矿山开采技术在地质勘探中的作用及应用

引言

对地质资源的需求进一步驱动了地质勘探技术的发展，广大科研者针对不同地质环境和矿石状况，积极推进新的开采技术的研究和改进。研究矿山开采技术在地质勘探中的作用及应用，具有重要的现实意义。能够充分挖掘开采技术在勘探数据采集、地质结构分析等方面的潜力，弥补传统勘探技术的不足，提高资源勘探精度与效率。有助于实现地质勘探与矿山开采的深度融合，优化资源开发全流程，降低勘探与开采成本，减少资源浪费，推动矿山行业向绿色、高效、智能化方向转型发展。

一、矿山开采技术概述

1.1 开采技术分类

矿山开采技术主要分为露天开采和地下开采两大类。露天开采技术适用于矿体埋藏浅、规模大的矿山，其工艺涵盖穿孔爆破、采装、运输和排土等环节。穿孔爆破时，牙轮钻机、潜孔钻机等设备负责钻孔作业，配合数码电子雷管等先进爆破技术，能精准控制爆破范围与效果。采装环节采用大型电铲、液压铲等设备装载矿石；运输方式依据矿山实际，可选用自卸卡车、铁路或胶带运输。排土场则用于堆放废石。地下开采技术针对埋藏较深或地表条件受限的矿体，主要方法包括空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法。空场采矿法依靠矿柱和围岩维持采空区稳定，适用于矿石和围岩稳固的矿体。崩落采矿法利用崩落围岩管理地压，适合地表允许塌陷的矿体；充填采矿法则通过充填料填充采空区，控制地压并减少地表沉降，常用于环境敏感地区。

1.2 现代开采技术发展趋势

现代矿山开采技术正朝着智能化、自动化、绿色化方向发展。智能化方面，无人驾驶矿用卡车、智能采掘设备等广泛应用，通过物联网、大数据和人工智能技术，实现设备远程监控与智能调度，提升开采效率与安全性。自动化技术使开采流程更加精准高效，减少人为操作失误。绿色化发展聚焦于降低开采活动对环境的影响，无废开采技术推广尾矿综合利用与高效充填，节能减排技术降低能耗与污染排放，生态修复技术助力矿山环境恢复，推动行业可持续发展。

二、矿山开采技术在地质勘探中的作用

2.1 提供勘探数据支持

采矿可以为地质找矿提供量大质好的数据，特别是对于钻探数据来说，采矿中所使用的各种采矿方式（如深孔采矿、钻孔采矿）可获得不同深度地层中的岩样，对于岩石的构成、岩芯样本的分析不仅能够确证地层中的岩石类型、结构构造以及其中矿物成分，从而揭示了沉积地层的演化背景，比如金属矿山开采，矿芯样本可以明晰矿体的赋存层位及矿石类型等；对于采矿过程中不断测量得到的矿石品位、矿体厚度以及夹层分布等信息均可补充找矿数据，从而为矿山的矿体资源储量评估提供准确依据，可以使得矿产的资源量评估更加贴近真实的采矿条件。

2.2 辅助地质建模与分析

开采技术在指导矿业开展矿产地质建模及进行地壳分析方面具有不可忽视的作用，在相关地质数据信息中能够展示出所开采区域的地质矿体所处的空间位置、产状变化、地质构造信息等，从而促进相关地质技术人员能够更好地对矿体信息进行分析。尤其是在复杂的地质构造地带所暴露出来的断层构造、褶皱等信息，在一定程度上能够修正或完善地壳地质信息。

2.3 提高勘探效率与准确性

矿山开采在地勘技术中提升了施工效率和精准度，一是减少勘探盲区，开采活动直接揭露地下地质，能够找到传统地勘方法难以探测的隐蔽矿体或地质异常区，防止勘探漏空。煤炭在开采实践中发现了前期未勘探到的小断层，及时修正了开采方向，也为后期勘探提供了依据。在验证勘探成效上，开采实践是检验前期地质勘探准确性的关键方法。在开采实践中比较实际开采揭露的地质情况与勘察成果，对地质勘探结果准确度误差及时进行修改，以修正勘探设计。

三、矿山开采技术在地质勘探中的应用

3.1 地质勘探普查阶段

地质勘探普查阶段是矿山开采技术用于获得一些地质信息、圈定异常区域的主要阶段。普查阶段主要是对一些可能存在的矿化区域进行快速地判定，开采技术中的浅孔钻探技术、探槽挖掘技术就会起到决定作用。浅孔钻探的开展方式就能在短时间内获取浅部地层的样本，探查出岩石中所包含的矿物种类、结构构造，初步了解是否包含了矿化区。探槽挖掘就利用揭露地表的浅层地质构造，可以直接观察出地层岩性的变化，构造的特征、矿化带的分布情况。在山区开展金属矿的普查，在探槽挖掘发现了 1 个宽度约在 2 米的石英脉，同时可以看到里面存在着有黄铜矿化的现象，这样会直接点醒人们要去发掘勘探重点所在区域。

3.2 地质勘探详查阶段

进入详查阶段，矿山开采技术聚焦于精确确定矿体形态与规模、评估矿石质量。加密钻探是该阶段的核心技术手段之一，通过缩小钻孔间距，获取更密集的地质数据，从而准确圈定矿体边界、确定矿体的走向、倾向和倾角。坑道掘进也常用于详查工作，其能够直接揭露矿体内部结构，便于地质人员观察矿石的自然产出状态，采集具有代表性的大块样品进行实验室分析。利用地下开采中的巷道支护技术，可保障详查作业的安全，确保勘探工作顺利开展。

3.3 地质勘探勘探阶段

在勘探阶段，矿山开采技术着重于开采设计优化与动态地质监测。基于前期勘探数据，结合开采技术要求，通过三维建模与数值模拟，对开采边界、开采顺序、采矿方法等进行精细化设计。针对厚大矿体，利用崩落采矿法或充填采矿法的模拟分析，选择既能保障开采安全又能提高资源回收率的方案。动态地质监测方面，在开采过程中安装地压监测设备、水文地质监测系统，实时收集地压变化、地下水水位与水质等数据。某金矿在勘探后期的试采过程中，通过地压监测发现局部区域应力集中，及时调整开采顺序，避免了大规模地压灾害的发生。利用开采过程中的实际揭露情况，持续验证和修正地质模型，为矿山的长期开采规划提供动态数据支持，确保矿山开采的安全性与经济效益最大化，实现地质勘探与开采生产的无缝衔接。

结语

本研究证实矿山开采技术通过数据支撑、建模辅助等方式，显著提升地质勘探质量与效率，在勘探各阶段发挥关键作用。技术融合壁垒、成本效益矛盾等问题仍制约其深度应用。随着智能化技术融合、绿色勘探开采协同发展，矿山开采技术将进一步革新地质勘探模式，为矿产资源可持续开发提供更强助力。

参考文献

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