矿山地质工作在地下非煤矿山中的重要作用

2022-10-21 10:32刘莲英
世界有色金属 2022年13期
关键词:矿体矿石矿山

刘莲英

(南平市自然资源局,福建 南平 353000)

通过矿山地质工作的完成,可以为后期在矿山做生产作业奠定一个扎实基础,从而提升在矿山生产资源的利用效果,并且可以延长矿山生产使用年限,保障矿山服务质量。矿山地质工作是需要贯穿整个矿山生产过程中每一个环节,因此在矿山地质工作中需要有专业性的指导意见和监督管理工作。许多矿山在经过一定年限开采之后,会出现资源缺少现象,尤其针对地下非煤矿山工作中,资源紧缺情况下更需要进一步做好矿山地质工作,按矿山地质工作,在地下非煤矿山中的作用发挥出来。

1 矿山地质工作

1.1 矿山地质工作概述

所谓地质工作主要指利用地质科学理论与传统和现代化相融合的技术手段对所需要开发的地域只进行探索研究,以经济的角度着手摸清探究地域的地质情况和挖掘具体矿产资源工作过程。在地质工作中涉及到的矿产资源普查勘探工作可以针对区域性分为地质调查、矿产普查、矿床勘探、矿山地质几个阶段过程,地质工作的研究需要贯穿整个矿产工作环节。从地质工作需要贯穿整个矿产工程可以看出这项工作需要由面到点、由外到里、由浅入深面面俱到的一个科研过程,在这个过程中,要不断地细化和精准化。本文涉及到的矿山地质工作是地下非煤矿山勘察找最后一阶段工作内容。

采矿地质工作和矿山生产有着重要的联系,对矿山正常的持续生产和资源开发利用、开发范围、使用寿命都有着影响。矿山地质工作不仅仅是生产当中所涉及到的技术上的管理,还是提高矿山生产经济效益的基础保障。随着信息化技术时代的到来,采矿机械化、智能化、自动化程度越来越高,采矿的方式方法越来越优化,导致地质工作已经没有过去受到相关采矿企业的重视。矿山地质工作是矿山管理系统中重要的工作之一,他需要跟随整个生产环节,从预计划、基建、生产、闭坑,都离不开矿山地质工作[1]。因此,随着科技的进步和发展,地质工作也需要在技术上不断的进步和创新,找到新的工作手段方法,提高地质工作效率,提升准确性。在我国矿业发展过程上矿山地质工作有着不可忽视的重要作用,要随着时代不断进步,不断加以重视。

1.2 矿山地质工作重要意义

矿山地质工作的顺利开展,可以为后期矿山开采和挖掘工程提供基础性相关地质材料,可以为开采提供服务。当矿山开发时,地质工作可以提供各项较为基础的勘测报告,从而更进一步了解矿产资源情况,提高矿产资源利用率,为后期矿山不断生产与延长矿山生产寿命奠定基础保障。在矿山地质工作过程上,其中最为重要的工作内容就是对矿山资源的开发和利用进行管理和监督,确保对矿山资源有效利用,在管理监督中解决资源在开发上遇到的相关问题,减少资源损耗,确保矿山各种资源精准性和高效利用性。

1.3 矿山地质工作重要性

1.3.1 针对矿山资源总量的重要性

在矿山开采中所涉及到的资源总量是有限的,随着矿山不断利用和开采,产量也会不断减少。在随着开采技术不断地提高和创新,矿山资源在开采强度有所增加,速度也会提高,导致矿山资源储存量不断减少。因此,加强更深入的矿山矿体开采已经成为延长矿山服务和使用年限的主要方式之一。

1.3.2 针对矿山成矿模式的研究重要性

通过对矿山成矿模式研究,可以提高矿山地质理论的发展。在矿山成矿模式研究过程中,到将理论知识和实践报告相结合,在矿床研究的基础上,对相关所涉及到的知识进行补充,从而及时总结矿山矿床的成矿模式。矿山地质工作基础上第一步找到成矿规律,并研究成矿规律形成原因,从而有效为矿山开采提供基础资料[2]。

1.3.3 针对矿山生产安全指导重要性

矿山地质工作可以为矿山生产提供必要的安全指导作用,根据矿山开采的特殊性质,安全工作是重要保障之一。由于在开采工作中各种外环境影响因素比较复杂,安全预防措施做得不到位,会为矿山开采埋下安全隐患。因此,矿山地质工作人员要与勘察所获得的资料相结合,可能遇到的事故做出预测和预防,为矿山开采安全提供预警,并提供必要的安全指导。

