礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查中的技術(shù)及應(yīng)用研究

胡祥文

（江西省地質(zhì)局物化探大隊，江西 南昌 330000）

通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水工環(huán)地質(zhì)勘查在礦山開采建設(shè)當(dāng)中占據(jù)著非常重要的作用，相關(guān)工作人員要對各個環(huán)節(jié)當(dāng)中涉及到的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行及時的收集和整理，順應(yīng)時代發(fā)展特點來采取措施對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行合理的預(yù)防。工作人員要對工程所在地區(qū)的地理條件、地下水位情況等進(jìn)行充分掌握，從而將勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行充分提高，確保礦山施工建設(shè)環(huán)節(jié)可以正常開展。礦山企業(yè)應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的時候還要對地下水資源和自然環(huán)境的地質(zhì)條件進(jìn)行綜合考慮，對自然資源進(jìn)行充分利用，在此基礎(chǔ)上來對各種地質(zhì)工作進(jìn)行科學(xué)評價[1]。隨著我國水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)不斷發(fā)展，工作人員會將地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)的分析予以足夠關(guān)注，工作模式可以分為三個方面，這三個方面分別是探查環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)，在提高礦山建設(shè)整體生產(chǎn)水平的同時，勘察技術(shù)的作用和特點也能夠充分發(fā)揮出來。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查現(xiàn)狀

根據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，隨著國家科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，各個領(lǐng)域在資源開發(fā)與利用、水文地質(zhì)環(huán)境等方面工程建設(shè)也會得到促進(jìn)，然而各個領(lǐng)域在享受資源帶來便捷的時候會由于大規(guī)模工程開發(fā)而導(dǎo)致自然環(huán)境受到較大程度破壞?，F(xiàn)階段導(dǎo)致我國面臨嚴(yán)重環(huán)境與資源問題最為主要的原因就是大肆開采與破壞，不僅社會主義道路建設(shè)效率會受到影響，而且可持續(xù)發(fā)展方針在施行的時候會存在缺陷。我國各個領(lǐng)域隨著經(jīng)濟(jì)水平提高而得到了快速發(fā)展，進(jìn)而會對資源有著較大需求，礦山開采工程數(shù)量也在逐漸增多，最終礦山開采環(huán)境也會變得比較糟糕。礦山開采當(dāng)中會涉及較多環(huán)節(jié)，其中最為關(guān)鍵就是水工環(huán)地質(zhì)勘查工作，其能夠?qū)?jīng)濟(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展起到良好促進(jìn)作用。相關(guān)部門在開展水工環(huán)地質(zhì)勘查工作之前會對實際建設(shè)開采情況進(jìn)行綜合考慮，對不同階段目標(biāo)進(jìn)行合理制定，通過各個環(huán)節(jié)建設(shè)來實現(xiàn)各種指標(biāo)。

與此同時，我國科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展速度比較快，先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備會對礦山開采工程帶來一定程度的影響，然而部分工作人員自身操作技術(shù)無法達(dá)到規(guī)定要求，各個環(huán)節(jié)會存在不嚴(yán)謹(jǐn)、不嚴(yán)密等情況，從而會對整體開采工作帶來消極影響。特別是礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查，其與礦山開采結(jié)果之間有著緊密聯(lián)系。就從目前的情況看來，礦山水工環(huán)勘查工作會應(yīng)用到各種各樣技術(shù)手段，其中包括GPS、實測定位等，這些技術(shù)在前期可以取得良好效果，不過在長時間使用的時候還是會存在各種問題和缺陷，為后續(xù)工作帶來較大程度影響。除此之外，現(xiàn)階段礦山水工環(huán)勘查與可持續(xù)理念、低碳環(huán)保理念相違背，自然環(huán)境也會遭受到較大破壞[2]。所以，相關(guān)單位要確保水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)具有綠色節(jié)能特點，順應(yīng)市場變化情況來加大力度對該工作進(jìn)行監(jiān)督和管理，整體工作規(guī)范性得到提高，我國自然環(huán)境與資源能夠達(dá)到可持續(xù)發(fā)展效果。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查特征

根據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作會涉及到三種內(nèi)容，這三種內(nèi)容分別是水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)，工作人員在實際工作當(dāng)中要充分意識到這三種內(nèi)容具有的價值，根據(jù)情況來對工作進(jìn)行改進(jìn)和完善，進(jìn)而整體勘查效率和質(zhì)量也會提高。相關(guān)管理人員要結(jié)合實際來對三種礦山勘查技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，在促進(jìn)后續(xù)工作正常開展與實施的同時，還可以將工程質(zhì)量安全進(jìn)行提高。施工單位要將水工環(huán)地質(zhì)理論應(yīng)用到各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，進(jìn)而能夠?qū)鹘y(tǒng)施工模式和技術(shù)當(dāng)中存在的不足進(jìn)行彌補，企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益和建筑質(zhì)量也會得到提高，再加上我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，所以施工單位要對各種水工環(huán)技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用。

