矿山地质勘查质量控制及提升策略研究论文

2024-12-03 16:58:15 来源: 作者:liziwei
摘要:矿山地质勘查工作是矿产资源开发与利用过程中的重要方法。矿山地质勘查的重要性主要体现在矿产资源评估与储量确定、降低矿产资源开发风险、降低对环境的潜在破坏以及有助于企业技术创新与流程开发优化。但当前矿山地质勘查过程中面临着较多问题,通过对当前矿山地质勘查中主要问题的分析,针对性地提出改进提升策略。
摘要:矿山地质勘查工作是矿产资源开发与利用过程中的重要方法。矿山地质勘查的重要性主要体现在矿产资源评估与储量确定、降低矿产资源开发风险、降低对环境的潜在破坏以及有助于企业技术创新与流程开发优化。但当前矿山地质勘查过程中面临着较多问题,通过对当前矿山地质勘查中主要问题的分析,针对性地提出改进提升策略。
关键词:矿山地质;勘查质量;质量控制;提升措施
改革开放以来,通过招商引资、扩大内需等经济政策,我国的经济发展取得了举世瞩目的成就,各行各业均引进了先进的技术和管理经验,促进了国内产业的升级和经济结构的优化,我国经济逐步融入全球经济体系。在国内经济的发展过程中,工业经济在发展过程中势必需要大量的矿产资源,但我国的铁矿石、石油等自然资源较为匮乏,人均资源保有量处于全球下游,主要的能源结构仍以煤炭为主。在国内矿产资源开发过程中,地质勘查的作用较大,对寻找新的矿源、估算矿产存量以及确定开发可行性等方面具有重要作用。
本文针对矿山地质勘查的重要性,对当前矿山地质勘查过程中的主要问题进行了分析,并根据工程经验及前人研究成果,有针对性的提出了矿山地质勘查质量控制及提升措施,以期进一步提高矿山地质勘查人员技术水平,提升矿山地质勘查质量及控制水平,保证地质勘查工作的顺利进行。
1矿山地质勘查重要性分析
1.1资源评估与储量确定
地质勘查能够准确评估矿产资源的规模、质量和分布情况,为矿山的可行性研究和开发计划提供基础数据。地质勘查通过钻探、取样和地球物理、地球化学方法,对矿石的体积、矿石的品位(即矿石中金属含量的百分比)以及矿石的类型进行定量的评估,为矿山开发的可行性研究及经济性评估提供基础的数据资源。其中,矿山地质勘查工作不仅可以提供金属矿石的物理和化学特性,还可以建立三维地质模型,更好的展示矿体的空间分布、形态和结构,为制定矿山的开发计划提供参考。
矿山项目投资开发是一项复杂且高成本的工作。通过地质勘查可以较为准确的确定矿石的储量,通过矿山地质勘查提供的数据来评估项目的经济潜力,预测开发、运营成本,进而估算矿山开发的潜在收益及回报周期。矿山地质勘查工作为矿山的开发决策提供了第一手的资料。
1.2降低矿产资源开发风险
地质勘查有助于识别和评估矿山开发过程中可能遇到的风险。矿山地质勘查主要揭示了区域内的断层、褶皱、裂隙和其他结构特征,对分析矿山地质的稳定性及开发过程中的安全性具有重要意义。其次,地质勘查工作可以评估地下水的分布、流动和质量,降低矿山的开采难度和成本,减小对环境造成影响。地质勘查工作通过确定矿石的硬度、破碎性、含水量等物理特性,有助于开发企业选择合适的开采技术和设备,降低开采的难度和成本。
地质灾害方面,通过前期的地质勘查工作,识别可能发生的地质灾害类型,如滑坡、泥石流、岩爆等,同时对可能含有有害气体的金属矿床提前预警,有助于开发企业制定相应的风险缓解措施,减少开发过程中的不确定性和潜在损失。
1.3降低对环境的潜在破坏
矿产资源开发过程中对矿山周边自然环境造成较大的潜在影响,如地表破坏、土壤侵蚀、植被破坏及生物多样性破坏,自然环境的破坏一般是不可逆的,因此在矿山资源开发前制定自然环境保护措施,在矿山资源开发后应进行合理的恢复。地质勘查工作可以确定矿产开发活动对植被、地形及地表结构的破坏程度。
在进行地质勘查时,可以评估矿山开发对环境的潜在影响,包括地表破坏、水土流失、污染等。这有助于企业在早期阶段就考虑环境保护措施,确保矿山开发活动符合可持续发展的要求,减少对生态环境的负面影响。其次,评估水土流失的风险是地质勘查的重要组成部分。通过地质勘查工作,可以了解土壤的侵蚀潜力和水流模式,帮助企业设计排水系统和土壤保护措施,以减少水土流失。同时,对矿产资源开发过程中的地下水及地面水的质量识别,可以识别出矿产资源中的有害元素以及控制开采过程中化学品的使用,均有助于在矿产资源开发完成后企业制定相应的水处理及污染防治计划。
1.4技术创新与流程优化
