礦山地質勘查前沿問題及技術創新研究

曾應輝

（中國建筑材料工業地質勘查中心廣東總隊，廣東 廣州 510403）

由于我國地域遼闊，其地勢結構也非常復雜，在當下對于礦產資源需求量較高的局面來看，固守舊的技術沒有辦法最大限度的進行勘查，只有不斷地進行技術創新才能改變現狀。礦山地質勘查可以以先進的地質科學理論作為基礎，在實操觀察和搜集資料的基礎上，采用地質測量、物化探、鉆探等技術手段進行分析，得到較為可靠的數據資料。通過工業顯微鏡對地質結構進行進行檢查，分析地質的變化，根據地質變化來進行相應的技術研發。為解決現有的勘查問題，文章通過對勘查技術和情況進行分析，希望針對礦山地質勘查前沿問題進行分析和技術創新。

1 礦山地質勘查前沿問題

1.1 礦山地質結構復雜性和危險性

礦山種類較多，分為煤礦、金屬礦等，在礦山開采過程中，該礦山的地質環境因素是勘查要解決的首要問題，在前期地質研究中最大的問題就是，礦山自身結構存在的復雜性以及由于板塊運動引發地質變動的危險性。地質的變化不單單指結構內部的運動變化，是針對礦山多年的發展整體趨勢和其礦體的走向分布進行分析。不同的構造所需要的勘查準備則不同，簡單的地質構造中礦體走勢相對平緩，煤礦集中分布，較為適合直接勘查；相對復雜的地質構造，無法預期的地質變動導致勘查難以進行；少部分極其特殊的復雜結構，是現階段勘查的難點所在，地質內部傾斜角較大，較為零碎的內部結構隨時會坍塌，勘查危險程度高[1]。由于礦山地質本身極為復雜的板塊較多，導致勘查初期很多地方進展極其危險，資源可用率也就難以提升。按照地質結構可以觀察礦山區域及其周邊區域的勘查情況，具體如圖1所示：

圖1 2014-2018年礦山區域及礦山周圍區域地質勘查次數

根據圖1對比內容，可以看出，在最近五年的地質周圍的勘查明顯比礦山本區域勘查要少的多，相差最大在2015年，勘查次數相差25次左右，說明當時對于地質的關注程度不夠，對周邊地區的勘測不到位會導致勘查信息不全面等問題的出現。

1.2 勘查技術水平不足

礦產是典型的不可再生資源，隨著開發的時間增加，可利用率也會降低，現階段的礦產勘查技術會導致大部分的浪費情況產生，在本來就稀缺的不可再生資源基礎上浪費，是技術更新上面臨的一大問題。礦山地質勘查結果與勘查技術的水平一脈相連，勘查技術越先進，得到的礦山勘查結果就越真實全面。現階段的地質勘查技術水平相對落后，投入研發資金較為稀缺，勘查設備出現不足的情況，會導致數據不夠詳細明確，勘查的質量不過關等問題。在勘查的方式方法上，仍舊采用老式的勘查方法，對勘查的工作人員的工作水平和工作效率都是一種考驗，最終會導致其反饋和計算的成果都與實際有較大差異，影響后續的勘查工作進展[2]。礦產勘查需要較高的資金投入，技術水平會受到資金投入的限制，導致更深入的技術研究進行不下去，目前礦山部分的勘查還是由壟斷為主，缺少個體經濟之間的相互競爭，導致安于現狀，技術無法突破。有限的技術水平會導致勘查環節安于現狀，不對未來的勘查做打算，只考慮現在的經濟利益，相應的技術會導致對于地質的勘查不夠仔細，長期如此也會加劇環境的破壞和資源的浪費。

1.3 地球化學勘查技術較為單一

傳統勘查技術主要采用單一的地球化學勘查技術，對于地質中的相關物質化學特性進行分析，再對相關數據進行計算，分析之后測量殘積層圖紙，采用偏提取技術，即可找到需要勘查的位置；還可以根據水系沉積物的方法測量，采取地層中的水系沉積物，在進行化學元素的堆積，能夠得到較為豐富的結果，但是該技術對于參考信息的采樣精準度要求較高，需要通過精密的測試得出勘查結果。兩種方法都屬于地球化學勘查技術，是現階段的主要勘查技術，但是這種技術也存在一定的缺陷，例如勘查時礦山和周邊的地質特征存在很大的差異，以及多因素導致的勘查工作難以開展等問題，在勘查過程中需要消耗大量的資源且投入的時間非常長，根據不同的地質特征去進行分析，也會在計算時導致結果出現問題。如果不對勘查數據進行精密的測量，那得出的結果也會存在問題。目前的勘查技術主要都采用此方法，在勘查中相對單一，沒有其他的數據作為對比，很難判斷結果是否更符合實際的礦山情況，是目前的主要問題之一，單一的勘查技術也存在勘查結果不夠細致的問題。