1.3.4 针对矿山环境研究的重要性

矿山地质工作对矿山环境研究有着重要的帮助作用。在资源开采中会遇到碎石矿渣,一旦处理不到位,就会对矿山周围环境造成较大污染,如果开采的矿山涉及范围比较广,废物堆放面积较大,容易就会对矿山周围植被和土地造成极大破坏,对地域生态环境造成污染。因此,在矿山地质工作勘察中,要找到适合对废物矿石回填处理的地段,通过回填处理,有效节省回填添加料,当矿山开采完毕之后矿场也更容易处理,而且通过简单的回填和压实有效改善矿山地质情况。

1.3.5 延长矿山服务年限的重要性

由于矿山的矿产量是有限的,随着矿山服务年限的增加,矿山开采的不断持续进行,矿产资源总量也会随之不断减少。由于开采技术和规模不断发展和增加,采矿速度也在不断提升,资源会随着采矿速度不断变得贫乏。这种情况对矿山地质工作的开展提出了更高需求,需要根据矿山地质工作为后期找到更多矿产资源做出铺垫。在矿产资源寻找中根据地质工作,降低找矿难度,提升资源利用率[3]。

2 矿山地质工作在地下非煤矿山中的重要作用

2.1 地下非煤矿山概念及任务

2.1.1 地下非煤矿山地质工作

地下非煤矿山地质工作具体就是指地下非煤矿山矿体的范围和周边地区,为了保障矿山开采工作可以有序进行的地质勘察工作。在地下矿床经过地质勘察后得出的具体矿体数据与市场需求数据相结合,从而确定开采矿体价值,从基建、生产、闭坑等不同阶段的地质工作,都属于地下非煤矿山的地质工作主要作用是确保摸清矿体状态和矿产规律,可以为采矿工作做下一步计划和实施方案[4]。

2.1.2 地下非煤矿山地质工作基本任务

地下非煤矿山地质工作基本任务主要包括以下五点:①通过矿山地质工作,对地下非煤矿山采矿巷道和探矿工程进行深入研究,从而了解矿体具体形态与矿体中所含矿石质量,得出具体地质资料来指导矿井开发及施工,从而确保地下非煤矿山施工过程中的安全性和稳定性;②可以有效指导工程人员对矿石合理开采,控制矿石的损失,提高矿石资源利用率,对整体矿石的产量和质量进行监控;③针对矿山周围外部环境水文地质问题与工程地质问题及时动态了解,对可能因外部环境造成的安全隐患及时得到控制和预防;④也对矿体进行边开发边探索,从而更准确地摸清矿体生产情况,并及时开发矿山外围地质勘探工作,寻找新的矿体资源和扩大矿山生产能力,从而延长矿山服务年限;⑤在地下非煤矿山开采过程中,整个施工过程及时进行总结和验收,从而不断提高矿山安全生产,提高矿体资源利用率[5]。

2.2 地下非煤矿山地质工作的主要内容

首先,在日常性的地下非煤矿山地质工作中,为确保工程可以有序开展,必须要有针对性地质工作,从生产勘探、地质取样、地质编录、地质存储量核算、生产管控、矿石质量、平化和损失控制等都需要研究和分析。其次,在地下矿山生产中,经常会遇到计划以外的地质问题。及时对发现的问题进行处理,找到行之有效的措施,有针对性地开展地下地质工作。主要包括评估矿石及围岩稳固性所开展的水文地质调查工作、有效处理矿井排水问题、革新地下非煤矿山安全生产技术、提高矿体存储条件、提高采矿工艺等相关地质工作[6]。第3点是针对地下非煤矿山施工时技术管理,在地质措施管制中主要包括:资源储量控制、矿石品质控制、矿石质量平衡、开采过程中矿石损耗和贫化控制、矿地质品位、开采过程中矿石质量的控制、开采计划编制工作、采矿措施管理等。最后,根据地下非煤矿山开采情况,扩大范围,向深部进行勘探和对周围环境的勘察,找到未在计划中得知的矿体,重新结合地质工作进行分析总结,通过先进技术挖掘新矿体资源开采范围,从而提高矿体中矿石使用率,不断扩大矿石开采范围,加大矿石资源存储,达到延长矿山服务年限的目标。

2.3 矿山地质工作在地下非煤矿山中的重要作用

在地下非煤矿山开采工作中基本上所有地质工作都是在地下进行,需要对矿体与周围地貌的结构进行摸清、对地质断层和结构进行掌握来确保在地下工作时的安全性。但在实际现场施工上,由于地质情况复杂,要想摸清地质状况全部的勘察有一定难度。随着地下非煤矿山开采时间的增长,矿山矿量会逐渐减少、采空区地质结构也会有所变化、井下巷道水文情况复杂、经济预估等问题,都成为地质人员需要在工作中处理的问题,为此矿山地质工作在地下非煤矿山主要作用有如下几点:

2.3.1 为地下非煤矿山提供设计依据

在地下非煤矿山各种设计中,主要是采场和巷道掘进设计、机电工程设计、通风设计、排设计等,在这些设计中不需要对具体的地质情况进行勘察,才可以确保设计内容符合现场现施工情况,实际施工中才可以起到指导生产作用。不符合地下采场实际情况的地质资料对地下非煤矿山不具备实操性。只有对地质情况调查清楚,才可以设计出可靠的地质基础,根据设计方案才可以得出与采矿生产相符合的设计方案。

