探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源危機(jī)日益加劇的形勢(shì)下，作為一項(xiàng)重要的地質(zhì)資源勘查技術(shù)，探礦工程的地位越來越重要。探礦工程是目前唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實(shí)物的方式，不論是找礦探礦、開發(fā)新能源，還是進(jìn)行地殼探測(cè)工程，都需要探礦工程這項(xiàng)技術(shù)。文章將以作者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，詳細(xì)論述探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)，以供采礦工程、探礦工程人員參考。

關(guān)鍵詞：探礦工程；地質(zhì)資源勘查；應(yīng)用與發(fā)展

引言

地質(zhì)勘查，是以經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要為基礎(chǔ)，對(duì)某一區(qū)域巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)等進(jìn)行的調(diào)查研究工作。它是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要的基礎(chǔ)性工作，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)方面。近年來，隨著能源危機(jī)的日益加劇，深部找礦、新能源勘查開發(fā)及地球科學(xué)探測(cè)等地質(zhì)科學(xué)的不斷發(fā)展，探礦工程作為地質(zhì)資源與地球科學(xué)研究的一項(xiàng)重要技術(shù)和方法受到了越來越多的重視。探礦工程，有“地球內(nèi)部望遠(yuǎn)鏡”的美譽(yù)，主要研究從地下巖層獲取的實(shí)物樣品，是一種高風(fēng)險(xiǎn)、異常艱苦的特殊性行業(yè)[1]。文章將從實(shí)際出發(fā)，全面闡述探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展，希望能為提高探礦工程質(zhì)量做出一份貢獻(xiàn)，共促我國現(xiàn)代化探礦工程建設(shè)。

1 目前探礦工程的現(xiàn)狀

以前，探礦工程主要應(yīng)用于找礦。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，探礦工程成了地球科學(xué)探究領(lǐng)域不可忽視的重要方式，它涉及生態(tài)環(huán)境、戰(zhàn)略資源、國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

我國幅員遼闊，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富、分布廣泛、前景較好，但現(xiàn)階段開發(fā)及利用情況還處于起步階段。目前，我國地質(zhì)勘探的深度僅在300m-500m間，而歐美等發(fā)達(dá)國家的勘探深度則在800m左右，與之相比差距較大。簡(jiǎn)言之，我國的深度找礦技術(shù)，還處于起步階段。隨著勘探技術(shù)的增強(qiáng)、深度的增加，我們還需要在鉆探上多下功夫。地質(zhì)找礦中，有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，即巖心鉆探，它需要探礦工人通過掌握遙感器、探測(cè)感應(yīng)器、陷阱的理論知識(shí)，先探明地下礦藏，并通過巖心鉆探取出巖石樣品，經(jīng)過分析、實(shí)驗(yàn)，最終明確礦藏的儲(chǔ)量、深度及品位等，并提交找礦程度[2]。在我國，深度找礦因處于起步階段，且因?yàn)樘降V工程是唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實(shí)物的方式，對(duì)于地質(zhì)找礦具有重大的作用及意義。

目前，在探礦工程中，中國大陸科學(xué)鉆探項(xiàng)目已成為當(dāng)前正在實(shí)行的國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃中最深的科學(xué)鉆井。項(xiàng)目首次成功在堅(jiān)硬結(jié)晶巖石中鉆進(jìn)5158m，獲取了5118.2m的巖心和氣流體樣品。通過這次鉆探，我國成功揭示了板塊會(huì)聚邊界深部連續(xù)的物質(zhì)組成、超高壓變質(zhì)區(qū)的深部物質(zhì)組成，提出了地殼分層拆離的多重性、穿時(shí)性“深俯沖-折返”新模式[3]。

探礦工程適用于“上天、入地、下海、登極”等工作中，不管是上天入地還是下海登級(jí)所有取樣鉆探工作都需要探礦工程。自20世紀(jì)70年代美國首登月球，并在月球表面獲取了樣品后，探月時(shí)代的到來更是將探礦工程推到了重中之重的位置。對(duì)于科學(xué)家來說，他們要想進(jìn)一步了解和掌握月球地質(zhì)的基本情況，了解月球資源及深度情況，掌握地球與月球間的關(guān)系，都需要靠探礦工程的鉆探取樣來完成。作為一個(gè)高度發(fā)展的國家，我國已將登月取樣提上了重要日程，這其中探礦工程將發(fā)揮不可忽視的重要作用。

除此以外，地質(zhì)探礦工程可有效治理地質(zhì)災(zāi)害、協(xié)助完成鉆井工程。目前，我國的探礦工程已應(yīng)用到干旱與地下找井鉆水工程，且成效顯著。

