数字地质测量在现代矿业开发中的应用与挑战

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马步钊1,杨帆2

1.甘肃华能工程建设有限公司,甘肃白银 730913 2.41070219920202101X

摘要

现代矿业开发朝着智能化、绿色化、高效化方向转型,对地质勘察与资源管控的精准性提出了更高要求。数字地质测量技术凭借数据采集自动化、处理智能化、成果可视化的核心优势,成为破解传统矿业开发中资源评估不准、开采效率低下、生态影响较大等问题的关键支撑。本文立足现代矿业开发的核心需求,系统分析数字地质测量技术的应用价值,深入探讨其在矿产资源勘察、开采过程管控、生态保护监测等领域的核心应用方向,剖析技术应用过程中面临的主要挑战,提出针对性的应对策略。研究旨在为推动数字地质测量技术与现代矿业开发深度融合提供理论指引,助力矿业行业高质量可持续发展。


关键词

数字地质测量;现代矿业开发;技术应用;挑战;应对策略

正文


引言

矿业作为国民经济的基础产业,其开发质量直接关系到资源安全与经济社会发展。传统矿业开发依赖传统地质测量手段,存在数据采集精度低、作业周期长、资源评估偏差大等弊端,不仅影响开采效率,还易引发资源浪费与生态破坏等问题。随着数字技术与地质测量技术的深度融合,数字地质测量技术应运而生,通过整合全球定位系统、地理信息系统、遥感技术、三维建模技术等,实现了矿业开发全流程的精准化、智能化管控。当前,现代矿业开发面临资源勘探难度加大、生态环保要求提高、安全生产压力提升等多重挑战,数字地质测量技术的应用成为破解这些挑战的重要路径。

一、数字地质测量在现代矿业开发中的应用价值与核心目标

(一)提升矿产资源勘探精准度

数字地质测量技术凭借高精度数据采集与智能分析能力,能够精准捕捉矿区的地形地貌、地层岩性、地质构造、矿产分布等关键信息。相较于传统地质测量手段,该技术可实现对深部矿体、复杂地质条件下矿产资源的精准探测,有效降低资源勘探的盲目性。通过对采集数据的综合分析与三维建模,能够清晰呈现矿体的空间形态、埋藏深度与分布范围,为矿产资源储量评估提供科学依据,提升资源勘探的精准度与可靠性,为后续开采规划的制定奠定坚实基础。

(二)提高矿业开采效率与安全性

数字地质测量技术能够为矿业开采提供实时、精准的地质数据支撑,优化开采方案与作业流程。通过构建矿区三维地质模型,可模拟不同开采方案的实施效果,筛选最优开采路径,减少无效开采作业,提升开采效率。同时,该技术可实现对开采过程中地质条件变化的实时监测,及时捕捉顶板沉降、边坡变形、围岩失稳等潜在安全隐患,提前发出预警信号。借助智能监测与管控系统,能够引导开采作业避开危险区域,降低安全事故发生概率,保障开采作业的安全性与稳定性。

(三)助力矿业绿色可持续发展

在绿色矿业发展理念指引下,数字地质测量技术成为管控矿业开发生态影响的重要手段。通过对矿区生态环境的动态监测,可实时掌握土地塌陷、水土流失、植被破坏等生态问题的发展态势,为生态保护与修复方案的制定提供数据支撑。同时,该技术可优化开采布局,减少对地表生态的扰动,降低开采过程中的废石、废水排放。借助数字建模技术,能够提前预判开采对周边生态环境的潜在影响,实现开采与生态保护的协同推进,助力矿业行业向绿色可持续方向转型。

二、数字地质测量在现代矿业开发中的核心应用方向

(一)矿产资源勘探与储量评估应用

在矿产资源勘探阶段,综合应用遥感技术、无人机测绘技术、高精度定位技术开展全方位勘察。利用遥感技术获取大范围矿区的地质遥感影像,快速识别矿产资源成矿远景区;借助无人机测绘技术对重点勘探区域进行高精度航拍,生成三维地形模型,精准分析地形地貌与地质构造特征;通过全球定位系统结合地面地质测量,精准采集钻孔数据、地质点坐标等关键信息。将多源数据整合至地理信息系统平台,进行数据处理与分析,构建矿体三维模型,实现矿产资源储量的精准评估,为勘探决策提供科学支撑。