施工單位將水工環(huán)理論與地質(zhì)勘查工作進(jìn)行緊密結(jié)合，將各種資源的利用率進(jìn)行提高，自然生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，相關(guān)工程也能夠達(dá)到預(yù)期的施工效果。在我國資源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測與工程建設(shè)等當(dāng)中會對水工環(huán)予以廣泛關(guān)注，比如工作人員在開展資源開采的時候會應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)理論理性，進(jìn)而來對施工場地進(jìn)行合理的勘查，最終能夠根據(jù)勘查結(jié)果來對施工計劃進(jìn)行科學(xué)制定。在對地下水進(jìn)行檢測的時候也可以應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)理論，該理論能夠在地質(zhì)勘查活動當(dāng)中發(fā)揮出良好作用，特別是采礦工程、水利工程等，整體工作效率和質(zhì)量也會得到相應(yīng)提高。

3 礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查中的技術(shù)及應(yīng)用

3.1 GPS技術(shù)

隨著人們?nèi)粘Ｉ钪锌茖W(xué)技術(shù)的不斷普及化，GPS技術(shù)在日常生活中發(fā)揮出了巨大的作用，如與人們出行息息相關(guān)的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)、實時路線播報等。隨著科技進(jìn)步，各種定位技術(shù)得到了較大程度改進(jìn)和完善，現(xiàn)代定位技術(shù)與傳統(tǒng)定位技術(shù)之間存在較大程度差異，前者更加適應(yīng)礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作，整體工作質(zhì)量和效率也會有所提高。另外，施工單位將GPS技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘查工作當(dāng)中可以提高位置設(shè)定的準(zhǔn)確性，工作人員可以對測量數(shù)值開展科學(xué)的計算和運用，不僅計算所帶來的誤差得到減少，而且還可以確保后續(xù)相關(guān)工作能夠正常開展。

GPS技術(shù)可以在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作當(dāng)中發(fā)揮出良好的作用，相關(guān)單位可以在地面上建立三個控制站，不同站點所處的位置也不同，在不同衛(wèi)星作用下可以達(dá)到信號傳輸效果，進(jìn)而整體工作也能夠達(dá)到預(yù)期效果。工作人員利用GPS技術(shù)多角度、多形態(tài)的將位置信息直觀顯示出來，他們可以對測量區(qū)域詳細(xì)地勢走勢、能量分布等進(jìn)行充分掌握，勘查工作前期準(zhǔn)備時間得到縮短，各種先進(jìn)技術(shù)與運用可以在礦山工程當(dāng)中發(fā)揮出良好作用。

3.2 GPR電子雷達(dá)技術(shù)

在通常的情況下，GPR電子雷達(dá)技術(shù)也被稱為地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、雷達(dá)探底技術(shù)，工作人員在開展礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的時候可以利用相關(guān)的輸出裝置在勘查區(qū)域輸出高頻脈沖，不同地質(zhì)情況會對高頻脈沖帶來一定程度的影響，在這個過程中也會出現(xiàn)各種反射弧。

電子脈沖與多元劣質(zhì)發(fā)生接觸的時候也會反射出頻率不同的電磁波，電磁波轉(zhuǎn)化頻率也可以在電子脈沖發(fā)射設(shè)備的作用下得到提高。然而工作人員要對電磁波實際波段、運行頻率等進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才可以避免后期勘查結(jié)果所帶來的影響。在預(yù)設(shè)距離范圍之內(nèi)要對電磁波傳輸波段、傳輸信道等進(jìn)行綜合考慮，根據(jù)情況來對傳輸節(jié)點進(jìn)行設(shè)定，這也就是電磁傳輸基站。與此同時，工作人員在對固定監(jiān)測裝置進(jìn)行安裝的時候要與總控制站之間進(jìn)行緊密聯(lián)系，根據(jù)信道接收振幅來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，必要的時候可以將振幅進(jìn)行提高，確保各種信號鎖定在規(guī)定信道當(dāng)中，最終信號也可以達(dá)到預(yù)期傳輸效果。

管理人員要結(jié)合實際情況來對限制信道進(jìn)行合理的設(shè)置，進(jìn)而對各個環(huán)節(jié)當(dāng)中雜亂信號進(jìn)行有效的收集和整理，信號混亂、傳輸失敗等現(xiàn)象發(fā)生的概率也會得到相應(yīng)的降低，勘查實際成本得到降低。工作人員要應(yīng)用聲納原理來對地下電磁波返回波段個反射弧數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的收集，通過專業(yè)的分析儀器來獲得相應(yīng)的電磁波頻率與振幅，對地下介質(zhì)實際情況進(jìn)行分析，并且還要將獲取到的信息輸入到計算機當(dāng)中[3,4]。工作人員收集到的數(shù)據(jù)就是原始電磁波信號，在專業(yè)軟件的作用下可以對相應(yīng)電磁波的模擬圖進(jìn)行構(gòu)造，工作人員通過對模擬圖的觀察可以對勘測地區(qū)地質(zhì)形態(tài)、環(huán)境狀況等各種信息進(jìn)行充分掌握。