地质勘查为矿山的开采技术选择和工艺流程设计提供了科学依据。根据地质勘查结果,开发企业可以获取矿石类型、结构、矿物组成、矿石品位等,从而确定开发方式,优化开发流程,以最小的成本将矿石开采出来。其次,根据地质勘查结果,确定矿藏深度,用以评估矿产开发方法的技术可行性及经济性,勘查结果还可以确定矿产分布密度,有助于开发企业识别高品质高密度的矿藏位置,从而优化开发计划,优先开发矿石品质高密度大的区域,尽快收回投资成本,提高开发资源的利用率。
通过了解矿床的地质条件,可以设计出更有效的开采方案,减少不必要的开采和运输,从而降低开采成本。同时,地质勘查可以揭示矿床的特殊地质条件,如矿石的硬度、湿度等,通过先期的勘查数据,帮助开发企业提前做好矿石处理技术的研发,激发技术创新,开发出新的开采和加工技术,如选矿与冶炼工艺等。
综合以上分析可知,地质勘查工作在矿山资源开发过程中具有重要作用。地质勘查工作可以进行矿产资源评估与储量确定、降低矿产资源开发风险、降低对环境的潜在破坏以及有助于企业技术创新与流程开发优化,为矿山的开采提供了全面的科学依据。
2矿山地质勘查中存在的主要问题
2.1技术与方法的局限性
首先,地质勘查技术受到当前技术水平的限制,一些先进的勘探技术可能成本高昂,不易普及。当前,由于勘查成本的限制,航空地球物理测量、深海勘探设备、高精度卫星遥感等技术水平较高的勘查技术未完全应用于矿山地质勘查中,这些新技术往往需要昂贵的设备和维护成本,相比传统的勘查技术而言,增加了勘查作业的施工成本,且这些技术的应用需要专业的技术人员,也同时增加了人员成本。而矿产地质勘查工作作为矿产开发的前期工作,对开发与否的不确定,造成开发企业所能提供的资金及人才有限,往往造成勘查技术更新较慢。
其次,当前的地质勘查方法无法完全适应所有类型的矿床,特别是对于深埋藏、隐伏矿体或复杂地质条件下的矿床。深埋藏矿体超出了常规地质勘查技术的有效探测深度,获得的地质勘查数据准确度较低;部分隐伏矿体被覆盖在深厚地表层下,地质勘查中往往采用钻孔的形式,以点盖面,对隐伏矿体通常无法准确勘测;同时,传统的地质勘查方法,在面对断层、褶皱、岩性变化等复杂的地质结构时,不利的地层条件往往影响勘查信号的传播与接收,容易造成勘查数据的不准确或失真,影响地质勘查人员对矿产资源的判断。
2.2数据的准确性和完整性
矿产资源地质勘查的结果往往依赖于大量的数据收集、分析与统计,数据的准确性直接影响到勘查结果的可靠性,同时直接关系到矿山资源开发过程中的资源评估、风险管理及开发计划的制定。首先,由于矿山地质勘查主要面对的是地质资源复杂且开发程度较低的区域,部分采样点的勘查工作难度大,往往需要耗费大量的人力与物力,在确定采样点方面,需要根据矿产资源的初步探测情况确定采样点,并选择适当的采样方法,如果采样点选择不当或采样方法存在偏差,将会导致样本数据无法代表整个矿床的特性,影响开发决策。其次,地质勘查数据处理过程中的误差,如统计方法不当、人为计算错误、操作失误等,均可造成勘查数据失真,影响数据准确性。最后,勘查数据的完整性及全面性较差,对矿产无法进行全面的解释。矿产资源的路面模型及解释方法主要与勘查数据有关,但由于勘查过程中未进行全面的勘查工作,缺少部分关键数据或关键数据失真时,将导致某些地质现象解释不足,无法满足开发要求。进行二次勘查时,无疑增加了勘查成本,不利于企业的成本控制。
2.3环境和安全问题
地质勘查活动可能会对环境造成一定程度的破坏,如地表破坏、水土流失等,需要采取相应的环境保护措施。首先,地质勘查作业势必会对自然环境造成影响,如勘查作业过程中对地表植被的破坏,改变了地形地貌,对一些敏感区域的环境保护不足等,其次,勘查作业过程中产生的部分生活、生产垃圾,对周边的土壤造成侵蚀,增加了土地水土流失的风险,也间接的影响了自然环境。在矿产开发及勘查作业时,使用的化学品对地下水造成不可逆的污染。最后,勘查活动对野生动植物的自然栖息地造成较大干扰或破坏。
勘查作业本身的安全问题也是需要着重注意的。在一些地质条件复杂的地区,如高海拔、极端气候或地质灾害频发区,勘查工作可能面临安全风险。如高海拔地区的缺氧、气温低、紫外线强等健康风险、高温、严寒、强风、暴雨等极端气候对人员和设备的损害、如滑坡、泥石流、地震等地质灾害对勘查人员的影响、交通不便带来的补给困难增加作业风险以及水源和食物的安全性等。
2.4人才和经验不足
