淺析地質探礦工程中地質勘探技術的運用

周琪

［摘 要］隨著經濟的高速發(fā)展，礦產資源作為推動經濟增長的重要動力，在整個經濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。礦產自然資源作為不可再生的地質資源，必須借助于先進的地質勘探技術，才能確保整個地質勘探工程工作開展的安全性和高效性。科學地利用地質勘探技術進行地質資源勘探，是實現礦產行業(yè)長期發(fā)展的有效途徑。為了保障地質探礦工程的順利進行，本文圍繞地質勘探技術展開探討，首先闡述了勘探技術的相關內容和探礦工程的發(fā)展現狀，介紹了多種勘探技術及其具體運用，并提出了相應的安全防范策略，以供參考。

［關鍵詞］地質勘探技術；探礦工程；運用；防范對策

［中圖分類號］TD1 文獻標志碼：A

我國是一個資源大國，尤其湖南地區(qū)地質條件優(yōu)越，且資源分布相對較集中，擁有很多享譽世界的稀有礦產資源，同時我國也是一個資源緊缺的國家，對很多種類的礦產資源有很大的需求缺口。雖然地質探礦工程較為艱巨復雜，但為滿足我國社會的現代化經濟發(fā)展要求，需要地質勘探工作者綜合考慮各種危險因素，充分利用勘探技術，同時在確保生命財產安全的前提下，為國家找到更多的優(yōu)質礦產資源。地質勘探技術的應用頻率較高，但也需在開采期間不斷持續(xù)創(chuàng)新。通過使用適合的勘探技術，可以明顯提高資源開發(fā)的效率。需要注意的是，在具體實施勘探工作時，要注意保證工作開展的安全性，按照規(guī)定的秩序實施勘察工作，從而促進資源勘探工作的順利實施。

1 地質探礦工程及地質勘探技術的概述

地質探礦工程是指在地質資源的勘察與研究中，通過結合典型的地質物理資料，對潛在地底的基巖或其他地質體中的礦體情況進行全面的分析，如礦體的結構、深度等。一般除了鉆井、礦山勘察之外，還要進行交通、電力、配電等工程的建設。勘探工程的基本內容是指在地質勘察中各種工程技術的統(tǒng)稱，也稱為資源勘察技術。礦山勘探和鉆井是石油勘探的重要發(fā)展方向，同時還涉及到運輸、供電、設備維護等方面的技術。探礦工程以勘探地質資源情況為目的，通過對從地下收集到的巖樣進行調查，并對其進行物質成分檢測、物性測定等，能夠得到有關地下資源的資料，明確其儲量、屬性等的真實性［1］。地質勘探工程不僅能使技術工作者深入地下，對地下工程的地質結構有較好的認識和把握，還能直接從地下礦山中獲取礦石，為今后的礦山資源綜合勘察、開發(fā)開采提供資料。當前，地質勘探工作可分為礦山勘察技術與裝備兩大類。在地質勘察中，鉆探工程以鉆探作業(yè)為主，以鉆探設計的距離、角度等數據為依據，從鉆井軌道向深層開挖，通過鉆孔采集巖芯、巖屑等資料，并運用測量工具對不同地層的礦產資源、油氣資源、地熱資源進行探測。機械設備則是在鉆井中對地質巖層進行破碎，一些其他的物理、化學破巖技術目前還沒有得到廣泛的應用。

