復雜地質條件下礦產資源勘查方法研究

馬佳茜，陳 磊，李 陽

在復雜的地質條件當中，礦產資源的產量都比較豐富，一般都和巖脈以及其他的金屬礦進行鑲嵌，勘察的難度相對較大。復雜地質條件下，礦產資源的勘察找礦難度增加，因此對于礦產資源的勘察找礦方式研究現實意義相對較大。在我國，針對于復雜的地質礦產資源的勘察找礦方式十分多見，需要利用勘察和科研以及物化探資料來進行結合勘察，對于工作區域內存在的礦產資源賦存特點進行分析研究，在此基礎上實現科學找礦。在國外，很多的學者對于復雜地質礦產資源的找礦方法和先進的勘察技術進行結合，借助于數據來進行空間分辨率的讀取，以此來實現對礦床的分布特征、巖石形態以及成礦規律進行總結和分析研究。與此同時，對于找礦技術需要進行創新，在信息化的科學技術結合下，對于開采工作當中的勘察方向和勘察范圍以及勘察技術來進行研究，最終實現找礦效率的提升。

1 當前礦區采礦狀態

現階段，部分的礦區進行地質勘測的過程當中，需要借助于勘測的手段來進行勘測，主要利用傳統的物理勘測方式和相對的一些勘測技巧來進行。針對于一些基礎的信息技術需要對整體的地質工作流程來做出有效的監督管理。對于礦區工作模式來說，主要分為三種類型，其一，屬于對礦區地層所處位置的條件來做出詳細的掌握和了解；其二，針對相應的地質條件還需要進行分析工作的開展；其三，需要對礦區做出綜合性的地質勘測工作，借助于基礎技巧和物理的方式，依托信息技術的助力下，實現對當前礦區資源的勘察。與此同時，還需要利用礦井物探以及三維地震等方式來進行勘測，得出相對應的數據信息，對數據信息進行整合處理之后得出當地的斷層和地層分部具體情況。除此之外，在地理信息系統方面，屬于一項較為科學化的工具內容，在勘測系統方面表現出色，可以有效的結合現代的信息技術來實現對各個階段所獲取數據信息的分析研究，進行科學合理評價模型的建設。

在復雜地質條件下，礦產資源的勘察需要掌握其地質基本條件，屬于資源勘查的基礎部分內容，對于勘察的準確程度會造成一定的影響，一般情況下，能源部分的勘察區域屬于復雜的地質條件，主要是以長石石英砂巖、砂質頁巖、泥巖以及碳質泥巖來作為主要的巖層，并且其中還帶有薄礦層或者礦線，一般其結構方面都比較復雜，存在斷層或者斷裂的現象。最終的結果比較復雜，對應的勘察工作也具備較高的復雜程度，對于勘查區域的地質巖性和含礦特點來說，可以將勘察的礦產資源地質條件進行劃分為四個層次來分析，第一層，其結構相對簡單，但是每一層的厚度都具有不穩定性。在礦層和礦線的特點基礎上可以判斷出第一層的礦層屬于較薄的狀態，開采方面具有一定的難度。第二層當中，礦層可以進行部分開采，且礦層的厚度具有不穩定性，較薄的礦層出可以開采的資源產量相對較少，因此第二層的厚度較薄的區域開采價值比較低，但是厚度較厚的區域其開采價值相對較高。第三層，這一層的礦層結構較復雜，但是厚度和穩定性區別于第一層和第二層，在開采價值方面相對較高，且開采難度也會減少，但是這一層的礦層走向十分復雜。第四層當中，結構較為簡單且礦層的厚度較大，在穩定性方面也較高，因此這一層的資源屬于最具開采價值的礦層。

