数据采集和分析极具挑战。例如,地下结构的非线性特征可能导致高精度雷达探测数据的解释难度增加,需要高级的地质建模技术进行解析。其次,新技术的应用需要高昂的设备投入和专业人才,如三维地震勘探技术的设备成本高,且操作和数据分析要求专业技能,这在一些资源有限的矿山可能会成为阻碍。此外,实时监测系统的维护和数据处理工作量大,可能超出现有的人力资源和信息处理能力,影响勘察效率和精度。

面对这些困难,矿山企业应积极寻求解决方案,如通过与科研机构合作,引进先进的数据处理和分析技术,提升数据解释的准确性。同时,加大人才培养和引进力度,建立专门的技术团队,以提高对新技术的掌握和应用能力。

3.2人力资源与设备配置的挑战

在矿山地质工程中,精细化施工现场勘察技术的应用面临着人力资源与设备配置的严峻挑战。一方面,地质勘察工作需要高度专业化的团队,包括地质学家、测量工程师、数据分析师等,而这些专业人才的培养和招聘往往需要大量的时间和资源投入。例如,根据行业报告,找到具备高级数据分析能力的地质工程师可能需要一年以上的时间。另一方面,高精度的地质探测设备如地震勘探仪、遥感卫星等,其购置和维护成本高昂,对企业的经济压力较大。

此外,设备的使用和维护也需要专门的技术支持。在实际操作中,由于地质环境的复杂性,设备可能频繁出现故障或需要校准,这不仅增加了运营成本,也可能延误勘察进度。为应对这些挑战,企业需要建立合理的人员培训体系,通过内部培训和外部合作,提升团队的专业技能和设备操作能力。同时,优化设备采购策略,如采用租赁或共享设备的方式,以降低初始投资。此外,引入设备远程监控和预测性维护技术,可以预防设备故障,减少停机时间,提高勘察效率。

3.3提升勘察效率与精度的策略

在精细化施工现场勘察中,提升效率与精度的策略至关重要。这包括采用先进的高精度地质雷达探测技术,如在某矿山项目中,通过使用新型雷达设备,成功地将地质结构的定位精度提高了20%,大大减少了后期的不确定性和额外的挖掘工作量。同时,结合三维地震勘探技术,可以更深入地理解地下结构,为矿山设计提供更为精确的依据。

遥感与GIS技术的集成应用也是提升效率的关键。通过整合遥感图像和地理信息系统,可以实现大范围、快速的地质环境评估,减少了传统人工测绘的时间消耗。实时监测与数据分析系统的建立,可以实时反馈现场数据,及时发现和处理异常情况。通过建立预测分析模型,可以预测地质灾害的可能性,如在某矿山的实践中,通过数据分析成功预警了一次潜在的滑坡,避免了重大损失,同时也为优化开采计划提供了实时信息支持。

此外,优化工作流程和提升人员技能也是提升精度的重要环节。定期的员工培训和设备更新,确保团队能够熟练运用最新技术,同时,通过引入项目管理工具,可以更好地协调各环节工作,减少不必要的延误和重复工作,从而实现整体效率的提升。

总结

综上所述,矿山地质工程中的施工现场勘查技术,在具体的工程实践中起着非常重要的作用,其直接影响着整个工程的施工质量。因此,在具体的矿山地质工程施工过程中,要积极探索精细化施工现场勘察技术在其中的应用,并加强对施工现场勘察技术在具体应用中的创新和优化,使其能够更好地服务于工程项目。只有不断地对矿山地质工程施工现场勘察技术进行研究和探索,才能不断地提高矿山地质工程施工现场勘察技术应用的效率和质量,才能使矿山地质工程在未来更好地发展。

参考文献

[1]任琴.矿山地质工程勘查施工技术研究[J].世界有色金属,2021,No.581(17):113-114.

[2]陈红磊,严博俊.矿山工程项目施工中岩土工程勘察技术优化研究[J].世界有色金属,2022,No.607(19):223-225.

[3]马金龙.矿山岩土工程勘察中常见的问题与处理方法[J].世界有色金属,2019,No.528(12):184+186.

[4]贾治兵.矿山地质测绘中岩土工程勘查的相关措施研究[J].中国金属通报,2021,No.1054(10):141-142.

[5]石科.基于综合勘查技术的矿山岩土工程施工措施研究[J].世界有色金属,2019,No.527(11):211+213.