高质量的地质勘查需要专业的地质学家和技术人员,但在某些地区,特别是偏远或发展我国家地区面临专业人才短缺的问题。我国幅员辽阔,部分地区的教育资源有限,缺乏高质量的地质教育和培训资源,导致专业人才的培养不足,同时面对艰苦的野外作业环境,难以吸引和保留专业人才,也无法提供足够的激励措施来吸引专业人才。同时,矿产资源的勘查作业需要必要的基础设施,如实验室、研究中心等,但偏远的作业区域无法满足勘查作业的基础设施要求,也影响着专业人才的工作和研究。
由于专业人才的缺失,常常导致地质矿山地质勘查作业无法组建完整的技术团队,也就无法准确识别和评估地质条件,影响勘查结果的质量和可靠性。首先,缺乏经验的团队对地质理论、勘探技术和数据分析的理解不够深入,影响勘查的准确性,从而影响投资和开发决策;其次,对先进勘探技术的不熟悉可能导致技术应用不当,无法充分发挥技术优势;最后,缺乏经验的团队可能无法准确评估地质勘查中的潜在风险,对环境及工作安全的风险认识不到位。
3矿山地质勘查质量控制及提升策略
3.1使用先进的勘查技术和设备
使用先进的勘查技术和设备对于提高矿山地质勘查的质量至关重要。采用高精度的钻探设备和地球物理勘探仪器,如探地雷达(GPR)、高密度电法探测仪、地震探测仪、电磁和重力勘探设备,以提高地下结构和矿体的探测精度;利用卫星遥感和航空摄影技术,进行大范围的地表地质特征和环境条件调查,快速获取地表覆盖和地形数据;使用三维地质建模软件,将勘探数据转化为可视化的地质模型,帮助勘查人员更好地理解地质结构和矿体的空间分布;应用高精度的地球化学分析技术,如质谱仪和原子吸收光谱仪,进行土壤、水体和岩石样本的元素分析,以识别矿化异常。
使用先进的勘查技术和设备还有助于减少人为误差,运用人工智能和机器学习算法对大量地质数据进行模式识别和趋势分析,可以更加精确地识别和评估矿产资源,降低风险,提高资源利用率,并为矿山的可持续开发提供坚实的数据支持。
3.2强化数据分析和解释
建立专业的数据分析团队,运用统计学和地质统计学方法,对收集到的数据进行深入分析,如对团队成员进行专业培训,确保技术人员熟悉最新的数据分析技术和工具,确保数据采集过程遵循标准化流程,以减少误差和提高数据质量。通过对数据质量的控制,特别是对异常值检测、数据一致性检查及误差的分析上,确保数据的准确性。采用机器学习和人工智能技术,提高数据处理的自动化和智能化水平,减少人为解读错误。定期组织专家对关键数据进行复审和讨论,确保数据解释的准确性和全面性。
3.3注重环境保护和勘查安全
在勘查过程中,严格遵守环保法规,采取措施减少对生态环境的破坏。首先,通过合理规划勘查路线,尽量避免穿越自然保护区、珍稀物种栖息地等敏感的生态环境区域,避免破坏植被和野生动物栖息地。对敏感区域的勘查,限制采用重型机械,减少对地表植被的破坏,并减少对动物栖息地的干扰。同时,妥善处理勘查过程中产生的固体废物、化学品和污水等废物,限制使用危险化学品,防止泄漏和污染。实施环境影响评估,监测勘查活动对环境的影响,并及时采取缓解措施。
勘查安全管控方面,加强勘查现场的安全管理,定期对勘查人员进行安全培训,确保勘查人员了解安全规程、风险识别和应对措施,配备必要的安全设备和应急救援设施。勘查施工前,制定详细的勘查安全规程和操作指南,为勘查人员配备必要的个人防护装备,如安全帽、安全带、防护眼镜、手套等。在勘查现场设置应急救援设施,如急救箱、消防器材、紧急撤离路线和集合点。建立事故报告和处理机制,一旦发生事故,能够迅速响应并进行处理。
3.4加强勘查人员培养
面对专业人才稀缺的问题,与高校和研究机构合作,开展地质学和相关工程专业的教育和培训项目,培养高素质的地质勘查人才,提供实习和实训机会。设立人才培养计划,如奖学金、研究资助和海外交流机会,吸引优秀学生投身地质勘查领域。定期举办专业培训课程和研讨会,更新勘查人员的知识结构,提升专业技能;为勘查人员提供清晰的职业发展路径,并建立技能认证体系,对勘查人员的专业技能进行认证,提高其市场竞争力。建立激励机制,如职业发展路径、技能认证和奖励制度,激发勘查人员的工作热情和创新能力。
4结论
矿山地质勘查是一项复杂的技术工作,需要涉及到地质学、地球物理、地球化学、环境科学、工程地质、构造地质学等多个学科的知识,需要地质勘查人员具备较高的理论知识及现场实际操作水平,因此目前在矿山地质勘查过程中面临着较多的挑战与问题。本文通过对矿山地质勘查工作重要性的分析,分析当前矿山地质勘查中存在的主要问题,提出改进措施,以期培养出一支既具备专业技能又具有创新精神的地质勘查人才队伍,为矿山地质勘查的长远发展提供理论支持。
