1、金属(非金属)矿山采空区地质调查工作流程浅析摘要 通过对金属(非金属）矿山采空区进行定义、分类，根据金属(非金属）矿山采空区调查的有关内容要求，利用适当的方法,对金属(非金属）矿山采空区进行全面的地质调查工作。参照现存的固体矿产地质勘查规范，结合在实际工作中总结出来的经验，对金属(非金属）矿山采空区地质调查提出了新的认识和并整理出了开展金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的八个步骤，,作为开展调查的工作流程,以此用来保障金属(非金属）矿山采空区地质调查最终成果的真实性、可靠性。 关键词 金属(非金属）矿山采空区;地质调查;工作流程; 中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 随着
2、全球经济的回暖 ,随着我国改革开发以来的快速发展，对于矿产资源的开发利用也出现了前所未有的需求增长。伴随着疯狂的资源盗掘，随之而来的就是出现了大量金属(非金属）矿山资源枯竭和被采空的现象。如果对金属(非金属）矿山存在的采空区未进行及时处理, 采空区上方覆盖物体将失去地下支撑，从而造成结构失衡,各种均衡的条件遭到破坏，导致采空区上方的覆盖地层产生移动变形，直到塌落，最后导致地表各类建筑物(包括采空区上方的各种通信设施、农舍建筑、线路、桥涵等)变形破坏，甚至倾斜倒塌.另外还会造成采空区上方及周边地表大面积下沉、凹陷、沉降等，从而破坏农村大片房屋、农田、屋舍等。 金属(非金属）矿山采空区是指金属(非
3、金属）矿山地下矿层采空后形成的空间。根据以往的经验和相关的理论教程，将采空区分为三类 ： 1、 老采空区：已停止开采的采空区。或开采已达充分采动(充分采动指地表移动盆地已形成平底)，盆地内的各种变形已经稳定的采空区。 2、 现采空区：正在开采的采空区，开采未达充分采动，即地表移动盆地呈尖底状，盆内各种变形仍在继续发展的采空区。 3 、未来采空区：计划开采而尚未开采矿层，预计将形成的采空区。金属(非金属）矿山开采会形成地下采空区，由于采矿方法、管理措施等的不同，采空区会有多种结构形态，采空区可能导致矿震、空气冲击波、突水、岩爆、地面塌陷等多种形式的灾害，出现一些危险信号后,会导致采空区上方覆盖的
4、岩层将失去支撑，原来的平衡条件将被破坏，致使上方岩层产生移动变形，直到破坏塌落，最后导致地表各类建筑物(包括线路、桥涵等)变形破坏，甚至倒塌，另外也会使地表大面积下沉，凹陷，破坏农村大片农田。 如何准确的评估那些新老金属(非金属）矿山的资源储量情况,以及潜在的经济意义，金属(非金属）矿山采空区调查工作显得尤为重要。金属(非金属）矿山采空区的调查工作，主要有测量调查、地质调查、环保调查、水文调查、工程调查、地质灾害调查等。 金属(非金属）矿山采空区的调查内容随着国家和各个地区的重视程度不同，分别列出了有关的内容，主要包括如下: 1、各种地质图，借以了解地层构成、产状和构造，以及地下水条件等。 2
5、 矿床分布图，以了解矿层的分布、层数、厚度、深度和埋藏特征。 3、搜集采空区的位置和尺寸，开采时间、开采办法、顶板处置方法以及矿层开采的远景规划资料。 4、收集地表变形和有关变形的观测、计算资料，如：地表最大下沉值，最大倾斜值、最小曲率半径等。 5、已有建筑物的变形观测资料和建筑物的加固处理措施。 6、了解采空区四周的抽水情况，以及抽水对采空区的影响情况。 7、查明采空区内排气通风情况。 8、调查地表和建筑物变形的特征和分布规律，如：地表塌陷坑、台阶和裂缝的分布规律、外形、宽度、深度以及它们地质构造（岩层产状、主要节理、断层） ，开采边界，工作面推进方面等的关系。9、调查地表移动盆地的特征，划
