地质勘查在矿山地质环境修复治理中的作用研究论文
2026-04-01 11:42:02 来源: 作者:xuling
摘要:本文将围绕地质勘查技术在矿山地质环境修复治理中的作用进行深入研究,分析常见地质勘查技术的原理及作用,明确当前矿山地质环境修复治理的方向,结合实际案例,进行地质勘查要点和修复治理创新探究。
摘要:随着矿山资源开发工程规模的扩大,矿山地质环境修复治理工作备受越来越多的关注与重视。需要将矿山地质环境修复治理和地质勘查工作作为矿山开采工程的重要组成,借助高效的地质勘查技术,有效的进行矿山地质环境的修复和治理,构建良好的矿山生态环境,实现绿色矿山开采。本文将围绕地质勘查技术在矿山地质环境修复治理中的作用进行深入研究,分析常见地质勘查技术的原理及作用,明确当前矿山地质环境修复治理的方向,结合实际案例,进行地质勘查要点和修复治理创新探究。
关键词:地质勘查技术;矿山地质环境;修复治理;矿山治理
近年来,国家高度重视矿山地质环境恢复和综合治理工作,将保护环境作为基本国策,要求矿山开采工程需坚持环境保护优先,促进人与自然的和谐共生。基于此,在矿山开采过程中,需采取边开采、边修复的原则,积极推进矿山地质环境修复治理工作,有效保护矿山地质环境,减少矿山资源开采过程中对矿山地质环境造成破坏。充分发挥地质勘查技术的作用,为矿山地质环境修复治理提供重要的数据保障,快速建设绿色矿山工程。
1地质勘查技术在矿山地质环境修复治理中的作用
地质勘查技术是指借助多种勘查技术和手段,对矿山地质进行全方位掌握和监测的技术,主要针对地质环境、岩土结构、水文地质条件等内容,可对矿山地质环境形成科学的评估,为施工和环境修复治理提供重要的依据。可借助地质勘查得出的地质结论报告,真实的反映矿山地质环境状况,为矿山开采工程提供数据,有效促进矿山环境的保护与治理工作的开展。
目前,矿山开采工程中应用地质勘查技术,能够对矿山环境受损状况进行全面评估,为后续修复方案的制定提供科学依据。由于矿山在实际开采过程中往往会形成地形地貌改变,造成地表塌陷或边坡失稳等地质环境问题,或在开采中对矿山区域的水文条件造成污染,让周围的生态环境系统受到极为严重的影响。因此,可充分利用地质勘查技术获取真实的地质勘查数据,便于矿山地质环境修复治理提供有效参考,更好的达到矿山修复的预期效果。同时,基于不同地区矿山环境的差异,借助地质勘查技术还能够提供准确的矿山地质环境信息,更好的帮助矿山开采工程进行关键区域的修复,从而更好的利用地质勘查结果,为工程环境修复与治理提供适宜的策略,增强矿山地区的水土保持能力。现针对常见的地质勘查技术进行作用介绍。
1.1重力勘探技术
重力勘探技术作为最常见的矿山地质勘查技术,通过测量地球重力场的微小变化,反推地下密度差异地质体,其能够形成对矿山地质结构及岩石岩体状况的初步勘探,不仅能够达到快速找矿的目的,还能够借助该技术进一步为矿山地质环境修复和治理提供参考。在技术的具体应用中,能够细致呈现地质结构层次差异,展现地下物质密度分布状况,便于对矿山开采工程地面塌陷等灾害问题进行提前预测,为地质环境治理提供重要依据,并有效检验治理效果。
1.2 GIS技术、GPS技术和RS技术
“3S”技术作为GIS技术、GPS技术、RS技术的总称,其在矿山地质勘查中可发挥重要的作用,获得较为显著的勘查成果。其中,GIS技术可借助可靠的数据分析系统,对矿山开采工程地质分布数据进行全面的采集、储存、管理、分析,为矿山地质环境修复治理提供有效指导。GPS技术主要可借助地理定位功能,对矿山地质灾害地点进行精准定位,并在矿山地质环境修复治理中提供精准的测量结果,切实保证地质环境修复治理的效率。基于GPS技术的大尺度地形图,能够在地质环境修复中提供方位上的索引。RS技术主要可借助遥感探测手段,对矿山地质数据进行精准、真实的勘查,从而保障矿山地质环境修复治理工作的安全性。
1.3高分辨率数字地震勘查技术
高分辨率数字地震勘查技术,主要是利用弹性波对地下介质密度和弹性差异进行获取,从而有效推断地质岩层的形态及性质。在该技术的应用过程中,能够实现对地质勘查结果的数字化记录与校正,并借助高分辨率勘查,形成高精度数据叠加分析,切实保证数据信息的真实性和准确性。在矿山地质环境修复治理中,可借助该技术,获取高分辨率的勘查结果,为地质环境修复提供有效的依据,促进矿山资源的科学合理开发。

1.4瞬变电磁技术
