地质勘探方法中的应用

概述
　　地质勘探是矿产开采前的必要步骤，该步骤工作的实施效果能有效避免矿产开采引发的地质灾害，为矿山企业的安全生产提供保障。随着科学技术的不断进步，地质勘探方法逐渐增多，各类勘探方法功能不同，其应用范围也存在一定的局限性。若要对矿山地质情况进行全面了解，就需要将各项勘探手段结合起来，利用综合地质勘探方法对目标进行科学勘探。
　　2 综合地质勘探方法的应用
　　2.1 综合地质勘探方法 综合地质勘探方法是利用多种物理勘探技术、地面测绘技术以及钻探技术的优点，将其有机结合后形成的一种综合性勘探方法，该方法可充分利用各类勘探技术的优点，弥补其缺点，对目标从点、线、面多个维度进行立体化勘探。综合地质勘探方法并不是各类方法的简单叠加，需要按照先地面后地下的顺序进行勘探；对地面进行勘探时，应按照先钻探再物探的顺序进行；对地下进行勘探时，可采用钻探和物探相结合的方式进行。在综合地质勘探中，常用的勘探方法有低位物理勘探、坑探工程、钻探工程、地质填图和遥感技术，本文将以煤矿地质勘探为例，对以上五种技术的应用进行简单说明。
　　2.1.1 地球物理勘探技术。地球物理勘探技术简称为物探，工作原理是根据岩体物理性质对各种检测仪器发射信号的不同反应，获得岩体地质构造相关信息的一种勘探技术。当前煤矿勘探中应用较多的是地震和电阻率两种勘探技术。物探技术能获得岩体性质、有机质沉积层范围、地下水地层地基、含煤层的分布及深度、断层与构造形态等多项信息，可为煤炭资源的存储量估算提供参考。
　　2.1.2 坑探工程。坑探作为一种可靠的勘探手段，可利用大尺寸原状土样和扰动土样获得地层资料的相关信息，一般土样尺寸大小为可进入一个以上人员的探坑为准。坑探工程主要包括探槽、探井、探巷和小窑调查与清理等。坑探工程在暴露区域或开放区域应用较多，为方便地表地质的勘察研究，提高地质图的精度，可在地质填图前进行。具体方法如下：探坑或探槽用人工或机械进行挖掘，再利用机械挖掘时，应确保开挖位置与取样位置之间的距离达到一定标准，开挖尺寸则可根据工程周围环境以及企业经济情况而定。探槽深度小于探坑深度，若经济条件受限，探坑选用最低标准即可。坑壁和坑底夹角的科学处理或在交接处用钢板进行支护都可以增强探坑和探槽壁的稳定性。
　　2.1.3 钻探工程。钻探技术是指在覆盖层或岩层进行的垂直、倾斜或水平钻孔，以获得原状土样的一种勘探技术，该技术所得数据可为岩层类型的划分、岩层工程性质的测定提供参考数据。钻探技术在煤矿勘探中应用较为普遍，勘探时利用钻探机械带动钻杆和钻头转动，向地下钻凿深度可达到千米的小孔，为地层样品的观察和测量提供条件。在钻进过程中，孔壁坍塌和孔底隆起是需要注意的问题，孔壁坍塌主要与土层性质、孔深、地下水体情况有关，因此当钻进深度达到水位以下时，可采用套管方式增强钻孔壁的稳定性，也可用冲洗液或水泥浆做稳定处理。钻探技术在煤矿勘探的初期阶段应用较为普遍，是对物探技术勘探结果的必要补充，尤其是对于上覆土层较厚的平原地区或旧矿区的深底部等特殊地区，更是离不开钻探技术。例如，在表层含水较多的地区，其他勘探技术无法正常使用，此时钻探技术就成为唯一有效的勘探手段。
　　2.1.4 地质填图。地质填图是按照专业比例或统一要求，将勘探所得地质体、地质现象在地理图上进行描绘的一项基础性工作。填图所需信息或数据通常由遥感、航空像片或其他勘探技术所得，填图的目的是对目标对象地质情况和矿产储量进行科学、客观的描述以供研究使用。地质填图主要步骤如下：资料收集→实地填图→整理完善。第一步，通过遥感、航空像片等多种技术搜集目标对象的地质资料，选择和绘制具有代表性的地质剖面，确定填图单位；第二步，根据穿越法和追索法确定路线填图，完成野外实体填图；第三步，将前期绘制的草图进行缩放处理，并将不同草图的地质界线进行衔接处理，形成最终的完整地质图。在煤矿勘探中，地质填图是最基本的勘探方法之一，该技术利用地质学理论和方法，对煤矿富集区域进行调查、研究，为以后的地质工作提供参考。
　　2.1.5 遥感地质。遥感技术是一种新型的研究地质科学的手段，该技术在多光谱卫星像片和可见光航空像片判读的准确率上具有优势，能快速、准确地找出找矿标志、地质构造。遥感地质应用包括遥感电视、雷达、遥感摄影、激光遥感等，可对地表、一定深度的地质情况进行准确客观的探测；抗干扰能力强，可实现连续性观测；能获取其他探测技术无法获得的地质信息，并能对信息进行自动化处理，减轻了人工劳动量。遥感技术的主要缺点是受天气影响较大，遇到阴雨、雾霾天时，会干扰信号的传输和接收，影响信息接收的准确性。
　　2.2 应用评价 根据以上各种地质勘探方法分析可知，勘探技术不同，其使用环境有差异，所得信息的作用也不同。物探法适用性较强，但对复杂地层只能获得大致信息，地层详细信息还需要借助其他勘探技术的辅助；坑探技术适用于一定厚度表层地质信息勘探，对于地下水位较高或疏松地基的测量却不适用；钻探法适合勘探较深地层的地质情况，能对其他方法所得信息进行验证、揭露显示和圈定，但钻探法使用起来难度较大，对技术要求较高；地质填图是对各项勘探结果的汇总，将所得信息综合绘制在地理地图上，能直观形象地反映地质情况，但受其他勘探结果的影响较大；遥感技术虽然受气候因素影响较大，但在适当条件下确定提供地表和一定深度的地质信息，且信息的可靠性、直观性、准确性较高。
　　3 结语
　　随着科技的不断进步，越来越多的先进设备和技术将应用到地质勘探中，为我国的矿产开采提供准确信息。由于单一勘探方法的适用条件有限，无法获得目标对象全面准确的信息，因此将多种勘探方法综合使用将是未来矿产勘探的主要趋势。地质勘探工作人员，应认清形势，积极研发和使用更多的综合性地质勘探技术，为我国矿产开采的安全生产提供可靠信息。