岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中的应用初探
都向斌
身份证号码:140524199006252015
引言
盐矿作为重要的化工原料与储能载体,其开采活动对地质环境、生态系统及安全生产影响深远。岩土勘查技术作为获取盐矿地质信息的核心手段,是科学规划开采方案、防控地质灾害、推动生态修复的基础支撑。本文将从重要性、现存问题及优化策略三方面展开研究,以期为盐矿绿色矿山建设提供科学指导与实践路径。
一、岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中的重要性
1.1 保障资源合理开发
盐矿资源的高效开发依赖于精准的地质信息支撑。岩土勘查技术通过地球物理勘探、钻探取样、地质雷达等手段,能够系统查明盐矿层的厚度、埋深、品位分布及顶底板岩性特征。在层状盐矿开采中,通过分析顶板岩石力学性质,采用分层分段开采技术,使矿石回采率从 75% 提升至 88% ,显著延长了矿山服务年限。岩土勘查还能识别夹层、溶洞等复杂地质结构,帮助企业规避无效开采区域,降低开发成本,实现资源的集约化利用。
1.2 助力环境保护与生态修复
盐矿开采对周边生态环境的影响具有隐蔽性和累积性,岩土勘查技术可实现环境风险的早期识别与精准管控。在地下水环境方面,通过水文地质勘查获取含水层分布、渗透性等参数,建立地下水流动模型,预测开采引发的水位下降、水质污染范围。勘查技术还可监测尾矿库、排土场的稳定性,预防水土流失与地质灾害,为绿色矿山建设筑牢生态防线。
1.3 提升矿山安全生产水平
盐矿开采面临着顶板垮落、地面塌陷等多种安全隐患,岩土勘查技术是防范事故的第一道屏障。通过岩体力学试验、地应力测量等手段,可量化评估盐矿开采过程中的围岩稳定性。对于地下开采引发的地面沉降问题,InSAR 技术可实现毫米级形变监测,及时发现潜在危险区域。在某海盐矿开采区,通过定期 InSAR 监测,成功预警并处置了一处面积达 2000 平方米的地面塌陷隐患。勘查数据还可指导安全设施布局,如根据地质条件优化避险硐室选址,提升矿山应急救援能力,为矿工生命安全提供坚实保障。
二、盐矿绿色矿山建设中岩土勘查技术存在的问题
2.1 技术手段的局限性
当前盐矿岩土勘查技术在复杂地质条件下暴露出明显不足。传统钻探与地球物理勘探技术受盐矿特殊物理性质制约,探测精度与效率难以满足需求。新兴技术的应用推广面临多重阻碍,如三维激光扫描技术虽能快速获取空间数据,但在高湿度、高粉尘的井下环境中,设备易出现故障;高精度卫星遥感技术受云层遮挡影响,难以实现盐矿地表形变的连续监测。这些技术短板直接影响勘查结果的准确性,增加了资源误判和工程风险。
2.2 数据质量与分析问题
数据采集的标准化程度低,不同设备、不同团队获取的数据格式、精度差异显著。部分盐矿企业仍使用老旧传感器,数据采样频率不足,导致动态地质变化信息丢失,多源数据因缺乏统一接口,难以实现有效融合,形成 “数据孤岛”。数据分析手段滞后,多数企业仍依赖经验公式和简单统计方法,无法深度挖掘数据价值。数据质量管控体系缺失,缺乏全过程质量追溯机制,部分勘查报告存在数据篡改、结论夸大等问题,削弱了勘查成果对绿色矿山建设的决策支持能力。
2.3 人才与管理短板
盐矿岩土勘探从业人员能力培训及人员配置管理机制很难满足行业发展需要,缺乏盐矿地质、岩土勘探以及绿色矿山建设兼具的复合知识人员,据行业调查,我国盐矿行
业具备硕士学历以上的勘查技术与绿色矿山建设专业人员不足 15% ,且集中在央企,多数中小矿山企业技术支撑薄弱;勘查成果相关问题机制建设不完善,大量数据资源未进行二次开发利用,限制了技术创新及行业可持续发展的开展。
三、提升岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中应用效果的策略
3.1 技术创新与升级
针对盐矿特殊地层特点,必须有针对性的开发更为适用的勘探工艺和装备。促进既有工艺的升级,将光纤传感技术应用于钻探设备,监控岩芯起出时的岩芯受力状况,减少岩芯损失;优化地球物理勘探技术,采用多频电磁法、微动测探技术,增强对盐矿夹层、溶洞的识别能力。加快新老技术结合,建立“空—天—地—井”立体化勘探模式:通过无人机搭载高光谱相机,快速获取矿区表征状况信息;利用 InSAR 技术以及北斗卫星定位系统,构建亚毫米级形变监测网络;在井内设置分布式光纤测温系统,对卤水运移和溶腔稳定性进行及时监测。
3.2 数据质量提升与有效利用
优化全流程数据质量管理机制。形成勘测数据标准采集要求,统一传感器选型、数据采集频率、数据格式等,开展多源数据(地质、物探、监控数据)的标准化接入。开展大数据分析、AI 人工智能提高分析效率,采用深度学习等方法对海量勘测数据提取特征,建立溶腔结构盐矿地质结构智能解译模型;通过机器学习方法建立溶腔稳定性预测模型,提高变形趋势预测的精度,预测准确率 90% 以上。健全数据质量追溯机制,对数据采集、传输、存储过程应用区块链技术进行加密存证,保证数据真实性和可追溯性。
3.3 人才培养与管理优化
实现产学研一体化的人才培养模式。高校调整课程结构,增加盐矿地质灾害预防治理、绿色勘查方法等模块,建立校企合作基地,实施订单制教育。在经营管理上实施勘查过程全质量管控,聘请第三方勘查监理对勘查设计方案、数据、报告成果进行监督管理;制定勘查单位诚信等级考核机制,将勘查单位数据造假、成果质量低劣等不良行为记入失信名单,从源头管控勘查行业健康发展。在人才培养与管理优化中,还应注重人才成长的持续性与创新性。建立导师帮带制,由行业资深专家对青年人才进行一对一指导,加速经验传承;定期组织跨企业、跨区域的技术交流与培训活动,拓宽人才视野。搭建科研创新激励平台,对在盐矿地质灾害预防及绿色勘查技术研发中取得突破的团队与个人给予奖励,激发人才创新活力,为行业高质量发展提供坚实的人才支撑。
结语
综上所述,岩土勘查技术是盐矿绿色矿山建设的关键支撑,对资源合理开发、生态环境保护与安全生产意义重大。尽管当前存在技术瓶颈、数据管理不足及人才短板等问题,但通过技术创新、数据质量提升与人才培养优化等策略,可有效提升其应用效能。未来需持续推动技术融合与管理创新,深化产学研协作,为盐矿行业绿色可持续发展注入新动能。
参考文献
[1]杨坤尧,王立杰,李聪,等.智能矿山一体化管控平台研究及实施[J].现代矿业,2023,39(04):245-248.
[2]付星辉,胡超,何卉,等.声纳探测在地下盐穴测腔中的实践应用与分析[J].中国井矿盐,2023,54(01):11-13+17.
[3] 黄卫安. 盐矿水平对接井设计施工及运行管理技术要点[J]. 中国井矿盐,2020,51(02):13-17.
[4]汤福彬.浅析在盐矿开发中构建环境影响防控体系的必要性[J].中国井矿盐,2022,53(02):25-27.