2.3.2 为地下非煤矿山提供安全指导作用

地下非煤矿山在开采中的安全也是实际操作中首要预防和需要解决的问题。这就需要地质工作人员在原有的地质资料上结合实际施工现场情况,对采场及矿山各区域做到现场指导安全工作。在地下非煤矿山安全问题所涉及的主要地质工作内容是探索清楚矿床周围岩石与矿体厚度和情况、破碎程度与强度、采空区地质变化情况等。要根据实际情况形成系统性、可靠性的地质资料,对可能发生的安全问题起到预防作用,减少安全隐患,降低事故发生率。采场是地下非煤矿山重要基础生产单元,也是经常发生事故的场所之一[7]。因此,想要确保矿山安全生产,就必须对采场的安全问题做到预防和指导。

2.3.3 为地下非煤矿山提供生产指导作用

地下非煤矿山涉及到的工作是从多方面出发的,主要有采矿、掘进、机电、通风、排水等,而在这些工作中最基础的就是矿山地质工作。没有可靠的地质工作资料就无法对地下非煤矿山进行生产。所以地质工作所提供的相关资料必须真实、可靠、精装、详细,从而指导矿山生产工作。例如,生产工作包括的生产勘探、矿量平衡、矿石贫化损失等,前期的勘探工作都是由地质人员提供,以此来对地下非煤矿山矿床有初步基础了解,用于矿山基建,但是初期精准度不高,还无法满足矿山生产需求。要同时了解矿床赋存条件的复杂性与矿体自身变化,在采矿过程中可能会随时遇到一些较为复杂的变化,如围岩地质变化、矿体负变等无法预计的情况。这就需要地质相关人员要结合采场和巷道现场实际情况进行地质勘察,具体了解遇到的问题是由于什么原因形成才能对现场生产展开指导作用。做好地质工作可以确保在地下非煤矿山矿量的生产需求,了解矿体赋存情况更可以实现安全生产,提高矿山资源利用率[8]。

2.3.4 为地下非煤矿山延长服务年限

当下非煤矿山取得采矿许可证时,其开采范围和矿石总储量是有限的,在设计内的年限只能保持一定的生产能力,而随矿山服务年限的不断增加,采矿量会随之减少。为了地下非煤矿山可以提高竞争能力,许多地下非煤矿煤在后期会对矿山范围扩大,这情况就会对开采的资源变得越来越少。而由于开采得较为浅地表矿床被多次发掘开采,在地表矿产资源已经越来越难找,这种情况就导致矿区寻找逐渐向下延伸,不断挖掘深部矿体成为了地下非煤矿山延长服务年限的重要手段之一。

3 矿山地质工作在地下非煤矿山未来趋势

随着人们对价值观的不断改变,传统的经济价值较低的矿体开采已经逐步随着市场需求变成开采经济价值较高的矿体,这种现象为矿石的开采范围提供了条件。在采矿过程中运用已知矿床的资料为矿山地质工作带来有利条件,在利用新技术和理论相结合,让深部矿体和相邻新矿体的开发更为方便,有效延长矿山服务年限。在全球运用新成矿理论,采用最新技术,在已知矿床、已知矿区的基础上探索未知矿体、深部矿体、辛匡成都得以实现。例如,大利亚的布罗肯希尔、我国的息烽磷矿、柿竹园多金属矿床等都是从已知矿体基础上挖掘的新矿床[9]。

随着信息技术的不断完善让地质工作在地下非煤矿山中提供的资料数据越来越复杂和繁多,计算机的广泛应用可以有效为这种繁琐的数据加以分析和处理,减少了人力资源的投入成本,并得出更为科学严谨和动态直观的图像与数据信息资料(如图1、图2所示)。通过信息时代计算机的强大功能,可以对收集上来的大量数据和资料进行整合与编制。新时代信息技术和矿山地质工作的结合是未来矿体开采的必然产物,同时也是矿山生产和提高利用率,提高服务年限的必要条件[10]。

图1 非煤矿山部分地质取样数据

图2 根据地质取样数据绘制地质素描图

4 结语

综上所述,矿山地质工作是地下非煤矿山生产过程中一项重要的基础保障工作,确保矿山地质工作的准确性和及时性,可以有效对采矿工作中过程的顺利打好基础。随着信息时代技术的不断发展,对矿山地质工作提供了新的高科技工作模式,让矿山地质工作可以更直观,更真实的展现出非煤矿山生产过程中的具体情况。结合现阶段我国社会经济的发展和信息技术的不断进步,在矿山地质工作中可以不断提高工作的准确性,对地下非煤矿山工作有着重要的指导意义与作用。

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