2 礦山地質勘查技術創新

2.1 優化整體勘查流程

結合礦山地質勘查中出現的問題來看，先要針對勘查的整體流程進行優化[3]。首先是要加強對于礦山勘查的重視程度，對于礦山的地質進行有針對性的分析，按照其結構的復雜程度制定相應的計劃，減少危險事故的發生；提高對于勘查環節的重視程度，對于技術人員的選擇方面要不斷的提高其職業素養，判斷工作能力，對普通工作人員也要進行培訓，避免無經驗工作人員的無效勘查；技術是由資金的投入決定的，所以對于資金鏈也要進行相應的轉變，從全部的國有資本轉變成融資資金鏈，隨著開發階段不同進行不同水平的投資，可以大大增加技術上升的費用；在勘查過程中，思維模式要創新，借助現在大數據的環境進行有針對性的分析，將云計算和互聯網大數據加入到勘查環節中，再對數據進行整理評價，為勘測后礦山的地質保護提供數據上的支持，勘查模式在原有基礎上融合創新，提高其數據的全面性和完整性，同時也對礦產區環境和資源的穩定性進行分析，與大數據結合屬于整體規劃層面的優化。

2.2 引進先進勘查技術

地質勘查的重要環節就是對于技術的革新，為提高勘查數據的真實性，也是為了確保勘查能順利的進展下去，減少失誤和錯誤判斷的情況發生，需要改進和創新固有的勘查技術，或者直接引進較為先進的技術作為支撐，現階段可引進到礦山勘查的技術為遙感技術、電磁波透視技術、流量測井法等。遙感技術和電磁波透視技術，都是根據電磁波理論的基礎上進行擴展，應用各種各樣的傳感器對于遠距離的目標所輻射和反射的電磁波信息進行收集和加工處理，最后形成直觀圖像，該技術是可以對地面各種景物進行探測識別的技術，較為適合勘查工作，可以更準確的獲知信息。

根據地質板塊活躍度高的問題，可以進行定期的板塊波動勘測，找出變動的周期，進行勘查前的預防，和鉆探技術相結合是印證所得結果是否準確的方法，創新鉆探技術。由于傳統鉆探技術發展較為遲緩，可以引進較新的鉆探設備，能夠大幅度提高勘查的效率；結合地質特點研究符合其環境變化的新鉆探技術，將鉆探與數字化采集相結合，更高效便捷；將環保的理念融入其中，在傳統的基礎上進行提升，可以減少對于勘查周邊環境的擾動，減少在施工過程中出現的“三廢”，減少施工后期對于環境的破壞，是以綠色環保為核心的技術創新。

2.3 創新地質勘查技術與信息化技術結合

由于現階段的勘查技術主要采用地球化學勘查技術，相對的單一，計算成果也因地質存在差異，所以針對勘查技術的種類進行創新。首先針對原有技術消耗時間長的問題，可以將地質勘查技術和現代信息化技術有機的結合起來，由于地質活動變化較多，勘查過程會變得很艱難，所需時間較長，為此結合現代科學技術就可以在節省資源的同時將勘查的效率變得更高；針對傳統勘查技術對于數值的準確度難以掌握的問題，可以采用地、物、化三場異常相互制約的技術，由于礦山地質分布缺少勻稱性，地殼處于不斷發展變化的狀態，常規的勘查技術不能及時勘查，但是三場異常相制約的技術，就能解決此問題，及時的勘查出剩余的礦床，并進行精準定位，然后再進行勘查就可以更加高效。盡管現有的勘查技術有一定的缺陷，但是通過不斷地技術創新還是能解決現有的部分問題。

3 結語

文章通過對礦山地質勘查前沿問題進行分析，然后針對現有的問題提出與之對應的技術創新。目前的礦山勘查已經進入較為成熟的階段，需要不斷地提高技術上的精準度，來盡可能的減少勘查中不必要的計算失誤和浪費，對于技術的創新也不單是機器上的革新，是對于整體的勘查體質的變更，不斷引進新的血液和創造新的技術，才是能解決勘查前沿問題的有效研究。