6、分均匀下沉区，移动区和稍微变形区。 10、摸清采空区上方的垂直分带情况，主要有以下三个带： （1） 冒落带：直接位于采空区上方的顶板岩层，在自重及上覆岩层重力作用下，移动变形很大，所受应力大大超过本身强度，使岩层断裂破碎塌落，堆积于采空区，已塌落部分称冒落带。 （2）裂隙带：冒落带上部的岩层在重力作用下，移动变形较大，所受应力超过本身强度，岩层产生裂隙或断裂，但尚未塌落，而形成的裂隙带。 （3） 弯曲带：裂隙带上部的岩层在重力作用下，变形较小，所受应力尚未超过其本身强度，未产生裂隙，仅出现连续平缓的弯曲变形，称弯曲带，此带岩层的整体性未遭破坏。 对于金属(非金属）矿山采空区调查中的测量调查工作
7、流程、手段、方法，本人已经有过总结。可参考作者本人所著一文。 金属(非金属）矿山采空区的地质调查工作，也是非常重要的一个环节.通过金属(非金属）矿山采空区的地质编录,能够为最终的整个金属(非金属）矿山内的矿体范围圈定、资源储量的估算,经济意义的评估等，提供真实可靠详实的第一手资料。 截止目前,世界上包括我们国家在金属(非金属）矿山采空区调查过程中,地质调查手段和方法主要采用的是利用钻探、地球物理勘探、遥感、现场编录等手段和方法。钻探方法成本较高，容易出现机械事故，操作难度较大，一般不用。地球物理勘探一般采用高密度三极测深、浅震反射波法、.孔内波速测试等。使用高密度测深，重点解决的问题是：查清或
8、基本查清勘察区内采空区位置、深度、分布范围及采空塌陷区内的充填情况等。使用浅震反射波法，主要是为了查清煤矿采空区的边界位置，了解采空区深度及采空塌陷区内的充填情况，同时也是对高密度三极测深法的探测结果进行验证。孔内波速测试主要是在验证勘探钻孔（孔径要求大于 100mm）中使用，主要目的是查明或基本查明采仓内塌陷物和充填物的密实程度，并根据波速的不同确定充填物的密度和填实程度。这种方法和遥感方法较为常用。但是由于地球物理勘探和遥感测量的手段和方法有所限制，再加上地下采空区的动态变化复杂，因此，在实际工作中，对塌陷区和地裂缝的判别困难较大。针对金属(非金属）矿山采空区的具体范围确定还是比较笼统，精
9、确度不是很高。金属(非金属）矿山地质现场编录比较直观，是目前各种金属(非金属）矿山采空区调查工作中最能够准确的反映金属(非金属）矿山采空区的实际情况，不过，由于进行调查的工程技术人员，需要深入金属(非金属）矿山采空区内部开展工作，危险系数相对于其他的手段和方法较大。 根据以上各种情况，本文作者结合自己在金属(非金属）矿山实地进行的采空区地质调查中的相关情况，将其中有关金属(非金属）矿山采空区现场地质编录工作中最重要、也是最实用的一些工作流程、所采用的手段和方法的运用，做一浅析，供同行参考。其它方法在此不在详述。 金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的开展，所采用的调查手段和方法可按照以下八个步
10、骤进行： 挑选优秀的项目负责人 金属(非金属）矿山采空区地质调查工作其他行业的工作相比，具有其本身的特殊性。金属(非金属）矿山采空区地质调查工作具有探索性强、风险性大的特点。并且，金属(非金属）矿山采空区地质调查工作也是一个技术性要求非常强，专业程度非常高的行业。综合以上金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的特点，开展金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的单位要想让金属(非金属）矿山采空区地质调查工作顺利的完成，在项目负责人的任用上，必须认真，不得马虎。坚决杜绝任人唯亲，让没有技术的人员担任项目负责人。 二、收集金属(非金属）矿山采空区相关资料 针对需要对一个金属(非金属）矿山进行采空区地质调