在GPR技術(shù)的作用下可以獲得更加直觀的圖像，各種數(shù)據(jù)信息的真實性和有效性也會得到提高，對于礦山水工環(huán)勘查工作來說起到將感恩促進(jìn)。另外，GPR技術(shù)還會存在一些缺陷，這種技術(shù)定向勘測距離比較短，如果超出了規(guī)定距離，那么就會出現(xiàn)各種各樣的問題，最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確性也會受到相應(yīng)的影響。

3.3 電法應(yīng)用

礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作會應(yīng)用到各種各樣的技術(shù)，其中不可缺少的就是電法技術(shù)，這種技術(shù)可以分為兩種，這兩種分別是高密度電法和激發(fā)極化法。首先，高密度電法屬于陣列式勘查方法，其可以將電剖面法與電側(cè)面法進(jìn)行緊密結(jié)合，在實際應(yīng)用方面也有著簡單便捷的特點，不僅發(fā)生故障的概率比較小，而且在野外地質(zhì)勘查中發(fā)揮出良好的作用。其次，高密度電法可以開展自動化數(shù)據(jù)采集工作，電極排列方式也會逐漸增加，所以工作人員能夠獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

與此同時，工作人員還要結(jié)合實際的情況來對遙感技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，在這種技術(shù)的作用下可以對礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理，盡管這種技術(shù)無法作為主要應(yīng)用技術(shù)，然而可以將其與計算機技術(shù)進(jìn)行相互結(jié)合，從而勘查規(guī)劃整體科學(xué)性也會得到相應(yīng)提高。對實際開采情況進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而建立科學(xué)的地質(zhì)勘查模型，完善相應(yīng)的勘查結(jié)構(gòu)，根據(jù)情況來將規(guī)劃條件添加在模型當(dāng)中，確保模型在運行過程中與實際情況相符合，礦山開采的實際需求也可以得到滿足。

此外，工作人員在應(yīng)用電法的時候還會生成各種各樣的波段，依照勘查處理層級來對這些波段進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，對層級處理模式進(jìn)行合理的應(yīng)用，從而可以將波段傳輸誤差進(jìn)行減少，最終勘查信號整體傳輸效率和質(zhì)量也會得到相應(yīng)的提高，工作人員也可以獲取到更加完整的地質(zhì)勘查圖像?，F(xiàn)階段我國遙感技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展速度比較快，施工單位應(yīng)用電法可以將遙感圖像空間進(jìn)行擴(kuò)大，嚴(yán)格按照相關(guān)要求和規(guī)定來將光譜地質(zhì)實際分辨率進(jìn)行充分提高。工作人員要對多向勘查條件進(jìn)行充分掌握，進(jìn)而來對勘查范圍進(jìn)行合理的設(shè)定，不僅可以將遙感技術(shù)和電法的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大，而且還能夠?qū)⒌V山水工環(huán)勘查效果進(jìn)行提高。

3.4 PTK技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，施工單位在開展礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的時候可以將PTK技術(shù)與系統(tǒng)差分法進(jìn)行合理的應(yīng)用，工作人員要對各個環(huán)節(jié)當(dāng)中收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行不斷完善，將其中存在的誤差進(jìn)行減少，載波相位數(shù)據(jù)上存在的誤差也會得到適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，現(xiàn)代化PTK技術(shù)可以將誤差值精確到厘米單位。另外，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作應(yīng)用PTK技術(shù)的時候會涉及到三種相位差分，并且可以達(dá)到良好的數(shù)據(jù)接收與發(fā)送效果。相位差分在數(shù)據(jù)傳輸接收的時候也會存在相應(yīng)的上限或下限，工作人員要在勘查工作之前對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的制定，在明確差分極限差值之后才可以開展后續(xù)相關(guān)工作。

工作人員在勘查的時候如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸誤差，那么無法達(dá)到預(yù)期的相位差分效果，所以施工單位要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定和要求來對傳輸基站進(jìn)行合理的設(shè)定，確保各個環(huán)節(jié)當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息可以有效傳輸，對周圍基站進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)證和關(guān)聯(lián)，基站也可以與衛(wèi)星信號保持一致，勘查數(shù)據(jù)也可以達(dá)到穩(wěn)定傳輸與處理效果。PTK技術(shù)的設(shè)備位置可以分為兩個方面，這兩個方面分別是基準(zhǔn)站位置和流動站位置，工作人員要對接受到的衛(wèi)星信號進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用傳輸系統(tǒng)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，流動站也可以及時接受到這些數(shù)據(jù)，后續(xù)工作能夠正常開展。