瞬变电磁技术主要是利用脉冲磁场及二次感应涡流场,形成对水文地质结构的勘查方法,主要应用在含水层的三维探测中。目前,可借助该技术形成对矿区水文条件及矿石特征的获取,便于针对地质勘查方案提供有效的支持,辅助工程更好的进行地质环境修复工作。
1.5钻探技术
钻探技术在地质勘查中具有较高的容错率,即能够满足修复和治理工作中的各种数据需求,并具有较为广泛的矿山地质勘查范围和勘查深度,可在实际应用中发挥重要作用,保证矿山地质环境修复治理的顺利开展。
2矿山地质环境修复治理方向
矿山地质环境修复治理可促进矿山开采工作的可持续发展,让矿区的地形地貌、水文地质条件、生态环境等得到有效的修复与保护,维持生态环境的平衡与生物多样性。其中,需根据不同矿区的环境情况,进行针对性的修复治理,并基于地质勘查结果,拟定修复治理关键区,并检验最终修复治理的结果,形成对矿山地质环境的持续评估与监测,维持矿山的长期生态平衡。现针对矿山地质环境修复治理方向进行深入分析。
2.1地形地貌再造修复
在矿山地质环境修复治理中需着重对地形地貌进行再造修复,最大限度减少矿区的灾害问题。在矿山开采过程中,露天采矿往往会形成大量岩石层和覆土的剥离,直接暴露地下矿体,而在此过程中会导致矿山原有地形地貌被严重破坏,丧失基本的生态功能。其中,地形地貌的大规模改变,还会引发边坡失稳或泥石流等灾害问题,严重威胁着附近地区的生态安全和居住安全,而暴露的矿山岩层,还会在长期风吹日晒作用下释放粉尘,造成矿区空气质量问题。因此,在地质环境修复和治理过程中,要对地形地貌进行再造修复,在全面掌握地形地貌勘查数据后,编制有效的修复方案,对高陡边坡区域进行削坡减载清除危岩体,分级设置挡墙、主被动防护网等措施,加强边坡保护,切实保证边坡的平整性、牢固性和安全性。
2.2植被群落再造
结合目前矿山开采现状进行分析,矿山开采需要对原本土地覆盖层进行移除,并对原有植被进行毁坏,一定程度上改变了矿山生态系统的自然复原能力,降低了矿区土壤的保水保肥能力。其中,植物群落被破坏或移除,还会极大影响矿区土壤微生物的多样性与活跃性,导致土壤结构发生改变,难以为植物生长提供有效的支持。因此,在矿山地质环境修复治理中,可加强植被群落再造,基于自适应原则,采用人工干预手段将“乔灌草”按一定比例分级配比,模拟植被群落的演替及再生,实现有效快速恢复矿区的植被群落盖度。其中,可结合植物材料先锋选育技术,对矿山重点灾害区域进行修复,最大程度修复矿区地质环境的生态功能。
2.3土壤重构
矿山开采过程中,势必会造成土地资源的影响,使原有的土壤结构受到损伤,变得更疏松,易于侵蚀,导致水土流失等严重环境问题的产生,或由于矿体的开采,导致土壤中重金属含量超标等问题。因此,在矿山地质环境修复工作中,可加强对矿区土壤性质的改良,借助物理法、生物法、化学法等技术手段,实现土壤重构,从而恢复矿区的土壤肥力。其中,具体的土壤重构中,可借助物理法对土壤性能进行改善,如可利用优质的土壤进行回填,或采用原有的土层进行回填,尽量增强土壤中的营养元素,优化土壤的结构,让矿区快速恢复生态功能。生物法则主要用于应对土壤中的污染物超标等情况,借助土壤微生物群落投放,有效降解土壤中的重金属元素,实现对污染土壤的修复。而化学法进行土壤重构,则主要是在土壤中添加适量的养分或化学物质,有效调节土壤的酸碱值,并显著增强土壤的肥力,为植物群落提供适宜的生长生存环境。但在化学法的利用中,需注意的是,要严格控制化学物质的用量,避免对土壤造成二次污染。
2.4水土污染防治
矿山开采作业还会一定程度上造成矿区的水土污染情况,即开采中的废水浸入土壤、渗进地下水,将会导致矿区地下水严重的污染问题,极大影响水生植物等的生存。同时,废水还会改变土壤的酸碱性,让土壤出现酸度超标的情况,使土壤丧失植物生长发育的条件等。因此,在矿山地质环境修复治理中,要着重加强水土污染的防治,可借助源头管控、过程阻断、末端治理的方式,进行水土污染的防治。在源头管控中,要保证工程在开采中做好废水等的处理,不得随意排放废水,造成水土污染。过程阻断中则要借助地质勘查技术,对地质情况进行实时监测,并采取边开采、边治理的原则,进行过程性污染阻断。末端治理过程中,则可针对矿区的实际污染状况,进行针对性的修复治理,如可在修复中利用铁角蕨等植物,吸收土壤中的污染物,或借助石灰抑制剂等,改变污染物形态,避免污染的扩大。
3地质勘查技术在矿山地质环境修复治理中的应用
3.1工程介绍
