环境保护理念下矿山水工环地质工作的方法及技术_杨园园.pdf

195管理及其他Management and other环境保护理念下矿山水工环地质工作的方法及技术杨园园摘要：矿山工程的顺利进行，离不开水文地质勘查技术的协助，信息化时代的到来，让科学技术发展迎来了新的契机，在矿山工程方面为矿山水文地质、工程地质、环境地质勘查技术的更新赋予了帮助，革新后的地质勘查工作准确性进一步提高了，工作效率、工作质量也有了明显的提升。由此说明，我们要重视矿山信息技术的发展，下文笔者刍议了当前水工环地质勘查工作的现状，介绍了比如瞬变电磁技术、全球定位技术、探地雷达技术等水工环地质勘查中各项先进技术及它们在水工环地质勘查中的应用范围，对于地质勘查工作现存问题提出了自己部分改进意见，希望能给同行们提供参考。关键词：矿山地质；生态环境；绿色环保；工作方法改革开放让我们国家经有了质的飞跃，但事情都是利弊同在，经济进步的背后是生态环境付出的代价。我国领导自然了解情况，但社会需要稳定，民族需要强大，离不开工业发展。我们需要做的是减少工业对环境的影响，挖掘大自然给我们的财富的同时，也要保护大自然。采矿工程方面，为经济增加提供了很大帮助，在对矿山水文、工程、环境（合称水工环）地质勘查工作方面，涉及到的水工环地质勘查技术多样化，每个矿区的土地特点、结构也大不相同，这对勘查工作人员是多种挑战。传统的水工环地质勘查方式本身有优点，也有不足之处，更多的注重勘查力度，忽视了对生态环境造成的破坏，经过多年的工作经验，面对现今的社会需求，我们需要把生态环境保护放在第一位，一切以绿色勘查为基本原则和理念，想办法对水工环地质勘查工作进行优化创新。1 水工环地质勘查技术的简要介绍水工环地质勘探是指帮过多种技术手段的协助，检测矿区内相关领域的地质指标，并对调查结果做分析报告，利于专业工作人员通过勘查报告结果对水文地质，工程建设，环保等领域做判断。水工环地质勘探勘查的是三个部分，首先是水文地质勘探。主要研究矿区内的水文地质条件，以了解地表水和地下水的特征，找到矿区地下水的分布，最终确定地下水的分布规律，为当地水资源的利用和发展提供重要依据，把矿区水环境的保护放在第一位。二是工程地质勘探。主要研究和分析了基于工程建设的基本要求，勘探矿区的地质结构，勘探内容主要包括：地貌特征，水文地质条件，岩石物理和化学特征等。以便为确保矿山工程结构的稳定性和矿山复绿工作提供依据。第三是环境地质勘探。主要监督，分析和预测矿山环境的生态状况，评估环境恶化程度，为环境保护提供了关键性依据，再根据调查结果，我们可以分析是什么原因导致了环境的变化，从而掌握关键保护区的环境变化趋势，找到矿区内生态脆弱的地方，针对性的加强矿区环境建设，制定生态恢复计划。2 水工环地质勘查现状及对生态环境的影响受限于传统概念，被传统的勘查技术手段所禁锢，大多数水工环地质勘查人员是循规蹈矩的。采矿工程对生态环境的主要影响，包括了传统的水工环地质勘探方法涉及大量的破坏性手段，包括植被切割和地质钻探。一些可能污染环境的试剂也在水文勘探过程中使用过。与此同时，水工环地质勘探人员一般没有对环境保护的认识，导致他们未能注意在进行勘探活动时对生态环境的保护，这对环境产生负面影响极大。水文环境地质勘探涉及许多技术，具有广泛范围和长时间的特点。一些大规模工程地质勘探活动需要消耗大量的人力，物质资源和时间也被逐渐消磨掉。在探索过程中，一些勘探方法本身将造成土地资源，地下水和植被的损害。诸多勘查人员的生活和工作过程也会有垃圾废物，间接影响当地矿山环境。此外，一些勘探方法是破坏性的，特别是一些大机器的应用不仅会直接破坏植被和地质结构，还会产生大量的噪音，甚至导致滑坡，塌方和其他灾害。一般来说，落后的理念和技术方法，加上缺乏科学工作管理机制，导致水工环境地质勘探活动对生态环境的不利影响。这偏离了开展水工环环境地质勘探的初衷，违背了可持续发展的理念。