2 目前探礦工程的任務(wù)及功能

2.1 尋找礦產(chǎn)資源

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的消耗越來越多，現(xiàn)階段，能源資源不足已嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但至今，我國的地質(zhì)找礦深度僅在300m-500m范圍，盡管我國主要礦區(qū)深部還存在大量豐富的礦產(chǎn)資源。因此，深部找礦成了當(dāng)前探礦工程的重要任務(wù)，進(jìn)一步探查和發(fā)現(xiàn)潛在的能源礦產(chǎn)資源，不僅能有效緩解我國能源緊張的現(xiàn)狀，更能從根本上解決我國因能源短缺而進(jìn)入的發(fā)展瓶頸。

2.2 勘查開采新能源

現(xiàn)代社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要能源，能源從來源看主要分為生物能源、化石能源、自然能源三類。但現(xiàn)階段，新能源在總體能源結(jié)構(gòu)中所占比例并不大，只有約2.5%[4]。在我國，目前在新能源勘查方面，主要包括地?zé)釋?、煤層氣及天然水合物等領(lǐng)域，并已將天然氣水合物列入戰(zhàn)略性資源中，這種新能源主要存在于海底及永凍層中。而對(duì)于煤層氣的開發(fā)，目前國內(nèi)還處于起步開發(fā)階段，還需解決一些技術(shù)問題，并未進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)過程。不過可以預(yù)見，未來，煤層氣在新能源開采中也將占有重要一席。

2.3 地球資源勘測(cè)

目前，在探測(cè)地球科學(xué)的研究中，探礦工程是唯一能直接獲得大量地殼深部實(shí)物地質(zhì)資料和掌握地球物理信息的方法，也是作為計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量或提出地質(zhì)體科學(xué)結(jié)論的可靠依據(jù)[5]。

3 探礦工程的發(fā)展趨勢(shì)與研究方向

3.1 增強(qiáng)探礦工程工藝水平

我國政府每年都會(huì)定量部署勘探工程項(xiàng)目，要想保證順利完成任務(wù)，必須采用先進(jìn)工藝技術(shù)，這就要求探礦工程工作人員不斷精進(jìn)技術(shù)水平。

3.2 不斷精進(jìn)鉆探與掘進(jìn)技術(shù)

與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國在鉆探與掘進(jìn)技術(shù)方面與之有顯著差距，而要想在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)，就迫切需要探礦工程人員創(chuàng)新研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，以便更好地為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

3.3 與新能源、替代能源的有效銜接

天然氣水合物等新能源已被列為國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，探礦工程人員應(yīng)盡早研究相應(yīng)的鉆探技術(shù)，以便開采新能源時(shí)能夠達(dá)到有效銜接。

3.4 與科研相結(jié)合

未來，探礦工程會(huì)開拓高新技術(shù)應(yīng)用，比如建立多功能數(shù)據(jù)庫、精進(jìn)鉆進(jìn)與掘進(jìn)參數(shù)、展開“CAD”機(jī)械設(shè)計(jì)、研發(fā)新式隨鉆測(cè)量（MWD）儀器，試行鉆進(jìn)水平孔、煤田氣化鉆孔體系等。探礦工程技術(shù)人員應(yīng)不斷探索深孔鉆探技術(shù)，研發(fā)新型深鉆設(shè)備，創(chuàng)新研制新一代小型、輕便、效率高的設(shè)備。

3.5 積極迎接國家利好政策帶來的機(jī)遇

當(dāng)前，我國正處于高速發(fā)展階段，國家也在不斷加大對(duì)各地區(qū)尤其是西部地區(qū)水利、交通、通訊、城鎮(zhèn)化建設(shè)、環(huán)保等基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度。如此利好政策，正是發(fā)揮探礦工程衍生產(chǎn)業(yè)、拓寬服務(wù)領(lǐng)域的大好時(shí)機(jī)。因此，探礦技術(shù)人員應(yīng)不斷提升探礦技術(shù)水平，以適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)及市場(chǎng)發(fā)展需求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在地質(zhì)資源勘查研究中，探礦工程具有不可替代的重要作用。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，能源資源的日趨緊張，我國的能源危機(jī)問題日益嚴(yán)重，地質(zhì)資源勘查工作的地位越來越重要。在地質(zhì)資源勘查工作中，需要廣泛應(yīng)用探礦工程技術(shù)來幫助進(jìn)行深部找礦、礦物取樣等工作，探礦工程的不斷發(fā)展為我國地質(zhì)資源勘查工作的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。因此，未來，地學(xué)界應(yīng)全面提升探礦工程的研究地位，不斷發(fā)展探礦工程技術(shù)，才能為我國地質(zhì)資源勘查研究做出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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