(二)开采过程动态监测与管控应用

在开采过程中,构建数字地质测量动态监测网络,实现对开采作业全流程的精准管控。采用形变监测雷达、传感器监测系统,实时采集顶板位移、边坡变形、围岩应力等关键参数,及时预警安全隐患;通过无人机测绘与地面定位测量结合,动态监测开采范围与进度,确保开采作业严格按照规划实施。将监测数据实时传输至智能管控平台,结合三维地质模型进行动态更新与分析,为开采方案的实时优化提供数据支撑,提升开采效率与安全性。

(三)矿区生态环境监测与修复应用

依托数字地质测量技术构建矿区生态环境监测体系,实时监测地表沉陷、水土流失、植被覆盖度等生态指标。利用遥感技术与无人机测绘技术,定期获取矿区生态影像数据,分析生态环境变化趋势;通过地面监测点采集土壤、水质等环境数据,评估开采活动对周边环境的影响。基于监测数据构建生态环境评价模型,预判生态风险,为制定针对性的生态修复方案提供依据。同时,利用数字建模技术模拟修复效果,优化修复方案,提升生态修复的科学性与有效性。

三、数字地质测量在现代矿业开发中的应用挑战与应对策略

(一)核心技术与设备适配性挑战及应对

数字地质测量技术在复杂矿区环境中面临设备适配性不足、核心技术瓶颈等挑战。部分高精度测量设备在深部矿井、高海拔、强干扰等极端环境下易出现性能不稳定问题,同时部分核心算法与软件依赖进口,自主可控性不足。应对这一挑战,需加强核心技术研发与创新,聚焦极端环境下测量设备的国产化研发,提升设备的稳定性与适配性;推动人工智能、大数据等技术与数字地质测量技术深度融合,优化数据处理算法;加强产学研协同创新,加速核心技术与软件的国产化替代,提升技术自主可控水平。

(二)数据整合与安全管控挑战及应对

数字地质测量产生的多源数据存在格式不统一、整合难度大等问题,影响数据应用效率;同时,矿区地质数据涉及资源核心信息,存在数据泄露风险。应对这一挑战,需加快推进数据标准化建设,制定统一的数据采集、存储、传输标准,实现多源数据的高效整合与共享;搭建一体化数据管理平台,整合数据处理、分析、应用等功能,提升数据应用效率;强化数据安全管控,采用加密存储、访问权限管控等技术手段,建立数据安全防护体系,保障核心数据安全。

(三)专业人才与应用体系挑战及应对

数字地质测量技术的应用需要兼具地质专业知识与数字技术能力的复合型人才,当前行业内此类人才短缺,同时部分矿山企业缺乏完善的技术应用体系,制约了技术推广。应对这一挑战,需加强专业人才培养,优化高校相关专业课程设置,开展跨学科培训,提升从业人员的综合素养;建立人才激励机制,吸引优秀人才投身矿业数字化领域;推动矿山企业构建完善的数字地质测量应用体系,明确技术应用流程与管理规范,加强技术应用指导与推广,提升行业整体技术应用水平。

结束语

数字地质测量技术是推动现代矿业开发智能化、绿色化转型的核心支撑,其应用能够有效提升矿产资源勘探精准度、开采效率与安全性,助力矿业绿色可持续发展。通过矿产资源勘探评估、开采过程管控、生态环境监测修复等核心应用方向,可实现数字地质测量技术与现代矿业开发的深度融合。当前,技术应用仍面临核心技术适配性不足、数据整合与安全管控难度大、专业人才短缺等挑战,需要通过技术创新、标准建设、人才培养等多方协同发力加以破解。未来,随着数字技术的持续发展,数字地质测量技术将向更加智能化、一体化方向演进,为现代矿业高质量发展提供更强有力的技术保障,助力保障国家资源安全与生态环境安全。

参考文献

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