探礦工程在地質資源勘查中的應用與發展

摘 要：在我國經濟高速發展，能源危機日益加劇的形勢下，作為一項重要的地質資源勘查技術，探礦工程的地位越來越重要。探礦工程是目前唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實物的方式，不論是找礦探礦、開發新能源，還是進行地殼探測工程，都需要探礦工程這項技術。文章將以作者多年的相關工作經驗為基礎，詳細論述探礦工程在地質資源勘查中的應用與發展趨勢，以供采礦工程、探礦工程人員參考。

關鍵詞：探礦工程；地質資源勘查；應用與發展

引言

地質勘查，是以經濟建設、國防建設和科學技術發展需要為基礎，對某一區域巖石、地層構造、礦產等進行的調查研究工作。它是經濟社會發展重要的基礎性工作，服務于經濟社會的各個方面。近年來，隨著能源危機的日益加劇，深部找礦、新能源勘查開發及地球科學探測等地質科學的不斷發展，探礦工程作為地質資源與地球科學研究的一項重要技術和方法受到了越來越多的重視。探礦工程，有“地球內部望遠鏡”的美譽，主要研究從地下巖層獲取的實物樣品，是一種高風險、異常艱苦的特殊性行業[1]。文章將從實際出發，全面闡述探礦工程在地質資源勘查中的應用與發展，希望能為提高探礦工程質量做出一份貢獻，共促我國現代化探礦工程建設。

1 目前探礦工程的現狀

以前，探礦工程主要應用于找礦。隨著經濟的高速發展，探礦工程成了地球科學探究領域不可忽視的重要方式，它涉及生態環境、戰略資源、國民經濟的各個領域。

我國幅員遼闊，礦產資源儲量豐富、分布廣泛、前景較好，但現階段開發及利用情況還處于起步階段。目前，我國地質勘探的深度僅在300m-500m間，而歐美等發達國家的勘探深度則在800m左右，與之相比差距較大。簡言之，我國的深度找礦技術，還處于起步階段。隨著勘探技術的增強、深度的增加，我們還需要在鉆探上多下功夫。地質找礦中，有一個重要的環節，即巖心鉆探，它需要探礦工人通過掌握遙感器、探測感應器、陷阱的理論知識，先探明地下礦藏，并通過巖心鉆探取出巖石樣品，經過分析、實驗，最終明確礦藏的儲量、深度及品位等，并提交找礦程度[2]。在我國，深度找礦因處于起步階段，且因為探礦工程是唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實物的方式，對于地質找礦具有重大的作用及意義。

目前，在探礦工程中，中國大陸科學鉆探項目已成為當前正在實行的國際大陸科學鉆探計劃中最深的科學鉆井。項目首次成功在堅硬結晶巖石中鉆進5158m，獲取了5118.2m的巖心和氣流體樣品。通過這次鉆探，我國成功揭示了板塊會聚邊界深部連續的物質組成、超高壓變質區的深部物質組成，提出了地殼分層拆離的多重性、穿時性“深俯沖-折返”新模式[3]。

探礦工程適用于“上天、入地、下海、登極”等工作中，不管是上天入地還是下海登級所有取樣鉆探工作都需要探礦工程。自20世紀70年代美國首登月球，并在月球表面獲取了樣品后，探月時代的到來更是將探礦工程推到了重中之重的位置。對于科學家來說，他們要想進一步了解和掌握月球地質的基本情況，了解月球資源及深度情況，掌握地球與月球間的關系，都需要靠探礦工程的鉆探取樣來完成。作為一個高度發展的國家，我國已將登月取樣提上了重要日程，這其中探礦工程將發揮不可忽視的重要作用。

除此以外，地質探礦工程可有效治理地質災害、協助完成鉆井工程。目前，我國的探礦工程已應用到干旱與地下找井鉆水工程，且成效顯著。

2 目前探礦工程的任務及功能

2.1 尋找礦產資源

隨著我國經濟的高速發展，對能源的消耗越來越多，現階段，能源資源不足已嚴重制約我國經濟發展。但至今，我國的地質找礦深度僅在300m-500m范圍，盡管我國主要礦區深部還存在大量豐富的礦產資源。因此，深部找礦成了當前探礦工程的重要任務，進一步探查和發現潛在的能源礦產資源，不僅能有效緩解我國能源緊張的現狀，更能從根本上解決我國因能源短缺而進入的發展瓶頸。