2 我國地質探礦工程的發(fā)展情況分析

眾所周知，地質探礦工程是一項復雜的工程，具有較高的風險、較大的難度。因此，在地質勘探過程中，要做好充分準備，保證地質勘探作用的精準度，確保人員安全。然而，在實際的地質勘探項目中，準備工作往往不夠全面，無法保障勘探開展的效果。在湖南地區(qū)的地質勘探中，要收集地質環(huán)境等各種數據，并結合當地的地理條件選擇適宜的地質勘探方法，因為不同的方法有相應的適用范圍，如鉆探法、槽深法等［2］。在此基礎上，編制地質探礦工程方案，并驗證各種地質找礦方法的適用性，確保探礦工程的實效。不過現實情況往往是由于缺乏前期的準備工作，盲目選擇找礦方法極大影響了找礦精度，無法準確獲取礦脈信息。另外，現階段中國經濟發(fā)展迅速，同時人們的日常生活離不開礦山資源，對礦山資源的需求持續(xù)增加，探礦工程也得到了高度發(fā)展，同時地質勘探的安全和所帶來的生態(tài)環(huán)境問題也備受社會各界的關注。但在其發(fā)展過程中，安全問題普遍存在，安全管理不到位、技術運用不規(guī)范、勘探技術不合理等，都會造成安全事故頻發(fā)。因此，要想使得礦山開采工作可以高質高效進行，就要充分掌握開采礦山的基本情況，做好各項準備工作，并加強安全管理。

3 地質探礦工程中常見的地質勘探技術

3.1 繩索取芯鉆探技術

繩索取芯鉆探技術是在地質探礦技術中使用最廣泛的技術之一，在運用時需要注重對地質勘探實施程序的科學掌控，以充分展現該技術的勘探效果。另外，此項技術在鉆頭使用方面，具有較長的使用時間，還具有鉆進效率高、節(jié)省人力物力和降低能耗等眾多優(yōu)勢，這種技術還能為地質探礦工程的實施提供質量保證，進一步實現勘探目的，并對探礦工程中使用的成本進行控制，實現項目效益不斷提高的工作效果。近年來，在地質鉆探工程實施過程中，更多的是使用液動錘螺旋桿繩索取芯鉆探技術，經過多次實踐，證明該種鉆進技術有較高的效率，同時可以有效避免鉆探中經常出現的堵塞等問題。

3.2 微動勘探勘察技術

以往多是采用爆破的方式來進行勘察，會產生較大的震源，而微動勘探勘察技術則是依賴磁場的幫助來實現更好的勘探效果，這也是這種技術擁有經濟環(huán)保特點的主要原因，因為它在使用中沒有確定局限的時間和空間。微動勘探勘察技術的優(yōu)勢體現在頻率低和波長較大，能夠對一些更深的地質進行勘探勘察。整個技術在實施過程中，要和磁場相互配合，才能更好地發(fā)揮其靈活性，保證勘探效果。在技術的實施中，針對表面波展開詳細分析，能夠對較深的地質情況進行全面了解。在實施使用微波勘探勘察技術的過程中，需要采用微波理論有針對性地分析調諧波，同時提高對諧波的認識水平，在此基礎上對勘察過程中的各類變化顯示出來的規(guī)律進行有效的總結，從而將微動勘探勘察技術的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來［3］。

3.3 反循環(huán)鉆探技術

反循環(huán)鉆探技術是利用大氣空氣反循環(huán)原理開展的鉆探技術，其在高效率、低成本的同時，也是結合水力反循環(huán)原理進行高頻率、低勞動強度的鉆探作業(yè)技術。反循環(huán)鉆探技術利用大氣空氣反循環(huán)原理，高效率、低成本，對于在干旱缺水地區(qū)勘探十分有效，可以促進鉆探施工工程的有效完成。反循環(huán)鉆探技術利用水力反循環(huán)原理，在低勞動強度下，高效率提取質量鉆探芯。

3.4 液動潛孔鉆探技術

液動潛水鉆探技術是在勘探繩索取芯鉆探技術的基礎上加以改進而來，在螺旋液壓推動錘的鉆頭中安裝液動潛孔錘，運用推動錘上鉆頭液壓對持續(xù)施加沖擊負荷，從而提高鉆進效率。在勘察工程地質的過程中，遇到勘探較堅硬的巖石區(qū)域物質結構樣本時，可以運用液動潛孔技術。其主要優(yōu)點為能夠將孔的斜率降低，提升鉆探速度，也可節(jié)省鉆孔成本。這類技術常應用在有較大脆性和易被外物沖碎但較堅硬的巖石區(qū)域。