2 現階段地質礦產勘查存在的問題

現階段的新形勢下找礦和開采出現的問題主要集中在兩個方面當中，其一，屬于勘察開采的工作人員的綜合素質偏低，礦產的勘察開采主要是在野外進行作業，工作環境較為艱苦，甚至于在荒山野嶺進行作業勘察，安全風險較大。如果待遇不高很難留住專業的開采人員，工作內容也比較枯燥，難以留住年輕的人才資源，因此使得地質礦產勘察的專業人員出現了青黃不接的現象。在人手不足的問題方面，很多的單位和企業利用降低招聘條件的方式來進行人才接納，因此很容易造成勘察隊伍的綜合素質普遍不高的狀態。其二，地質情況的復雜程度相對較高，地質礦產資源的勘察環境也較為復雜，對礦產勘察的創新和革新方面也增加了地質礦產勘察工作的難度。在實際的作業當中，很多單位對勘察環節進行了忽略，實現了成本的節約，但是對于勘察和采礦的效率方面會形成較大的影響。對于實際的勘察過程缺乏目標區域的深入化科學研究，在后續的開采工作方面需要消耗大量的時間進行勘察，嚴重的制約了開采工作的順利高效運行，在此種問題方面，充分說明了勘察工作當中前期勘察和目標區域的分析重要程度。

3 復雜礦產資源勘察方式的具體應用

3.1 鉆孔及勘探線的布設方式

對于鉆孔工程來說，需要實現礦產資源的有效勘察，屬于主流勘察方式之一，最終呈現的效果相對良好，勘察工作人員當中的喜愛程度較高，利用此種方式的主要特點為鉆孔布置可以實現一孔多用的狀態，不需要進行多個位置的鉆孔。針對于鉆探工程來說，可以對水文地質勘察進行應用的同時還可以確保地層勘測的結果準確程度，具有科學性合理性。在開采區域的線性結構方面，屬于現階段礦產勘測工作的主要目標以及核心方向，其結構比較復雜，屬于中等復雜程度的礦山地質條件區域，進行鉆孔以及勘察作業的過程當中，需要借助于地震的主測線來作為主要的依據，以此來實現最優的勘測效果。對于復雜的地質條件下的區域需要實施礦產資源開采作業，并且獲取最優的開采效果。根據地址地礦的情況來進行礦產資源方式的合理創新，對于提升礦產資源的整體效率具有一定的作用。如果利用較為傳統的地質勘測手段來進行勘測，對于勘測整體效率會產生嚴重的制約，甚至于導致勘察結果的失真。在此時需要利用定向鉆進的工藝措施，來實現對鉆進效率的增強和提升，進一步的實現資金成本的有效節約，利用對復雜地質條件的礦山開采區域的詳細掌握和了解，實現對礦產資源的數據進行合理的分析和研究。

3.2 井下鉆探及綜合物探技術的應用

在現階段信息技術的發展壯大下，我國的礦產資源開發取得了較大的發展和突破，現如今，我國的井下綜合物超前探測技術已經形成了多種勘測技術綜合化的一體勘測技術，在彈性波的構造以及電磁探測法方面得到了廣泛的應用。其中彈性波勘測技術當中包含了瑞利波以及巷道地震超前預測技術，而電磁法當中包含了地質雷達和直流電法等方式，借助于對煤巖體當中包含的電性差異來進行含水量異常區域進行科學合理的探測，兩種檢測的方式存在偏向物理的方式，具有較強的針對性，最終的成效也比較符合其相關的標準，探測的具體定位當中需要設置在井下，其效果和獲取的信息方面也比較科學化和準確化。

3.3 微動測深勘測

微動測深勘測技術當中，需要借助于天然磁場所發出的微動信號，利用對應的疏忽分析來實現對波動信號的獲取和掌握了解，經過科學合理的計算下，進行地質結構詳細情況的充分了解掌握。微動主要指的是時間以及空間方面的結合從而產生了沒有規律的相關震動。對于其中的推理，波動的數據為體波和波面部分。在一般情況下，微動所產生的震動源頭可能來自于海底，因此可能導致面波方面具備一定的強勢特點，針對于礦產資源勘察的工作人員來說可以有效的應用此種優勢特點，借助于微動測深勘測技術對于面波的特點進行了解和掌握，從而對于地質存在的結構狀態進行分析研究。與此同時，也可以根據勘測的類型區域來劃分為幾種微動測深勘測的形式，比如單點、測線以及平面探查等。以便于掌握和判斷地質結構的具體狀況，為礦產資源的開發提供基本的數據信息，有利于開采方式的科學合理選擇，最大限度的避免風險事故的發生和出現概率。