以某地区灰岩矿开采工程为例,其位于山脉与平原的交界处,处于丘陵区,海拔50m~174m,矿区整体地势呈现西高东低走势,由于不规范的开采,目前该矿区存在着地形地貌完全改变的情况,尤其在矿区西部的高陡边坡区域,存在着大量潜在滑坡体和崩塌危岩体。因此,要加强对该工程的矿山地质环境修复治理,保证边坡区域的稳定性。
3.2地质勘查技术的应用要点
3.2.1矿山地质环境背景调查
在进行地质勘查过程中,要充分对该工程矿山地质环境背景进行调查,为地质勘查工作奠定坚实基础。其中,要广泛收集该工程矿山的基本信息,结合该区域进行的历史开采数据及资源储量状况、自然地理特征等,为矿山地质环境修复治理提供重要的参考。同时,还需对该地区的原有自然地理特征进行调查,如地形地貌、气候特征、水文条件等。
3.2.2关键环境因素勘查
在地质勘查中还要对工程区域的关键环境因素进行调查,具体的调查要点如下:①地貌特征勘查。要对该工程区域进行地质环境情况的充分了解,发掘矿区的潜在生态功能。尤其针对露天矿山区域的布局进行资料调查,便于对地形地貌改变的细节进行全面的掌握,从而为高陡边坡治理和修复提供针对性的建议,并在开采过程中做好相关的废料堆放工作,避免不良堆放造成地质灾害问题。②土地资源调查。该资料能够全面揭示和评估矿山活动可能对土地资源造成的影响,如压占、损毁情况等,可精准的进行工程的土地资源状况分析,便于诊断当前开采造成的灾害和污染程序,进而针对性的进行土壤重构和置换。③地表水与地下水资源调查。可基于该工程周边的水环境进行勘查,从而估计当前工程区域的含水层状况。通过水资料的勘查,还能够为工程地下水污染的危害程度和范围进行全面的评估。其中,可借助水量涌出、水位变化以及水质测定等勘查结果,切实为该工程水污染的防治提供依据。④地表土壤与植被勘查。要采用取样等手段,对地表土壤的成分含量进行精准测量,并对当前区域内的植被种类和覆盖状况进行评估,从而客观反映工程生态系统功能。为植被群落再造提供重要的生物恢复策略参考。⑤工程地质条件调查。该内容的调查,主要是可衡量工程当前需要进行修复的地质条件状况,并对工程的坝墙、沟渠、边坡等结构的坚固性和可用性进行评估。一般情况下,可使用钻探、槽探等手段,进行取样勘查,精准的获取工程当前的地质状况,为矿山地质环境修复治理提供准确的地质结构参数。
3.3地质勘查的修复治理创新
3.3.1以测绘勘查与三维建模为核心的矿山地质环境修复路径
针对该工程进行矿山地质环境修复治理,需充分利用地质勘查技术,妥善落实矿区测绘和勘查工作,进而形成对矿区针对性的生态环境修复和治理。其中,工作人员应当秉承严谨的工作态度,利用综合性的地质勘查技术,进行矿区的测绘和勘查,并利用现代化技术手段,绘制矿区数字地图,建立相应的三维数据模型,便于为矿山地质环境修复治理工作提供更加直观的参考。在三维数据模型中,可视化呈现当前矿区的地质灾害状况,如地面崩塌情况、土体和岩体情况等,从而进一步保证矿山地质环境修复治理工作的高效安全开展,制定有效的地质灾害治理和生态环境修复方案,保障修复治理中的人员安全。
3.3.2“双碳”目标下绿色勘查技术赋能矿山地质环境修复的实践路径
在应用地质勘查技术进行矿山地质环境修复治理过程中,还需充分借助绿色勘查技术,进行高效的地质勘查。其中,绿色勘查技术是基于“双碳”目标开展的地质勘查创新,可顺应绿色矿山开采的主流发展趋势,进行降本降耗的勘查。相比传统的地质勘查方式,绿色勘查技术具备低能耗的优势特点,且不会对矿区地质环境造成二次损伤,更不会形成对环境的污染。在绿色勘查过程中,要秉承着保护性勘查的原则,尽量将勘查工作对环境的影响降到最低,并形成新能源的利用,避免造成能源的负担。如借助太阳能发电,为各种地质勘查设备提供动力能源,从而形成地质勘查的可持续发展。未来,还需不断加强对绿色勘查技术的研究和创新,构建更具生态保护性的地质勘查技术,实现环境保护和地质勘查的协同发展。同时,在绿色勘查过程中,还可借助多元化的技术手段配合,如物联网技术、人工智能技术等,形成对地质环境状况的绿色勘查,为矿山地质环境修复治理工作提供重要的数据支持。
4结语
综上所述,地质勘查技术可在矿山地质环境修复治理中发挥不可替代的作用,为修复治理工作提供重要的数据支持,检验修复治理方案的可行性,并对修复治理结果进行有效的评价。在具体的矿山地质勘查过程中,需根据矿山工程的实际情况,采用针对性的技术手段,进行精准高效的数据获取,从而辅助矿山地质环境修复与治理。未来,还需不断加强对地质勘查技术的研究和创新,借助数字化技术和人工智能,形成数据的统计分析,进一步提升地质勘查效率和准确性。