3 地质勘查和绿色生态平行发展在探索有色金属矿物的过程中，各个部门已经把有效地将找矿与生态环境保护放在同一位置，并想办法让两者达到协调发展的目标。地质勘查和生态平衡是未来矿山开发行业的必然之路，要想让矿产资源为人类服务的时间更长久，相关部门必须清晰的意识到两者协调发展的重要性。可以说这是一种新的地质矿产勘查模式，促进两者的协调发展将有助于进一步改革和创新地质和矿产勘探模型，尤其是通过建立绿色勘探标准和勘探制度，这符合现代化进程里地质矿产的的发展需求。以不断保护资源的储备能力，来提高地质和矿物勘探的总体质量和水平；196管理及其他Management and other再者，促进两者的协调发展也可以改善地质和矿物勘探的工作机制，尤其是在新技术的应用中。例如，环境，技术，经济和地质的“四个要素”紧密结合在一起。从增强资源和环境的承载能力（例如，生态环境的建立影响评估机制）来建立地质和矿产勘探机制的新标准，达到绿色勘查。还可以使地质和矿产探索更加系统化，此外，这在实施地质矿产勘查整体发展方向“绿色发展”的概念中起着强大的支持作用；促进两者的协调发展也有助于促进地质和矿产勘探技术的创新。通过应用新工艺，新方法，新技术和新想法，它在建立更具创新性的地质和矿物勘探技术系统中，起到推动作用。简而言之，有效地结合地质和矿物勘探和生态环境保护，是百利无一害的，这不仅有助于更好地保护生态环境，而且还有利于促进地质和地质和找矿的深入发展。地质和矿产勘探部门现在已经对此有了很高的重视，剩下的就是要积极落实，在不断优化和改善地质勘查方式上，寻找适合我国国情的整体勘查流程。4 水工环地质勘探技术4.1瞬态电磁技术概念及其在水工环地质勘探中的应用范围瞬态电磁技术是将脉冲磁场发射到地下，以检测地面电阻率，并通过电阻率分析来了解测量范围内的电特性和规律。该技术采用电磁诱导定律来观测二次诱导的涡流场。它在20世纪80年代进入了中国，目前已经发展了近40年了，瞬态电磁技术广泛应用于水文地质勘探和工程地质勘探。瞬态电磁技术通过环路线将设备中的电磁波传输到土地深处，在两个发射之间的间隔内监控其涡流流场。如果将监测数据结果与数据标准范围进行比较，如果发现数据波动有异常，那说明勘探区的底部存在特殊地质体，可以进一步识别，这个判断是借助不同类型地质的电学特性的差异化。在地面电磁波传输过程中，特殊地质体会让电磁波的传输时间更久，最后以电磁波烟雾环效应形式呈现。分析和研究这一时差，以了解矿区地面下的地质条件，这是瞬态电磁技术在水工环地质勘探中的优势。瞬态电磁技术的分辨率高，针对于地下勘探，它可以灵活地应用于水工环的各种地质勘探环境中。瞬态电磁技术是目前水工境中常见的地质勘探技术之一，在实际调查中有应用价值，而且对于地面上的勘探环境要求低。4.2探地雷达技术及其在水工环地质勘查中应用范围GPR技术属于地质调查中的无损技术之一。以调查速度快、分辨率高、低调查成本在行业里占据优势，有效地解决了地质调查中的很多难点问题。探地雷达技术将高频脉冲电磁波发射到地面上。电磁波在传播过程中形成一定的波动。波动数据是由地面穿透雷达监测系统收集的，通过数字软件进行了分析和处理，最后形成了调查结果。该技术不仅用于水工环地质探索里，而且还经常用于考古探索，地质灾难调查和建筑结构检测等方面，应用范围广泛。探地雷达技术的电磁脉冲波的频率在100万 10亿Hz的范围内，面对不同的地质条件有选择范围。目前，GPR技术已经实现了自动化和智能化。通过数据获取，数据传输，数据分析后获得了地质探索报告，整体是通过软件自动化完成的，方便快捷。所以说其分析和处理速度非常快，并且其在水工环地质中的应用探索具有很高的灵活性。特别是在特殊的地质探索工作中，例如厚实的地面覆盖范围，地下隐藏地形和破碎的区域，GPR技术的使用可以满足实际的调查需求。在隐伏地层里，地下隐藏地形和断裂区域，尤其是在熔岩区域这类复杂地质环境，GPR技术的使用可以把传统地质勘查技术完成不了的工作，快速获得结果，其实际价值很高。