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摘要:大数据广泛应用在很多行业,在矿山地质地球物理勘探工作中,扮演着重要的角色,可以有效提升勘探效率以及勘探数据的准确性。对此,本文立足于大数据技术,从四个方面对矿山地质地球物理勘探技术进行阐述,首先介绍矿山地质地球物理勘探技术定义以及存在的意义,其次明确矿山地质地球物理勘探技术类型,再次分析矿山地质地球物理勘探技术应用要点,最后提出发展趋势,目的就是掌握和了解矿层分布规律,确保所勘查数据的准确性,以此提升金属矿山开采效率。
关键词:大数据;矿山;地质地球物理勘探技术;数据
20世纪70年代,我国生产出AZG-40型隔离式自救器,主要作为矿山救护队的备用自救器。20世纪80年代初期,我国研制出了AZL-60型过滤式自救器。1983年,开始批量生产,拉开了我国全面装备自救器的序幕。
1地质地球物理勘探技术概述
1.1矿山地质地球物理勘探技术定义
矿山地质地球物理勘探技术主要是针对金属矿石、岩体等地球物质所具备的物理性质以及分布情况进行勘查,以此了解金属矿山分布规律和位置。矿山地质地球物理勘探技术对不同的物理性质进行研究,例如,密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性等,根据岩层物理场在地球物理场所产生的变化,寻找金属矿体,确定矿体位置以及地质构造。同时,矿山地质地球物理勘探技术一般以物探仪为主,获取各项地球地质数据,根据数据分析变化规律,并且矿山地质地球物理勘探技术与计算机、物联网、通信工程技术、电子信息技术等相互结合,对各项数据进行对比和研究,以此了解地球地质结构状态。另外,矿山地质地球物理勘探技术与传统勘探技术有着很大不同,主要因为该项技术具有较强可行性,所获取到的数据准确性也较高,可以很好满足金属矿山生产需求。
1.2矿山地质地球物理勘探技术存在的意义
金属矿山资源是我国社会生产的重要资源,所以为满足社会生产需求,必须加大金属矿山生产力度,但是由于表层金属矿山资源不断减少,所以需要转向更深层次的开采。深层开采与浅层开采有着很大不同,主要因为金属矿山深层开采具有较大的危险系数,开采难度也相对较大,所以需要对矿山地质地球物理勘探技术进行充分利用,利用该项技术确定金属矿产资源的位置,了解资源分布规律,做到尽可能提升矿产资源开采效率。
矿山地质地球物理勘探技术在应用期间,应当对地下物质所反射回来的物理数据进行合理使用,研究物理性质,以此确定金属矿产资源深度以及金属矿产资源的种类性。同时,矿山地质地球物理勘探技术受到大数据的影响,其发展速度快,可以为金矿矿山开采提供准确性较高的数据和信息,并且可以高效处理各项数据,及时纠正偏差和纠正数据,以此保证数据和信息的准确性。
矿山地质地球物理勘探技术通过对各项先进设备的使用,可以适应各种金属矿山生产环境,所以该项技术具有较强的适应性,以此满足不同类型的金属矿产资源生产作业。
2大数据背景下地质地球物理勘探技术类型
2.1重力勘探技术
重力勘探属于矿山地质地球物理勘探技术中常见的一项技术要点,并且在大数据的影响下,重力勘探技术具有一定的先进性,可以为金属矿山开采提供准确性较强的数据和信息。在重力勘探期间,主要是对组成地壳的各种岩体、矿体之间的密度差异分析,从而分析地表重力加速度变化情况,以此了解金属矿产资源分布情况。重力勘探技术将万有引力作为基础,分析地质与周围岩体之间存在的密度差异,并且利用重力测量设备进行测量,例如,重力仪、扭秤等测量设备,明确存在的重力异常。同时,需要结合金属矿山生产区域的实际情况,对重量异常进行定性和定量解释,这样可以有助于推算覆盖层以下金属矿体储存情况,并且还有助于隐藏金属矿产分布情况以及位置。
2.2磁法勘探技术
由于岩石和矿石的磁性有所不同,所以产生的磁场也是有着很大的不同,并且也使地球局部磁场产生一定变化,出现磁场异常的情况。所以,在磁法勘探期间,利用专业仪器进行异常勘探,对磁场异常进行研究和分析,以此寻找金属资源分布以及地质构造分布情况。一般情况下,磁场异常与磁性体形状有着直接性的联系,所以在磁法勘探期间,应当根据磁性体形成、深度、走向以及倾斜方向、磁化强度等进行分析,并且整个分析过程看作磁场异常解释,将金属矿产生产地质情况作为初步分析磁场异常的原因,明确磁性的形状以及位置,对磁场异常进行定量计算,获取磁性体深度、大小、走向、倾斜方向参数等。另外,在磁法勘探期间,需要结合实际情况,根据异常分析结果,做好相应的补充工作,对异常情况展开进一步补充,以此满足金属矿山生产需求。
