地質勘查和深部地質鉆探找礦技術

簡 鐸，曹昊森

（吉林省四平地質工程勘察院，吉林 四平 136001）

礦產資源作為人類社會發展的重要能源，其對我國居民生活和社會生產具有關鍵作用，例如鐵礦、鋁礦、石油以及煤炭等，都在社會生產中扮演了關鍵角色。深部地質礦產開發屬于能源企業日常生產的關鍵工作，而想要提升資源開發效率和質量，企業要做好地質勘查工作，靈活采用先進的找礦技術，獲得地質勘查的精確數據，促使企業確定地質深部的礦產類型以及資源儲備量，便于企業制定科學的開采方案，提升自身的行業競爭力，為企業穩定以及可持續發展提供保障[1]。

1 地質勘查與深部地質鉆探找礦技術的重要性

我國礦物儲藏十分豐富，但是受到粗放型經濟發展模式的影響，各種礦產資源快速消耗和浪費，現存的礦藏資源已經無法滿足居民生活和社會生產的需求，對我國經濟與社會發展形成制約[2]。運用科學的鉆探找礦和地質勘查技術，可以有效發現潛存的礦產資源，提升開發程度和利用效率，為我國經濟建設的可持續開展奠定能源基礎。

2 地質勘查的主要技術原則

（1）合理布局。能源作為人類社會發展的最重要資源，我國是世界能源大國，資源儲備糧十分豐富，礦產資源分布在不同的地區，例如內蒙古、山東、山西、云南、河南以及吉林等省份的礦產資源種類齊全、儲存十分豐富，其中以內蒙古的稀土資源和鐵礦石，河南的鉬礦以及煤礦最為著名。想要實現對礦產資源的有效利用和開采，需要秉承合理布局的原則，對其分布情況和儲備糧進行綜合分析，帶動區域經濟發展。

（2）統籌規劃。能源企業在組織開展地質勘探之前，需要制定科學而詳盡的細化，其具體操作如下：首先，對待勘查區域的性質進行調查分析，土地性質不同會影響勘探性質，例如商業性質以及公益性質等；其次，明確中央勘探作業和地方勘探作業，科學制定發展計劃和部署。

（3）明確重心。為了提升礦產資源的開發程度和勘查精度，在開展找礦作業之前，需要明確工作重心，對找礦技術進行不斷的完善和改進，以重心為指導保證工作的效率性和精確性。

3 地質勘查及深部地質找礦技術

（1）金剛石繩索技術。當前，該技術已經在我國地質勘查中獲得廣泛應用，其技術原理為，通過高硬度金剛石能夠對深部地質礦產進行鉆探處理，但是該技術在我國研究起步較晚，與國外技術水平存在較大差異，需要科研人員進行進一步研究。我國能源企業在應用該技術中，主要通過常規鉆桿從繩索取芯裝置中進行作業，應用過程較為繁瑣復雜，對鉆頭具有嚴重的損傷，應用效率較低并且成本高昂。因此，在應用該技術中，需要能源企業結合鉆探地域的實際情況進行科學應用。

（2）低頻電磁技術。該技術以電子感應為依托，進而獲取相關地質勘查數據，對數據進行及時以及有效分析，利用Praser對數據進行處理，獲取勘查地區的具體礦產情況，例如礦體賦存以及圈定掩蓋區等。但是在具體應用中，其頻率信號容易受到不同程度的干擾，進而影響數據的真實性以及可靠性，如果能源企業不解決好這一問題，會對技術應用效果帶來負面影響。

（3）反循環取樣技術。該技術的主要原理為，以空氣作為循環介質，利用鉆桿與介質的沖擊作用，對鉆探區域進行沖擊處理，巖屑在高速氣流的作業下，緩慢上升到地表，技術人員通過對巖屑檢驗分析，可以獲取勘查地區的礦藏情況以及礦種信息。

該技術與常規的找礦方式和地質勘查相比較，在鉆探便捷性方面具有較大優勢，特別是在深部地質找礦作業中，其可以提升作業速率和質量，節約深部找礦的資源和人力成本。反循環取樣技術在我國起步較早，在長期的實踐研究中獲得廣泛應用，近些年，隨著我國科學技術的蓬勃發展，該技術與其他技術聯合應用取得了顯著的效果，例如與柱狀巖芯和巖屑取樣等技術結合，已經成為深部地質找礦的重要技術。

（4）GPS以及GR技術。GR技術利用遙感裝置，例如遙感飛機對勘查地區的水層、土層以及地形地秒等信息進行準確獲取，將獲取的信息傳輸到計算機中進行分析處理，幫助企業快速掌握勘查地區的礦藏信息，進而縮小礦產資源尋找范圍，便于企業在最短的時間內發現礦藏。同時，利用GR技術還能夠對地質信息和地圖進行綜合分析，把握礦藏類型和儲存量，通過波普和信息設備實現深部找礦。GPS技術根據收集的數據構建三維坐標，以監控平臺和感應系統為核心，快速獲取輻射強度、礦物光譜等信息，通過對信息的分析處理，與數據庫信息進行綜合對比，進而掌握礦藏類型和儲存量，根據三維坐標進行找礦作業。

（5）高精度定向鉆探技術。在應用該技術中，需要先明確勘查地區的鉆探方向，保證鉆探裝置按照既定的方向進行作業，其可以高效完成對深部地質的鉆探作業，具有常規技術難以比擬的優勢。在主鉆孔中設置大量羽狀鉆孔，可以提升鉆探的效果和精度，但是該技術在應用中，如果發生鉆孔傾斜容易出現各種孔內事故，因此，技術人員在操作中需要結合鉆探效果做好防斜設計，防止出現鉆孔傾斜的情況，進而預防孔內事故。

（6）化探與物探。當前，我國能源企業在進行找礦作業以及地質勘查中，化探和物探技術依然扮演重要角色，其主要技術包括化探分析法、地震技術、激光極化法以及計算機技術等。物探技術能夠準確勘查地區的巖石構造和巖石性質，化探技術能夠高效完成對礦物元素和地下礦藏的分析，二者綜合使用可以準確以及快速的完成找礦作業。化探與物探技術在煤炭、鈾等資源的找礦和勘查中具有顯著的效果，例如在煤炭資源找礦中，利用交流電和直流電測量法，可以完成資源信息的獲取，便于確定礦藏位置。

（7）X射線分析技術。該技術的原理為利用X線對深部地質礦產資源進行科學處理，通過分析產生的熒光，明確礦產資源的組成部分和具體類型，以X射線譜波為判斷依據，由于熒光強度大小和波長短存在差異，可以提示富含的礦物元素，進而明確礦產資源。

4 結語

總而言之，深部找礦和地質勘查具有難度大、工作量大、環節多以及技術應用復雜等特點，如果能源企業依然依靠以往的人力找礦方式，會限制工作效率和質量，因此，能源企業要提升自身的技術水平，積極應用現代而先進的找礦技術，結合礦區情況、地質情況以及技術要求，明確技術類型，實現找礦作業水平與質量的提升。