3.4 地質條件測試

對于礦產資源進行具體勘測作業的過程當中，需要對特殊地形區域的礦產資源勘察開發價值進行了解和掌握，對應的從業人員需要對礦產資源勘察所產生的制約條件進行全面掌握分析研究，礦產企業的負責人需要在關注礦產資源開采數量的同時還需要對開采區域的深入開采價值進行做出評價。對于礦產資源正常開采的過程當中，需要對特殊的地形區域內的礦產資源進行了解，比如對于縱深部分的緩傾斜區域或者淺層部分，在傾斜區域內都包含著可燃性氣體，增強了礦產開采工作的難度系數，甚至于發生礦井爆炸的現象，最終造成人員傷亡和財產損失，因此進行礦產資源勘察的具體作業過程當中，需要借助于先進的設備來進行易燃氣體總體含量的監管，實現對礦產資源開采人員生命安全的進一步保障。與此同時，針對斷層以及裂隙的出現屬于地質構造當中的常見現象，其夾片地層所包含的巖性較為脆弱，因此造成了礦產資源開采的工作環境安全系數交底的現象。

4 復雜地質的礦產資源勘察找礦方法

對于復雜的地質下所包含的礦產資源來說，其勘察找礦精度屬于一項相對系統化的工程內容，因此需要針對復雜礦產資源勘察找礦方法進行綜合化的優勢分析研究，以此來對找礦工作流程做出合理化的科學設計。對于礦產資源的勘察找礦工作流程，可以分為三個步驟進行實現，如圖1所示。

圖1 基于復雜地質的礦產資源勘查找礦方法流程圖

在圖1當中，利用此種方式進行復雜地質條件下的礦產資源勘察炸礦的步驟可以分為三個步驟，對于具體的步驟研究內容可以分為多個方面來進行分析。

4.1 礦產資源勘察找礦數據庫的建設

在本文當中，主要應用到了現階段礦產資源行業領域應用范圍較廣泛的GIS軟件來進行礦產資源勘察找礦數據庫的建設。在這個過程當中，首先需要獲取數據圖像，進行礦產資源勘察數據屬性要素的集合獲取，其中需要涉及到礦山采礦點、產礦類型、斷裂帶分布及特征等，進行DXF文件數據的服務，根據數據來生成一個支持存儲數據的數據格式。之后對現存的數據和基于復雜地質的礦產資源勘察得出的有效數據進行導入處理，比如礦山鉆孔深度以及遙感影像數據等。在此基礎上，可以借助于系統內部的編程功能，來進行數據屬性的修改，以此來進行數據閾值的劃分和設計，進行數據字段的處理，對于礦產資源存在的密度價值以及礦產資源的分部特點和礦產資源的緩沖區域都可以得到了解和掌握分解。最后，需要根據不同礦床表現出的分布特點和巖層的分布特點來進行影像光譜規律的探尋，借助于GIS系統描述數據，進行資源礦產數據的有效匹配，將其基礎數據進行存儲至礦產資源的勘察找礦數據庫內部作為礦產資源儲備糧的基礎數據。本文當中，對礦產資源的勘察找礦數據庫整體結構進行了建設，如圖2所示。

圖2 礦產資源勘查找礦數據庫結構示意圖

在圖2當中，借助于數據庫技術術 Myspl_num_rows 4 系統中的數據同步功能，來對礦產資源的勘察找礦數據進行了服務器的數據拷貝，對于整個礦產資源的勘察找礦工作正常展開提供了數據支撐。

