試論地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

相杰 趙劍飛 相凱 蒙瑞軍 辛榮元

摘要：近年來(lái)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國(guó)的各類(lèi)工程建設(shè)數(shù)量也在不斷增加。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，各個(gè)行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷加大。其中很多礦區(qū)因?yàn)槎嗄甏罅块_(kāi)采基本上已經(jīng)呈現(xiàn)出資源枯竭的狀態(tài)，為了充分滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中對(duì)煤炭資源的需求量，必須要不斷提高深層次煤礦開(kāi)采技術(shù)，對(duì)地層以相的地質(zhì)條件進(jìn)行勘查，挖掘出地表以下更深處的礦產(chǎn)資源，通過(guò)這種方式才可以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供出充足的煤炭資源。本文就地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查;深部地質(zhì);找礦技術(shù)

引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展之下，市場(chǎng)對(duì)于煤炭、石油、有色金屬等資源的需求量不斷提升，為了滿足市場(chǎng)需要，礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)需要對(duì)資源埋藏地的地質(zhì)條件進(jìn)行勘查，從而依據(jù)勘查數(shù)據(jù)制定可行性較高的開(kāi)采方案，確保資源可以得到有效開(kāi)采。

1地質(zhì)找礦的關(guān)鍵意義

在礦產(chǎn)的勘測(cè)中，并不是亂測(cè)一氣，毫無(wú)目的、毫無(wú)章法，而需要正確的勘測(cè)方法才能找出大量的礦產(chǎn)資源，這就說(shuō)明勘測(cè)中方法的選取是至關(guān)重要的，它是能否成功勘測(cè)到的關(guān)鍵所在，也是最重要的組成部分，只有使用正確的勘測(cè)方法，才能提高勘測(cè)效率，完成最初要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，礦產(chǎn)業(yè)才能有更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。地質(zhì)勘測(cè)不光只運(yùn)用到采礦業(yè)，它也是工業(yè)發(fā)展必不可少的因素之一，是能夠?qū)⑽覈?guó)的經(jīng)濟(jì)向前推進(jìn)的有效的方式。而地質(zhì)勘測(cè)也是凌駕于地質(zhì)之上，從而利用地質(zhì)尋找礦產(chǎn)，進(jìn)而高效地利用地質(zhì)找礦產(chǎn)的方法來(lái)促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，只有運(yùn)用正確的找礦方法，才能滿足日益增長(zhǎng)的礦業(yè)需求，增強(qiáng)社會(huì)的綜合實(shí)力。

2地質(zhì)勘查工作的主要內(nèi)容

2.1危機(jī)礦山接替資源的勘查

近年來(lái)我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必定會(huì)受到負(fù)面影響，因而我們?cè)诖_定和尋找礦山地區(qū)接替資源的過(guò)程中，務(wù)必要盡可能避免產(chǎn)生礦山損壞的情況，只有這樣才能保證礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的穩(wěn)定性。而在這種情況下，工作人員就需要對(duì)礦區(qū)內(nèi)外的整體情況進(jìn)行地質(zhì)勘查，從而確定礦山的實(shí)際產(chǎn)量，并且以此為基礎(chǔ)判斷礦山接替資源的開(kāi)發(fā)必要性，這是提升危機(jī)礦山接替資源開(kāi)發(fā)質(zhì)量的重要手段。

2.2對(duì)礦山生產(chǎn)的勘查

首先，在礦產(chǎn)勘測(cè)之前要事先做好準(zhǔn)備，不能在施工過(guò)程中缺這少那，還要清楚此項(xiàng)工作的內(nèi)容是做什么，提前了解有關(guān)礦產(chǎn)服務(wù)的期限和要如何將此應(yīng)用到實(shí)際中。再次，清楚在什么地方進(jìn)行礦產(chǎn)勘測(cè)以及地形的優(yōu)勢(shì)或不足，通過(guò)一系列的手段來(lái)判斷此地到底會(huì)有多少礦產(chǎn)資源，傳統(tǒng)的勘測(cè)手段已經(jīng)過(guò)時(shí)，需要使用更加新型的設(shè)備來(lái)進(jìn)行勘測(cè)從而使勘測(cè)效率提升上來(lái)，與此同時(shí)，勘測(cè)期間要做好時(shí)實(shí)記錄，把記錄好的信息加以整理并留出備份，以免丟失。

