岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中的应用初探
徐付强
身份证号码:142623199006264017
引言
盐矿作为重要的矿产资源,其开发过程中的资源利用效率与生态环境保护一直是行业关注的核心问题。绿色矿山建设理念的提出,为盐矿开发指明了高效、环保、可持续的发展方向,而这一目标的实现离不开精准的地质信息支撑。
一、岩土勘查技术与盐矿绿色矿山建设概述
1.1 岩土勘查核心技术及特点
岩土勘查技术是一套以获取地质信息为核心的综合性技术体系,其核心技术可分为三大类。钻探技术通过机械设备向地下钻孔,采集岩芯样本并观察地下结构,能直接获取盐矿层的物理性质与分布特征,具有直观性强的特点;物探技术则借助物理场变化探测地下情况,如地震勘探通过分析地震波传播规律判断岩层分布,电磁勘探通过电磁场变化识别盐矿与其他岩层的差异,这类技术无需大量钻孔,可实现大范围快速勘查;测试分析技术通过对采集的岩芯、水样进行实验室检测,确定盐矿品位、化学成分及周边岩土体的力学性质,为后续评估提供基础数据。从技术特点来看,岩土勘查技术兼具精准性与系统性。精准性体现在对盐矿层厚度、埋深等关键参数的定位误差较小;系统性则表现为能整合多种技术手段,形成地表调查 — 地下探测 — 实验室分析的完整链条。
1.2 盐矿绿色矿山建设的核心要求
盐矿绿色矿山建设以资源节约、环境友好、安全高效为核心,具体要求体现在三个维度。在资源开发维度,需实现资源的高效利用,避免盲目开采导致的资源浪费,要求在明确资源分布的基础上,制定科学的开采计划,提高资源回收率;在生态保护维度,需将开采活动对周边环境的扰动控制在最低限度,重点防范地面沉降、地下水污染等问题,确保矿区生态系统的稳定性。这些要求相互关联、缺一不可。资源高效开发需以生态保护为前提,避免为追求产量破坏环境;生态保护则需依托对地质条件的了解,才能制定可行的防护措施;而安全运营是资源开发与生态保护的基础,缺乏安全保障的开采活动必然引发更大的环境与资源问题。
1.3 岩土勘查技术的应用价值
岩土勘查技术为盐矿绿色矿山建设提供了关键的技术支撑。在资源开发方面,通过精准探测盐矿分布,可避免因资源分布不清导致的开采范围过大或遗漏,为划定合理开采边界提供依据,从而减少资源浪费;在生态保护方面,勘查获取的地质数据能帮助识别可能引发生态问题的敏感区域,如易发生地下水渗漏的岩层分布区,为提前采取防护措施提供参考;在安全运营方面,对岩土体力学性质的掌握,可预判开采过程中可能出现的岩层变形、坍塌等风险,为制定安全开采方案提供支撑。
二、岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中的典型应用场景
2.1 盐矿资源勘探与储量评估场景
通过对岩土勘察结果的应用,实施合理的开采方案设计。勘察所掌握的盐矿赋存位置、周边岩层及结构稳定等信息,决定了合理开采工艺方案的选择。盐矿埋深较深、周边岩层稳定时,可以选择部分露采工艺;盐矿埋深较深或周边岩层容易破碎,应考虑采用地下开采工艺,设定合理的支护方案。通过对开采前、后的岩土进行安全监控,进行前期岩层中是否存在安全隐患的调查,通常在勘察阶段部署监测点,当发生岩层事故时,通过物探法定期进行扫描、监测,判断岩层是否发生了位移,如若发现岩层变形位移异常,对开采计划进行调节,然后在预想地点及时调整计划。对有可能导致地下水涌入的岩层或断层,通过勘察前的岩土勘察,可判断出这一情况,并通过设定的监测范围对可能出现这一岩土勘察位置的范围进行判定,从而设置有效的防水帷幕,以防止在岩层或断层破裂、涌水时受到干扰,导致涌水事故的发生。
2.3 矿区生态保护与修复场景
环境保护工作的重点在于预先应对环境风险,岩土勘察技术能够在环境风险防范中予以落实。勘查矿区地下水系统可以了解地下水流动方向、补给关系与含水层分布,查明开采导致地下水污染可能的源流;勘查地表岩土体,确定开采导致地面沉降可能发生区域和地面沉降程度。在此基础上,可在开采前期划定生态保护区,建设生态护养工程,如在地下水敏感区做防渗工程等。在生态环境治理中,勘查技术也可为生态环境治理提供依据。对于采矿后的矿区,勘察地表沉降区域范围和深度,作为编制填充方案或地表加固方案依据。对于污染区域,根据土壤成分,判断土壤污染类型、程度等,采用适应的治理技术。
三、岩土勘查技术应用面临的挑战与优化策略
3.1 应用中的主要挑战
岩土勘查技术在盐矿地质环境中的应用难度较高,盐矿所在地层的岩土一般具有高盐度特性,极易腐蚀各类地质勘查装备,导致岩土勘察的钻探设备、仪器探头的寿命及探测结果不准确;部分盐矿层位于水层之上,进行钻探工作时常发生水涌溢出,造成测量样本污染和结果数值不准确;盐矿层与区域其他岩层之间物理特征差异不大,通过地质探测技术较难将其甄别出,造成盐矿边界范围不清晰。岩土勘查中的环境扰动问题突出,在钻探环节必须开展地表作业,将勘查装备搬运到现场,挖掘地表并凿孔,极易破坏地表植被;若在钻探过程中对技术环节控制不当,还极易造成浅层地下水的污染。盐矿所在矿区多位于生态环境较为脆弱的地带,倘若在开采或治理时勘查技术操作方式过于粗放,极易加剧矿区的生态环境破坏,与绿色矿山开发理念背道而驰。
3.2 针对性优化策略
针对盐矿地质环境的适应性问题,需从设备与技术两方面改进。设备方面,采用耐腐蚀材料制作钻探工具和传感器,提高设备在高盐环境中的稳定性;技术方面,优化物探数据处理方法,通过算法强化盐矿层与其他岩层的信号差异,提高边界识别精度。对富水区域的勘查,可采用定向钻探技术,精准控制钻孔路径,减少涌水风险。为减少勘查过程的环境扰动,应推广绿色勘查技术。采用小型化、模块化勘查设备,降低场地开挖面积;钻探过程中使用环保型钻井液,避免污染地下水;优先采用物探等非接触式技术,减少钻孔数量。勘查结束后及时对场地进行植被恢复,降低对地表生态的影响。加强技术协同与转化需建立标准化体系。制定统一的数据格式与整合规范,确保不同勘查技术的数据可有效融合;开发专用的地质模型软件,实现勘查数据向开采、修复参数的自动转化。建立勘查 — 设计 — 实施的联动机制,让勘查人员参与后续方案制定,确保勘查结果的有效应用。
结语
岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中扮演着基础性角色,从资源勘探到生态修复的全流程,都离不开其提供的地质信息支撑。尽管在盐矿特殊环境中面临适应性、环境扰动等挑战,但通过技术优化与方法创新,这些问题可逐步得到解决。
参考文献
[1]涂立冬,李雅萍.岩土勘查技术在盐矿绿色矿山建设中的应用初探[J].盐科学与化工,2025,54(04):9-12.
[2]周怀亮.岩土工程勘查技术在矿山深部开采中的应用与创新[J].世界有色金属,2025,(04):122-124.