3.5 組合鉆探技術

顧名思義，此項技術指的是結合反循環(huán)技術、液動潛孔技術和繩索取芯技術共同應用，組合鉆探技術充分發(fā)揮三種技術的優(yōu)勢，進而提升鉆探的效率，節(jié)省鉆探成本，還能夠節(jié)省大量勞動力。在勘察工程地質過程中應用組合鉆探技術，可根據地質條件加以靈活運用，對物質結構樣本進行采集。如果鉆孔較淺，可以應用液動潛孔錘，其在泥漿、水、空氣的作用下，可以利用鉆桿把樣本帶到地面；如果是較深的鉆孔，可以借助打撈繩索把樣本從提取管中帶回，以完成地質勘探工作。

3.6 遙感技術

當前，我國的科學技術水平大幅提升，遙感技術應用廣泛，地質探礦工程也不例外，運用遙感技術可以使地質探礦工程得到更好的發(fā)展。由于該項技術的視域更為寬廣，且具有高效性和綜合性等特征，這樣便可在地質探礦期間發(fā)揮更大的價值，同時能夠提升探礦工程的實施效率。此外，遙感技術還可用于對水、煤炭等資源的勘探工作，同時能夠檢查礦區(qū)內的水害情況，幫助技術人員高效地開展地質勘察，從而保證相關勘察工作的順利進行，使其在探礦工程中發(fā)揮更大的價值。

4 地質探礦工程中地質勘探技術的具體運用

4.1 尋找深層礦物資源

現階段，國內在地質資源勘察進行過程中面臨的主要挑戰(zhàn)是難以實現深層地質礦產的有效勘測。為了滿足我國的資源使用需求，在對湖南地區(qū)進行地質探礦的過程中，通過對地質資源的有效勘探與分析，借助紅外遙感器等技術手段，可以實現對地質資源的科學合理開發(fā)，提高資源利用率。另外，在進行地質勘察時，要對深層地質資源的分布進行全面的分析，確定其具體的位置，并利用相應的勘探技術進行科學的勘探，同時還要加大對相關技術的研究，以求更好地推進深部礦物資源的勘探工作。

4.2 勘探發(fā)現新能源

工業(yè)發(fā)展始終是世界各國關注的重要經濟增長點，在持續(xù)推動工業(yè)發(fā)展的過程中，對于礦產資源的需求也在同步增長，僅依靠現階段能夠勘測到的范圍內的資源，難以滿足今后不斷增長的工業(yè)資源需求，因此世界各國都在積極努力地尋找更加優(yōu)質的資源。對于我國而言，合理運用相關勘探技術，提高對新能源勘察的重視度，是保障未來經濟長久發(fā)展的關鍵所在。

4.3 通過地質分析，有效規(guī)避自然災害

地質勘察技術除了能應用于礦物質的勘察之外，也可以用于獲取地質具體情況，從而開展地質情況的研究分析，以此來有效預測及規(guī)避自然災害的發(fā)生。這是因為在進行地質勘察的過程中，通常會針對土壤以及巖石進行取樣分析，由地質學家通過深入研究，判斷其是否來自幾千年或者是上萬年地質改變的結果。更可以借助樣本信息了解板塊構造和地貌特征，而各類探究信息都可以應用于不同的科學研究領域，例如，能夠為地震防御工作提供可靠的信息支持，依據勘察工作所得樣本信息，完成關于板塊活動規(guī)律的預測，做到對地震的提前防御。同時，借助巖層及地質相關信息，可以合理判斷當地是否存在發(fā)生山體滑坡或者泥石流等自然災害的可能性，以便提前做出相應對策，保障人民的生命財產安全。

4.4 推動探礦工程數字化發(fā)展

在當前的地質資源勘察中，應用現代網絡技術對復雜地層構造進行數字化授權，可以有效提高地質資源的開發(fā)效率。利用現代的網絡和機械設備，相關工作人員可以直觀地看到要勘探的區(qū)域，從而提高工作的整體效率，這對推動地質資源勘察的數字化發(fā)展具有重要意義。