2.3地震勘探技术
地震勘探技术也相对较为常用,主要是以人工所激发的地震波为主,根据地震波在不同地层内所反射回来的传播规律,确定地质构造以及金属资源分布规律。同时,地震勘探技术在应用期间,如果地面某处激发地震波相且向地下传播期间,由于地层弹性的不同,地层分界面就会产生反射或者折射波,返回到地面,利用专业设备记录折射波。同时,在折射波记录完成以后,应当利用专业计算或者仪器进行处理,准确了解金属矿产深度和形态。
地震勘探技术将地下介质弹性与密度差异作为基础,对人工激发地震波反应情况进行分析,以此对金属矿山资源进行定位,获取矿产资源以及地质结构等相关信息。同时,地震勘探技术可以勘探到数十米或者上千米,所以可以准确了解地质构造,并且地震勘探技术能够提供详细的数据和信息,准确了解地质构造以及金属矿产资源细节信息,促使金属矿产生产开展的准确性。
2.4物理勘探技术
从金属矿产资源的角度来说,物理勘探技术以电法和磁法等方式展开,其中电法将矿体与围岩之间所产生的电性变化作为基础,并且电流场在地下传导分布进行研究,以此掌握分布规律。同时,在电法勘探期间,还需要将岩石和矿石电学性质作为基础,并且利用专用设备对人工、天然的电磁场进行观测和研究,以此了解电磁场的分布规律,从而实现金属矿产资源勘探工作的目的。另外,从磁法勘探角度来说,需要将矿体构造与围岩磁性之间的差异作为基础,研究和观测磁场强度所产生的变化,明确磁场变化规律,根据规律寻找金属矿产资源。
2.5能源物理勘探
金属矿产资源属于一种重要的生产能源,为保证开采效率,离不开勘探工作的支持。在地质地球物理勘探期间,可以利用能源物理勘探技术,对各个地球物理场变化进行研究,根据变化情况明确地质构造以及金属矿产分布。另外,能源物理勘探技术可以对金属矿产区域构造进行评价,根据评价结果制定开采方案,避免开采问题的产生。
3大数据背景下地质地球物理勘探技术应用要点
在大数据背景下,地质地球物理勘探技术在应用期间,需要构建勘探平台,做好矿层地质数据分析,构建金属矿层模型,并且通过利用全新的理论和算法展开数据计算,实现数据可视化。同时,根据数据计算和分析结果,对金属矿山开采进行规划,以此保证金属矿山开采效率,实现良好的经济效益。那么,地质地球物理勘探技术在大数据背景下,具体的技术应用要点如下。
3.1搭建勘探平台
地质地球物理勘探技术在大数据背景下应用期间,搭建勘探平台属于一项基础内容,并且在搭建勘探平台期间,应当从以下几点展开。
主要是针对金属矿山区域合理搭建勘探平台,以此确定金属资源储存的特点以及岩层和断层特点。同时,在搭建勘探平台期间,通过大数据技术、信息技术等,构建完善的网络模式,全面获取各项金属矿山勘探数据,并且对各项数据和信息进行深度挖掘和利用,充分展现出数据自身价值,也提升数据和信息收集和处理效率。
在搭建勘探平台期间,需要计算进行充分利用,目的是高效完成分布式计算和储存工作,并且需要在大量数据的基础之上,构建数据库,利用分类器将各项数据进行处理,以此形成强大的数据分析系统,促使数据采集具有一定系统性。另外,在搭建勘探平台期间,应当对大数据技术进行充分利用,目的是提升平台的功能性,并且满足地质地球物理勘探技术应用需求。
3.2矿层地质数据分析
勘探平台搭建完成以后,需要将平台作为基础,完成数据的整理工作,这样对后期数据使用,提供了便利的条件。同时,地质地球物理勘探数据具有一定复杂性,数据量也相对较大,所以在勘探数据分析期间,应当对各项勘探技术进行综合利用,目的是识别金属矿产资源,并且可以将预测压裂流量方程作为基础,根据金属矿山区域实际情况,做好数据预测工作,以此保证开采工作的准确性。但是,在数据预测期间,由于压裂流量很容易受到各种因素的影响,所以应当利用大数据对压裂流量进行分析,避免预测结果产生较大偏差。此外,在金属矿层数据研究和分析期间,需要选择合适的计算方式,对金属储存层进行分析和预测,以此保证金属矿山开采工作的准确性。
3.3金属矿层模型构建
金属矿层数据分析完成以后,就需要构建地质模型,主要是利用大数据技术,生成高频率地质图像以及3D模型,这样可以更好分析金属地质组成、构造等情况,掌握金属矿产资源分布规律,以便金属矿山开采工作的展开。