11、查后，就要选定主要开展工作的目标，明确采空区调查的目的和任务。根据这个目的和任务，去收集相关金属(非金属）矿山及周边的资料。 收集采空区相关资料要求做到的就是参与金属(非金属）矿山采空区调查的有关地质技术人员，必须对所要进行金属(非金属）矿山采空区地质调查的矿区及其周边进行全面了解，详细收集尽可能多的资料。这些资料包括所要进行地质调查的金属(非金属）矿山采空区所在金属(非金属）矿山以往开展的地质、测量工作、历史开采情况和目前的工作条件、安全现状、工作环境。开展地质工作方面需要收集的资料就是金属(非金属）矿山采空区所处的地理位置、地层层位、地质构造、岩石结构等。开展测量工作的需要收集的测量成果主
12、要是以往所有在金属(非金属）矿山开展过工作的相关测绘单位，所进行测绘后保留的金属(非金属）矿山采空区的平面、立体、规模等详细的原始数据以及图件等情况。以往历史开采情况，主要收集以往金属(非金属）矿山相关的开采方法、开采数量、开采规模、开采出的矿石品位、矿石量等。工作环境、工作条件，安全现状等主要是收集相关金属(非金属）矿山气候工作条件和人文安全条件等。这一阶段内，对金属(非金属）矿山采空区内资料收集的越全，后期需要开展的工作就越好进行，对取得的资料汇集、研究得出的结论就越具有实用价值。 三、金属(非金属）矿山采空区现场实地踏勘 经过第一步详细的工作，对所要进行地质调查的金属(非金属）矿山采空区
13、收集完相关资料后，紧跟着需要开展的工作，就是要对具体开展工作的金属(非金属）矿山采空区进行矿区现场实地踏勘。 这一阶段需要进行的工作就是，凡事有可能参与金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的所有地质技术人员，必须在有经验的对所要进行开展工作的金属(非金属）矿山采空区熟悉的人员一起，到所要进行调查的金属(非金属）矿山，结合当时金属(非金属）矿山及周边地区的实际情况，针对采空区调查内容所涉及的方方面面，对金属(非金属）矿山采空区进行现场实地勘察，并认真仔细的进行现场观察，详细了解所要进行调查的采空区的实际现状，已经存在的具体情况，摸清即将开展工作的金属(非金属）矿山采空区的工作条件和作业环境，包括
14、所在金属(非金属）矿山采空区所处的地里位置、地层层位、地质构造、岩石结构、稳固程度，规模大小，形态形状等。调查过程中，尽可能的让后期参与地质调查实地工作的地质技术人员亲自参与现场踏勘，做到人人心中有数。另外组织所有踏勘人员，对所要进行地质调查的金属(非金属）矿山采空区的形态、规模、复杂程度、安全稳固程度等都要进行详细勘察，根据有关规范，将所要开展地质调查工作的金属(非金属）矿山采空区划分出不同形态类别，有关人员认真做好详细记录，以供下一步制定金属(非金属）矿山采空区地质调查施工组织方案参考使用。 四、确定金属（非金属）矿山地质调查施工方案 参与即将开展工作的金属(非金属）矿山采空区相关地质技术
15、人员在进行完现场踏勘以后，回到室内之后，综合地质调查各方的实际情况，全面认真的将现场踏勘获得的第一手资料仔细研究，加以分析，综合整理出来。之后，全体人员，尽快制定出符合实际情况的金属(非金属）矿山采空区地质调查施工组织方案。利用该方案来指导下一步的金属(非金属）矿山采空区的地质调查编录工作。制定的金属(非金属）矿山采空区地质调查施工组织方案中一定要按照相关的规范进行编制，重要的的部分要详细，全面，其中必须包含人员组织、技术调查规范和安全保障方案、技术手段和方法等。另外还要将参与金属(非金属）矿山采空区地质调查的具体人员物资交通设施配备、安全防护措施和金属(非金属）矿山采空区的实际情况进行明确的
16、分类，力争做到，施工方案中针对不同的采空区情况，制定出相应的技术、安全保障措施，采用不同的手段和方法，确保金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的顺利开展。 金属(非金属）矿山施工组织方案中，一定要注意，根据金属(非金属）矿山采空区的实际情况，在确定利用地质调查手段作为主要手段和方法的同时，如果条件允许的情况下，还可以采用其它的手段和方法。比如说钻探、地球物理勘探、遥感、现场编录等。 确定施工方案至关重要，其直接影响着参与金属(非金属）矿山采空区地质调查工作的各方，能不能正常进行工作，也同时决定着金属(非金属）矿山采空区地质调查的结果，以及参与的地质技术人员最后的地质调查数据能不能真实反映金属(