5 地質探礦工程中地質勘探技術的安全防范策略

5.1 不斷創(chuàng)新勘探技術

湖南地區(qū)地質條件復雜，經鉆探工藝處理利于進行地形勘探，可以確保獲取數據的準確性，為后續(xù)資源的開發(fā)提供幫助。當前，鉆探工藝已被廣泛應用、推廣，隨著計算機技術的發(fā)展，較多礦業(yè)工程軟件越來越成熟。要實現勘探項目的重大突破，就必須做到技術創(chuàng)新，在現代科學技術飛速發(fā)展的今天，很多行業(yè)都在運用各種新技術，其中就包括勘探工程。通過引進先進的新技術，使通信、信息技術、實時定位技術等裝備設施實現自動化、智能化，可以更加全面、準確地獲取地表、礦體、構造、地層等模型，以此逐漸形成數據分析模型，促進勘探作業(yè)順利實施。確保勘探技術的先進性和創(chuàng)新性是實現探礦工程高質高效發(fā)展的關鍵。

5.2 優(yōu)化地質探礦工程的整體部署

要想達到高質量的地質探礦水平，就要優(yōu)化探礦工程的整體部署，首先是組建優(yōu)秀的團隊，有效地提高工作效率。在地質礦產勘探工作中，團隊的成立尤為重要，在應用先進勘探技術的前提下，需要有一支具有穩(wěn)定性的隊伍。其次就是做好技術規(guī)劃，科學、有序地開展勘察工作。這就需要整合我國現有的勘探開采技術，建立起一套科學的勘探管理體系，提高地質勘探效率，減少對地質的重復勘探，從而有效地推動我國礦業(yè)企業(yè)的發(fā)展。另外，還要對我國重點地區(qū)的礦產進行劃分，并針對重點地區(qū)進行科學性的引導，只有將不同地區(qū)的重點礦產進行劃分，才能夠做到合理、科學的勘探開采，以最大化地實現對資源的合理使用。

5.3 充分掌握礦山地質環(huán)境

在地質探礦工程的實際工作中，由于地區(qū)的不同，其地質條件也不一樣，特別是礦物質豐富的湖南地區(qū)，地質環(huán)境復雜且特殊。比如，鉆探施工之前要調查礦山規(guī)模、礦產具體分布情況、區(qū)域天氣等，進而結合這些具體情況，劃分不同區(qū)域進行針對性勘探。開采時應該將安全問題放在首位，這就需要施工企業(yè)對該區(qū)域內的環(huán)境、地質條件等實際情況進行詳盡的考察，通過多次調研來確保數據的準確性，進而選擇更加合適的勘探技術，不僅要確保安全可靠，而且要更好地達到勘探的要求。

5.4 注重安全體系建設

完善的安全管理體系可以確保地質探礦工程的高效進行，首先，施工企業(yè)要以自身發(fā)展實際需求為依據，并且結合工程施工具體情況，健全自身的安全管理體系。應給予安全問題較高的重視度，以制度制約行為，強化控制與管理，要求施工人員嚴格執(zhí)行制度標準，同時還要在各管理層崗位職責中融入安全管理相關內容，確保安全管理責任到人，通過此方法提高全員施工安全重視度。其次，通過培訓學習的方法，提高全員安全意識，使所有工作人員都可以將安全放于首位，同時還要構建相應的安全獎懲制度，引導其按照勘探標準開展工作，確保探礦工程有序施工。

6 結語

綜上所述，礦山資源開發(fā)離不開先進的勘探技術的支持，特別是對于資源分布廣泛的湖南地區(qū)，勘探技術更是地質勘察工作的重要內容。在實際的地質勘探中，需要根據具體情況來運用合適的勘探技術，同時還要不斷優(yōu)化相關技術，充分了解地區(qū)的地質情況，并做好安全管理工作，以確保地質探礦工程的高效、安全開展。

參考文獻

［1］劉文波. 地質探礦工程中地質勘探技術的運用及安全問題［J］. 工程建設與設計，2020（4）：50-51.

［2］周東富，孫鑫，劉樹華，等. 地質探礦工程中地質勘探技術的運用及安全問題［J］. 黑龍江科學，2019，10（20）：136-137.

［3］周志強，饒偉，劉志軍. 地質找礦中地質勘探技術的應用分析［J］. 世界有色金屬，2019（13）：56，58.