2.2 勘查開采新能源

現代社會的正常運轉需要能源，能源從來源看主要分為生物能源、化石能源、自然能源三類。但現階段，新能源在總體能源結構中所占比例并不大，只有約2.5%[4]。在我國，目前在新能源勘查方面，主要包括地熱層、煤層氣及天然水合物等領域，并已將天然氣水合物列入戰略性資源中，這種新能源主要存在于海底及永凍層中。而對于煤層氣的開發，目前國內還處于起步開發階段，還需解決一些技術問題，并未進入大規模開發過程。不過可以預見，未來，煤層氣在新能源開采中也將占有重要一席。

2.3 地球資源勘測

目前，在探測地球科學的研究中，探礦工程是唯一能直接獲得大量地殼深部實物地質資料和掌握地球物理信息的方法，也是作為計算礦產儲量或提出地質體科學結論的可靠依據[5]。

3 探礦工程的發展趨勢與研究方向

3.1 增強探礦工程工藝水平

我國政府每年都會定量部署勘探工程項目，要想保證順利完成任務，必須采用先進工藝技術，這就要求探礦工程工作人員不斷精進技術水平。

3.2 不斷精進鉆探與掘進技術

與世界發達國家相比，我國在鉆探與掘進技術方面與之有顯著差距，而要想在科學技術領域占據優勢，就迫切需要探礦工程人員創新研發更先進的技術與設備，以便更好地為我國經濟發展服務。

3.3 與新能源、替代能源的有效銜接

天然氣水合物等新能源已被列為國家戰略性礦產資源，探礦工程人員應盡早研究相應的鉆探技術，以便開采新能源時能夠達到有效銜接。

3.4 與科研相結合

未來，探礦工程會開拓高新技術應用，比如建立多功能數據庫、精進鉆進與掘進參數、展開“CAD”機械設計、研發新式隨鉆測量（MWD）儀器，試行鉆進水平孔、煤田氣化鉆孔體系等。探礦工程技術人員應不斷探索深孔鉆探技術，研發新型深鉆設備，創新研制新一代小型、輕便、效率高的設備。

3.5 積極迎接國家利好政策帶來的機遇

當前，我國正處于高速發展階段，國家也在不斷加大對各地區尤其是西部地區水利、交通、通訊、城鎮化建設、環保等基礎設施的投資力度。如此利好政策，正是發揮探礦工程衍生產業、拓寬服務領域的大好時機。因此，探礦技術人員應不斷提升探礦技術水平，以適應國家經濟建設及市場發展需求。

4 結束語

綜上所述，在地質資源勘查研究中，探礦工程具有不可替代的重要作用。隨著我國工業化進程的加快，能源資源的日趨緊張，我國的能源危機問題日益嚴重，地質資源勘查工作的地位越來越重要。在地質資源勘查工作中，需要廣泛應用探礦工程技術來幫助進行深部找礦、礦物取樣等工作，探礦工程的不斷發展為我國地質資源勘查工作的進一步發展打下了良好的基礎。因此，未來，地學界應全面提升探礦工程的研究地位，不斷發展探礦工程技術，才能為我國地質資源勘查研究做出更多貢獻。

參考文獻

[1]張梁宇，強小莉.探礦工程在地質資源勘查研究中的作用[J].中國科技博覽，2015（47）：72-72.

[2]饒國勝.探礦工程在地質資源勘查中的發展趨勢分析[J].引文版：工程技術，2015（13）：248-248.

[3]梅城.探礦工程在地質資源勘查中的發展趨勢分析[J].江西建材，2013（5）：168-169.

[4]沈濱剛，施忠華.探礦工程在地質資源勘察研究中有何作用[J].中國水運月刊，2012，12（z1）：101-102.

[5]孫建，高靂立，馬彤禎.探礦工程在地質資源勘察研究中的作用[J].工程技術：全文版，2016（74）：00195-00195.