4.2 估算礦產資源儲備量

在上文當中得出了礦產資源勘察找礦數據的基本數據，進行勘察結果和基礎數據的對比之后可以確定礦區本身的含礦率。本文當中主要借助于平行剖面法的方式進行估算。在這個過程當中，需要根據礦體本身的形態產狀來查明外推狀態，如果沒有出現二次外推的情況，則需要根據礦產資源來進行礦層裸露面積和網點數據的結合，最終對礦產資源的儲備量實現精準估算。之后，對于勘察得出的礦產資源屬性來說，比如分布純度、鉆孔深度等，需要利用百分率計算的方式分析得出資源的分布情況。最后，需要對礦產資源的儲備量來進行分類編碼操作，為礦產的資源勘察找礦靶區提供基本的數據支撐。

4.3 礦產資源勘察找礦靶區獲取

在上文當中，對于礦產資源的儲備含量進行了估算，借助于地球物理的勘察方式進行礦山圖像的異常區域進行了圈定。借助于遙感解析的環形構造來進行隱伏巖體的計算，以此來發掘礦山當中存在的隱伏巖體。與此同時，借助于地球化學測量的技術可以實現對異常地球化學特征類型和地質條件指標進行得出，最后解析出某一項的綜合異常評價，計算出其數值大小進行排序。觀察排序可以得出，如果排序大，則找礦希望越大，反之排序越小，則找礦希望越小。借助于對礦產資源勘察找礦靶區的照抄，實現對該地區找礦標志的總結，根據區域內存在的地層、構造、巖漿巖分布特點以及礦產產出特征和地球物理、地球化學異常分布規律來實現對礦產資源的計算，結合上文當中計算得出的1比50萬的礦產地質資源儲備含量，進行找礦靶區的發掘，展開下一步的礦產資源勘察找礦工作。

5 實例應用分析

在本文當中，對兩組具有相同特點的某礦區來進行對比試驗，將其劃分為兩組，實驗的過程當中需要保持某一個單一數量不變，進行不同范圍的圈定，比如10km2、20km2、30km2、40km2、50km2礦山區域，在實驗當中需要對其它找礦方式下所造成的影響因素進行忽略。對于某個礦區內部的地勢情況來說，比較復雜，出具了其地質勘察報告，如表1所示。

表1 某礦區復雜地質勘察報告

在表1當中，分別使用了本文設計的找礦方式和傳統的找礦方法進行操作，其中傳統的找礦方法為對照組。在實驗當中需要避免突發礦山事件對測試結果造成的英雄，因此需要實現多種變量參數的控制，將其控制在一致的范圍內，對于測量的出的礦山資源勘察找礦信息獲取量來說，進行實驗結果的記錄，對比實驗數據從而判斷出兩種找礦方式對找礦信息的作用和影響。

在實驗結果的分析和討論當中，采集了5組實驗數據進行分析，對比兩種方式下的礦產資源找礦信息獲取量，如表2所示。

表2 對照組與實驗組的礦產資源找礦信息

在表2當中，可以看出在相同的勘察范圍內，實驗組的礦產資源獲取量要高于對照組的獲取量，因此找礦的信息獲取能力越高，有助于復雜地質條件下的礦產資源勘察查找礦。

總而言之，對于區域的地質礦產勘查來說，可以提升勘察的效率，節約勘察成本的同時有效的降低了勘察人員的工作強度，但是在區域地質勘察的過程當中，需要對當地的地質環境做出科學的分析，掌握當地周邊區域的地殼運行，實現深入勘察。

6 結語

綜上所述，隨著我國礦產資源勘察不斷的發展壯大下，對于復雜地質條件的礦產資源勘察屬于行業領域的必然發展區域，利用傳統的單一勘察技術存在一定的弊端問題，因此需要進一步的提升復雜地質條件下的礦產資源勘察精確程度和勘察效益，借助于先進的技術來實現礦產資源勘察。不斷的縮短復雜地質條件的礦產資源勘查，對于資源勘察的成本進行有效的節約。與此同時，還需要減少勘察工作當中的彎路，提升勘察效率和準確性，保證礦產資源開采的順利進行。