17、非金属）矿山采空区的实际现状等。 五、金属(非金属）矿山采空区地质调查手段和方法 在对即将所要进行金属(非金属）矿山采空区制定完详细的施工组织调查方案以后，参与调查的地质技术人员一定要按照施工组织方案开展工作。根据前期金属(非金属）矿山采空区实地踏勘划分出来的金属(非金属）矿山采空区的规模、形状、危险程度等分类情况，有针对性的分别选择不同的手段和方法，取得相应的第一手数据。以便这些数据供下步整理资料时，准确的计算相关数据使用。 目前，根据全球及我国现阶段开展的金属(非金属）矿山采空区调查工作情况看，普遍采用的方法还是钻探、地球物理勘探、遥感、现场采空区地质编录等。我国在金属(非金属）矿山采空区
18、地质调查方面，还没有专门针对金属(非金属）矿山采空区地质调查的相关规范、手段和方法。特别是在金属(非金属）矿山采空区的调查手段和方法上，大多数采用的是地球物理勘探、遥感、现场采空区地质编录等，来确定金属(非金属）矿山采空区的空间分布情况。我们知道，正常情况下利用地球物理勘探、遥感方面，理论上是可以调查清楚的。但是实际上有些时候因为地下地质和构造情况复杂多变，仅仅靠地球物理勘探和遥感的手段和方法，是很难真实的反映金属(非金属）矿山采空区实际情况的。因此，本文作者认为在金属(非金属）矿山采空区的地质调查工作中，必须采用一些金属(非金属）矿山坑道地质编录的规范进行金属(非金属）矿山采空区的实地调查工
19、作。虽然这样做，需要参与金属(非金属）矿山采空区实地调查的地质技术人深入金属(非金属）矿山采空区，在安全方面可能存在着极大的风险。但是，在对金属(非金属）矿山采空区进行调查所取得的结果来看，其可信度就比较大。需要强调的就是，只要在实际的工作过程中，采取良好的安全保障措施，制定好整套的工作方案就可以避免事故的发生。 金属(非金属）矿山采空区地质调查过程中主要采取的手段和方法有两种。第一种就是针对所要进行金属(非金属）矿山采空区地质调查的金属(非金属）矿山，前期有现成的测量成果的。对于这样的金属(非金属）矿山采空区的地质调查工作，应该建立在以往测量成果的基础上，参与调查的地质技术人员，对原有的资料
20、进行复核对比，主要是比较完善金属(非金属）矿山采空区方面的有关资料。另外一种就是所要开展金属(非金属）矿山采空区调查的金属(非金属）矿山没有以往测量资料的情况下，参与调查的工程技术人员，一定要在现场，采用坑道地质编录的规范开展工作，收集资料。总之，无论是以上两种情况的哪一种，对于金属(非金属）矿山采空区的编录描述、布采样品等地质调查工作，参与人员都要严格按照 GB/T139082002固体矿产地质勘查规范总则 、 DZ/T007893固体矿产勘查原始地质编录规定等进行。 地质技术人员在开展现场调查编录时，应该时刻保持注意，毕竟金属(非金属）矿山采空区的工作环境和实地情况不同于一般的坑道，其规模
21、大小、形态复杂程度、危险程度、各种风险等都远远大于一般的坑道，地质调查工作面临着巨大的挑战。因此，根据金属(非金属）矿山采空区不同的情况，采用不同的手段和方法进行金属(非金属）矿山采空区地质调查编录，是十分有必要的。 金属(非金属）矿山采空区地质调查中采取的手段和方法主要还是依据坑道编录的相关手段和方法，但是在开展采空区地质调查编录前，要区分好金属(非金属）矿山采空区的形状，比如说，是圆球体、椭球体、圆锥体、立方体还是长方体等。然后，根据确定好的形态，有目的的去收集相关的参数数据。 金属(非金属）矿山采空区进行地质调查时，主要使用的工具有手持红外线测距仪、皮尺、罗盘、地质锤、记录本、油漆、绘图工具等。