3.5 RS技術(shù)的應(yīng)用

所謂的RS技術(shù)，簡單的來說就是無線遙感技術(shù)，一般情況下會將這種技術(shù)與電法應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行相互結(jié)合，工作人員可以對相關(guān)計算機輔助程序進(jìn)行合理的應(yīng)用，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作整體效果也會得到相應(yīng)的提高。工作人員可以對PC端軟件和地質(zhì)遙感設(shè)備進(jìn)行合理的應(yīng)用，進(jìn)而對勘查區(qū)域三維影像模型進(jìn)行科學(xué)的構(gòu)建，在這個過程中將這種三維影像模型作為原始勘查處理模型。礦山開采初期涉及到的數(shù)據(jù)會變得更多，相關(guān)信息也具有較高的復(fù)雜程度，工作人員可以結(jié)合實際的情況來將不同標(biāo)準(zhǔn)添加到模型當(dāng)中，對地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)的分析和判斷。根據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，在我國土木工程測量、土地資源利用等方面工作當(dāng)中都會應(yīng)用到RS技術(shù)，將這種技術(shù)與電法應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行結(jié)合能夠?qū)⒖辈閷嶋H范圍進(jìn)行擴(kuò)大，整體勘查效率和質(zhì)量也會有所提高，RS技術(shù)也能夠?qū)⒆陨淼淖饔贸浞职l(fā)揮出來。

現(xiàn)階段我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、硬件設(shè)備得到了較快的發(fā)展，在一定程度上可以對RS技術(shù)適用范圍和使用方式進(jìn)行豐富，然而部分RS技術(shù)會將控制程序與總勘查程序之間有著緊密的聯(lián)系，不僅能夠達(dá)到遠(yuǎn)程勘查控制效果，而且還可以降低相位差分情況的出現(xiàn)概率。

與此同時，RS技術(shù)還可以朝著智能化勘查范圍進(jìn)行不斷嗯轉(zhuǎn)變，將其他方面與其融合到一起能夠發(fā)揮出良好的作用。目前現(xiàn)代遙感技術(shù)升級和進(jìn)步速度比較快，傳統(tǒng)電磁波感應(yīng)技術(shù)無法滿足現(xiàn)階段勘查工作的實際需求，遙感技術(shù)也在朝著多元化、多波段密集型遙感方向進(jìn)行不斷轉(zhuǎn)變，工作人員可以對勘測區(qū)域各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行充分掌握，最終獲得具有較高精確性的地質(zhì)圖像。

3.6 TEM技術(shù)的應(yīng)用

簡單的來說就是，TEM技術(shù)也是瞬變電磁技術(shù)，這種技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作當(dāng)中應(yīng)用的時間比較短，不過其在工作當(dāng)中發(fā)揮出良好的作用。TEM技術(shù)可以將垂直電磁偶源法進(jìn)行相互結(jié)合，在此基礎(chǔ)上對規(guī)定區(qū)域進(jìn)行勘查。

在以往的區(qū)域勘查當(dāng)中會應(yīng)用相關(guān)勘查設(shè)備，并且應(yīng)用掃描的形式來對區(qū)域面積進(jìn)行科學(xué)的測量，工作人員還可以根據(jù)情況來應(yīng)用相應(yīng)的軟件，最終可以開展科學(xué)的計算與執(zhí)行。盡管這種方法可以完成相應(yīng)的勘查目標(biāo)，不過在應(yīng)用的時候容易受到一些因素所帶來的影響，從而會出現(xiàn)各種各樣的問題。TEM技術(shù)可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)勘查技術(shù)當(dāng)中存在的弊端，其可以根據(jù)實際情況來對各種問題進(jìn)行彌補和處理，不僅可以獲得良好的效果，而且還可以將自身應(yīng)用價值充分發(fā)揮出來。與此同時，TEM技術(shù)還有著噪聲小、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高等特點，工作人員在應(yīng)用這種技術(shù)的時候不會受到地形高度和地質(zhì)情況所帶來的限制，對勘查區(qū)域內(nèi)部的水體質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。TEM技術(shù)有著較大的發(fā)展空間，國家應(yīng)該加大力度對這種技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，從而能夠?qū)ΦV山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作起到良好的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

綜上所述，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作對于礦山開采和利用來說有著非常重要的作用，相關(guān)企業(yè)要提高對其的重視程度，根據(jù)時代發(fā)展特點來對相關(guān)工作進(jìn)行改進(jìn)和完善，這樣才可以達(dá)到良好的工作效果，各個領(lǐng)域也能夠得到更好的發(fā)展。