2.3共伴生礦與尾礦的勘查

在自然環(huán)境下，很多礦產(chǎn)資源都并不是單獨(dú)存在的，為了盡可能的提升礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)質(zhì)量，我們必須要對(duì)礦山地質(zhì)勘查進(jìn)行進(jìn)一步的研究，爭(zhēng)取找到最佳的勘查方法，從而更好的利用共伴生礦。另外，在處理尾礦的時(shí)候也應(yīng)該加強(qiáng)勘查工作力度，盡可能提升尾礦資源的利用效率。根據(jù)地質(zhì)勘查得出的數(shù)據(jù)和信息，確定合理的尾礦開(kāi)發(fā)利用方案，從而使礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)率得到提升，避免出現(xiàn)礦產(chǎn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

2.4關(guān)閉階段的地質(zhì)勘查工作

結(jié)束礦產(chǎn)開(kāi)采之后，對(duì)關(guān)閉的礦山進(jìn)行重新開(kāi)墾種地的恢復(fù)，首先，就需要依據(jù)法律法規(guī)并且約束礦山企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行法律法規(guī)，不能熟視無(wú)睹，肆意開(kāi)采。其次，對(duì)于關(guān)閉的礦山的環(huán)境進(jìn)行專業(yè)調(diào)查，保護(hù)好礦山環(huán)境。在礦山開(kāi)采期間，提倡的是邊開(kāi)采邊治理邊復(fù)墾。

3地質(zhì)勘查工作開(kāi)展方法

地質(zhì)勘查工作開(kāi)展的過(guò)程中，為了確保勘查工作的有效性，在實(shí)踐過(guò)程之中，工作人員需要根據(jù)礦區(qū)的勘查實(shí)際，明確勘查的目的，細(xì)化勘查任務(wù)。在這一思路的指導(dǎo)下，充分利用相應(yīng)的技術(shù)手段，確保地質(zhì)勘查工作的順利開(kāi)展。通過(guò)地質(zhì)勘查，對(duì)礦山區(qū)域地質(zhì)情況、相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，評(píng)估礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)、巖土類(lèi)型以及分布規(guī)律，在相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件程序的支持下，完成對(duì)整個(gè)礦區(qū)地質(zhì)情況的梳理。根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)礦區(qū)深部位置有無(wú)暗渠、防空洞等情況進(jìn)行評(píng)估，在評(píng)估環(huán)節(jié)一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即采取必要的應(yīng)對(duì)措施，防止不良地質(zhì)對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)帶來(lái)不利影響，造成深部礦產(chǎn)資源開(kāi)采效率的降低。在建立健全工作流程的基礎(chǔ)上，為了確保勘查工作的順利進(jìn)行，強(qiáng)化流程的規(guī)范性，相關(guān)地質(zhì)勘查單位應(yīng)當(dāng)做好制度建設(shè)，在日常工作環(huán)節(jié)，以相關(guān)法律法規(guī)為框架，形成一個(gè)規(guī)范化的地質(zhì)勘查工作模式[3] 。除此之外，考慮到不同礦區(qū)地質(zhì)勘查工作的要求有所差異，為了滿足不同的礦山多元化的勘查要求，應(yīng)當(dāng)做好技術(shù)創(chuàng)新工作，借助于對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化，將地質(zhì)勘查與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)地質(zhì)數(shù)據(jù)的分析能力，為后續(xù)相關(guān)礦產(chǎn)資源開(kāi)采工作的有序開(kāi)展提供了必要的數(shù)據(jù)支持。