4.3RTK技术及其在水工环地质勘探中的应用范围RTK是在GPS以及数据传输技术的基础上发展得来的，RTK测量系统是GPS测量技术与数据传输技术的结合产物，在GPS测量技术不断发展和完善的过程中，RTK测量系统被发掘出来。RTK测量技术与GPS测量技术之间，可以利用载波相位观测量方式进行区分，而RTK测量系统中，主要包括的部分有GPS接受设备、数据传输设备以及相关的软件系统等。由于这三个设备以及系统的影响，通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间，因此可以提高生产效率。RTK具有以下优势：（1）作业效率高。以一般的地质条件以及地形地势来说，利用RTK技术来进行水工环地质的勘测，则在5km的范围内，测量的次数只需要采用一次，从这一点就说明，RTK技术在实际的测量工作中，其需要的控制点数量在不断地减少，相关的测量仪器也不需要多次进行搬运，这样就降低了施工的难度，操作也变得更加地简便，相较于传统的勘测，采用这一技术进行勘测，只要操作得当，一个人都能够完成测量工作，而且每个放样点的测量时间只需要耗费1.2s，这样就大大缩减了测量的时间。（2）满足定位精度。RTK的平面精确度较高，而且高程的精度也相对较高，甚至RTK的高程精度以及平面精度都达到了厘米的程度，只要满足相应的工作条件，就可以使得RTK在既定的5km工作半径之内，精确度达到最高，而且不会出现任何误差的情况。（3）全天候作业。相较于传统的测量技术，RTK技术在实际的应用过程中，不需要光学通视的支持，其只要能够充分的满足于相关电梯波通视提出的要求即可，从这一点上来说，RTK技术在作业的过程中，作业的方式可以采用全天候作业方式，其在作业的过程中，所受到的干扰也会降低，其作业的精确度会相应的得到提升。（4）RTK作业自动化、集成化程度高。传统的测量技术的应用都有着一定的限制，无法在全部的测绘外业中进行应用，而RTK技术就没有应用范围的限制，该技术能够在任何范围的测绘外业中进行应用，该技术具有高效的手动操作性，根据中心站的水平配备，可以实现对各个外业的测绘，而且该技术减少了人197管理及其他Management and other工的操作步骤，相应的就是的人工误差减小，作业的精确度得到了有效的提高。4.4载波相位差分技术及其在水工环地质勘查中应用范围载体相位差异技术是全球定位系统的应用技术之一。该技术与全球定位技术相结合，以改变静态测量和定位的当前状况，从而获得动态测量结果。载体相位差异技术已成为水工环地质探索的高端技术之一。我们国家北斗卫星系统使用多颗卫星进行测量，并在地面上建立一个参考监控站和移动监控站。两者将对地面测量站的测量数据和载体相进行差分分析和处理，然后通过一系列计算获得厘米水平甚至毫米水平的动态测量精度。载体相位差异技术在水工环地质勘探中的应用有效提高了勘探效率和结果的准确性。同时，随着信息技术的发展，网络载体相位差异技术诞生了。以前的单点载体相位差处理被联网和优化，多个参考站变成了定位网络。载体相位差处理是在网络中进行的，该处理避免了由先前的单点载体相位差数据线性衰减引起的信息误差，并提高了载波相位差异技术的准确性和有效性。此外，将虚拟参考站技术引入载体相位差异技术中，以测量测量区域的实时动态载体阶段。5 地质矿产勘查与生态环境保护协调发展的优化对策5.1推动地质矿产勘查模式创新由于地质和矿产勘探涉及生态和环境保护的许多方面，在新的历史条件下，地质和矿产勘探部门应通过生态和环境保护更加关注协调的发展。尤其是在实施“绿色的概念”方面，绿色发展和促进“绿色探索”是现今矿业要努力的方向，国家呼吁创业地质和矿物勘探模式，企业单位正在努力适应局势发展的需求。在特定的实施工程上，根据 绿色勘探指南 的要求，应通过整个过程从设计，实施，恢复和接受的整个过程和环节来实现生态和环境保护的概念，完全考虑这四个要素“地质，经济，技术和环境”以及区域资源和环境承载能力，评估勘探工作的生态和环境影响，并根据相关标准准备勘探设计。为了促