3.4新理论和算法
地质地球物理勘探技术与传统勘探技术有着很大不同,主要表现在理论和算法方面,地质地球物理勘探技术以全新理论和算法作为支持,例如,小波理论、神经网络理论、几何分析理论、混沌理论等方面,下面针对这几点内容,展开分析和阐述。
3.4.1小波理论
小波理论将傅里叶理论作为基础,并且在子波算法、压缩数据、处理成像、信息中差等作为基础,对各项数据进行解析处理,以此提升数据的分辨率。
3.4.2神经网络理论
神经网络是地质地球物理勘探技术中一种全新的理论和算法,主要是人脑进行模拟,高效完成数据分析工作。同时,神经网络理论在地质地球物理勘探中,可以对获取的勘探数据进行研究,明确各项数据所具备的价值,并且做好数据整合,以此了解不同类型金属矿产资源的具体情况。
3.4.3几何分析理论
在地质地球物理勘探期间,经常会发现金属矿层存在不规则分布情况,并且在自然环境中,尺度现象和物体之间相似程度相对较高,所以应当从整体角度,做好金属矿产资源预测工作,以便开采工作的高效展开。
3.4.4混沌理论
混沌理论与上述几种理论有着很大不同,主要是对非线性进行描述,并且该理论与几何分形理论有着一定联系,所以需要将不同尺度背景下的差异性、相似性等进行分析,以此分析金属矿产资源的分布规律。
3.5数据可视化
在大数据背景下,地质地球物理勘探数据可以实现可视化的目的,主要利用可视化技术,将地质和物理场属性、地质构造、金属矿产资源分布等数据直观展现出来,以便更好落实各项决策,展开后续工作。
3.6金属矿山规划
将地质地球物理勘探数据作为基础,结合金属矿山实际情况,对各项数据进行分析,并且利用大数据技术对数据机械能深度挖掘和分析,从而明确隐藏的金属矿产资源,以此为金属矿山开采工作的展开,提供基础性的保障。同时,在地质地球物理勘探期间,需要对金属矿产质量进行预测,并且利用大数据进行分析,以便规划矿山规划。
4大数据背景下地质地球物理勘探技术发展趋势
大数据技术的快速发展,给很多行业都带来了一定冲击,地质地球物理勘探也不例外。同时,地质地球物理勘探技术在大数据背景下,对计算机技术、电子技术以及信息技术等进行充分利用,以此提升勘探效率,获取全面、准确的勘探数据。另外,在大数据背景下,地质地球物理勘探技术发展趋势可以从以下几点研究。
大数据技术的快速发展,也带动了地质地球物理勘探技术发展进程,促使该项技术更加智能化、自动化、数字化,以此提升技术利用效率。同时,由于金属矿产资源属于社会生产的主要能源,大量使用一些表层金属矿产资源逐渐面临枯竭的情况,所以在金属矿山开采期间,逐渐转向深层地质开采,但是在开采之前,就需要对地质结构和矿产分布规律进行勘探,这样可以避免盲目开采,诱发安全事故或者降低开采效率。然而,地质地球物理勘探期间,通过利用大数据技术以及各种新型勘探设备,可以有效推进勘探工作的展开,获取全面的数据,解决传统勘探技术存在的不足。
将计算机技术作为辅助,不断提升地质地球物理勘探设备的各项功能,并且将新旧动能进行结合,这样可以有效提升数据分析和处理的效率,呈现出更加精准的数据。同时,在大数据背景下,地质地球物理勘探技术可以对高速单片数字处理器进行综合利用,优化修复误差功能,提升数据处理效率,以此提升地质地球物理勘探技术应用效果。
由于地质地球物理勘探技术受到大数据的影响,逐渐朝向智能化、功能化以及数字化等方向发展,并且再加上计算机技术、信息技术的使用,可以有效提升地质地球物理勘探效率。同时,在大数据背景下,地质地球物理勘探技术与各项先进技术进行融合,不断提升该项技术的使用性能,延长技术的实际适用范围。
5结语
大数据时代的来临,矿山地质地球物理勘探技术通过各项先进的技术的利用,可以有效提升勘探效率,实现数据的可视化,准确预测金属矿山位置,掌握其分布情况,便于金属矿山开采工作的展开。同时,矿山地质地球物理勘探技术在应用期间,利用各项勘探技术,对地质结构进行分析,为开采工作提供更好的服务,并且开采效率提升,经济效益也会得到很大提升。
通过对大数据技术的利用,可以有效提升矿山地质地球物理勘探的准确性,并且也为该项技术发展提供更加广阔的空间,为矿山行业稳健、长远发展,提供技术支持。
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