4深部地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用

4.1反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)的作用原理為確定循環(huán)介質(zhì)-空氣（壓縮），之后利用介質(zhì)的沖擊作用及鉆桿（雙臂），便可對(duì)相應(yīng)鉆探區(qū)域的巖石進(jìn)行沖擊處理，而后巖屑隨著高速氣流工作情況，能夠逐漸上升至地表，方便找礦人員對(duì)這些巖屑進(jìn)行檢驗(yàn)分析，獲取本地區(qū)礦種信息及礦藏情況，相比常規(guī)地質(zhì)勘查及找礦作業(yè)，可知反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的應(yīng)用效果略勝一籌，尤其在深部找礦工作期間，利用新型技術(shù)后的鉆探深度與厚度較之于常規(guī)技術(shù)更深、更高，而且新型技術(shù)的作業(yè)速度非常高，極大地節(jié)省了地質(zhì)勘查、深部找礦工作的成本。我國(guó)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用始于上世紀(jì)八十年代，但在當(dāng)時(shí)反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的應(yīng)用推廣工作面臨著較多的阻礙。如今伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來(lái)一些國(guó)家針對(duì)該技術(shù)再次提出了基于多項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行深地質(zhì)鉆探找礦工作的思路，包括巖屑取樣技術(shù)、常規(guī)應(yīng)用的柱狀巖芯取芯技術(shù)等，此種地質(zhì)勘查找礦工作思路當(dāng)前已經(jīng)在國(guó)外一些國(guó)家獲得了非常理想的應(yīng)用效果，但是我國(guó)對(duì)于多項(xiàng)技術(shù)綜合利用的研究較少。

4.2金剛石繩索取芯技術(shù)

金剛石繩索取芯技術(shù)操作難度較小，成本較低，在我國(guó)得到了廣泛性的應(yīng)用，但是從實(shí)際情況來(lái)看，由于技術(shù)缺陷，金剛石繩索取芯技術(shù)在應(yīng)用環(huán)節(jié)，出現(xiàn)繩索脫扣、折斷的頻率較高。在這種情況下，為了確保該項(xiàng)技術(shù)的合理使用，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)繩索結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，強(qiáng)化繩索的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以確保相關(guān)技術(shù)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

4.3高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)

進(jìn)行深部地質(zhì)找礦工作的時(shí)候，想要真正對(duì)深部地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)，工作人員常常需要利用受控制可定向的鉆探技術(shù)。這種高精度受控定向鉆探技術(shù)除了能夠讓鉆探變得更加高效以外，還能夠降低所需要的時(shí)間，進(jìn)一步減少人工投入和資金投入，使礦山開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。另外，巖心定向技術(shù)還能夠使深部地質(zhì)找礦的安全性得到提升，有效的避免了常規(guī)鉆探易塌方易開(kāi)裂的問(wèn)題，因此在實(shí)際的深部地質(zhì)找礦及地質(zhì)勘查中應(yīng)用的十分廣泛。

4.4X射線熒光分析技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用的作用原理為埋藏于深部的礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)X線光子的處理，便可生成X熒光，分析這些熒光，便可了解礦產(chǎn)資源的具體類(lèi)型及具體組成部分，具體參考的判斷依據(jù)為X射線譜波，由于波長(zhǎng)短不一、強(qiáng)度大小有區(qū)別，可以分別提示相應(yīng)的礦物元素類(lèi)型，據(jù)此找礦人員便可以準(zhǔn)確區(qū)分不同類(lèi)型的礦物元素。

結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)勘查與深部找礦技術(shù)的合理使用，對(duì)于提升我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采能力，強(qiáng)化資源管控能力有著一定的積極作用。為了扎實(shí)推動(dòng)深層礦產(chǎn)資源勘探工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]向?qū)W敏，丁杰.淺談地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2016（03）：61-62.

[2]高華.關(guān)于地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的分析[J].低碳世界，2016（36）：131-132.

（作者單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院）