淺談礦山地質(zhì)勘探技術(shù)及其應(yīng)用

孔 立

（云南省一四三煤田地質(zhì)勘探隊，云南 曲靖 655400）

地質(zhì)勘探技術(shù)作為一種探明技術(shù)，是專門用來探明礦體特征結(jié)構(gòu)和形態(tài)的技術(shù)方法。目前，地質(zhì)勘探技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)領(lǐng)域之中，在礦山地質(zhì)作業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。雖然我國在地質(zhì)勘探方面已經(jīng)取得了一定成果，也具備相應(yīng)的裝備制造能力，但是從技術(shù)、科研人員、成果轉(zhuǎn)化以及創(chuàng)新能力等方面仍然與發(fā)達(dá)國家存在一定差距[1]。

1 淺析礦山地質(zhì)勘探技術(shù)

1.1 礦山地質(zhì)勘探概述

礦山生產(chǎn)勘探又稱生產(chǎn)探礦、開采勘探。指基建勘探之后，貫穿于整個礦床開采過程中，為保證礦山均衡正常生產(chǎn)而與采掘或采剝工作緊密結(jié)合、由礦山地質(zhì)部門所進(jìn)行的礦山勘探工作。礦產(chǎn)普查是地質(zhì)勘探工作的主要任務(wù)，通過對地質(zhì)勘探技術(shù)的合理運用，能夠明確礦產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，同時也能夠為礦山的設(shè)計建設(shè)提供必要的地質(zhì)資料，在完成地貌、地層、水文、結(jié)構(gòu)、巖石以及礦產(chǎn)等方面的調(diào)查工作的同時，也確定了礦產(chǎn)的實際儲量。

1.2 礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在地質(zhì)勘探活動中，物理勘探、鉆探、坑、槽探等是主要的地質(zhì)勘探方法，其中鉆探方法是最為常用的勘探方法，其應(yīng)用十分廣泛[2]。礦山的開采是以細(xì)致的勘探為基礎(chǔ)，礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的水平直接影響著礦山開采工程的質(zhì)量，從目前我國地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用來看，仍然存在著一些典型問題亟待解決。

首先從區(qū)域界面的劃分來看，地質(zhì)勘探人員沒有在科學(xué)研究巖土性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對性的區(qū)域界面劃分。

其次，在對巖土的取樣研究上并沒有做到全面且客觀。由于巖土本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部分原狀巖土的作用容易在取樣研究中被忽略。比如：風(fēng)化巖、殘積土以及粗顆粒土等，如果沒有對巖土進(jìn)行多方面大范圍的實地考察以及試驗，那么統(tǒng)計出來的實驗數(shù)據(jù)就會缺乏全面性，參考價值大大降低。

最后，從人才建設(shè)來看，由于我國目前在礦山地質(zhì)勘探方面沒有建立起完整的教育體系，使得相關(guān)方面的人才培養(yǎng)不完善，地質(zhì)勘查人員的實地作業(yè)和資料數(shù)據(jù)整理分析都較為欠缺，技術(shù)能力稍顯不足。同時，由于缺少相對豐富的理論和實踐作為支撐，工作人員在大多數(shù)的地質(zhì)勘探工作中沒有結(jié)合地基未來將建的建筑結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析籌劃，往往導(dǎo)致勘查目的不明確，統(tǒng)計的資料也在實際應(yīng)用中的價值大打折扣。

1.3 礦山地質(zhì)勘探技術(shù)種類分析

（1）高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)。高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)以其高水平的精準(zhǔn)度以及分辨率而成為現(xiàn)階段物理勘探中的首選，是使用頻率最高也是最主要的技術(shù)手段之一[3]。一般情況下，高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)的探測范圍是從幾十米到幾千米的深度范圍，由該技術(shù)勘探得來的地質(zhì)資料也是目前確定我國的煤礦探井孔位精確度的主要依據(jù)。

（2）電阻率技術(shù)。電阻率技術(shù)的應(yīng)用，主要依據(jù)各種巖土介質(zhì)擁有的差異導(dǎo)電性來進(jìn)行觀測，與此同時，對人工電流場的具體分布情況進(jìn)行研究分析，進(jìn)而實現(xiàn)尋找礦物和了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)的最終目的。

（3）瞬間變磁技術(shù)。瞬間變磁技術(shù)是利用電磁波原理，并且不與礦物接觸就能夠完成探測工作的一項相對特殊的探測技術(shù)。在進(jìn)行井下探測時，通過判斷回線波與發(fā)射波，同時依據(jù)斷面的大小差異來完成準(zhǔn)確判斷。但是，在進(jìn)行深度較深的井下探測時，必須合理加大電磁波的相關(guān)發(fā)射功率以及接受回線的有關(guān)匝數(shù)，才能較為準(zhǔn)確的做出有效判斷。

（4）雷達(dá)勘探技術(shù)。顧名思義，該技術(shù)手段主要就是利用雷達(dá)功能，依據(jù)地下介質(zhì)相關(guān)電阻率，即介電常數(shù)的差異，運用電磁脈沖的高頻率法進(jìn)行目標(biāo)物體與各種地質(zhì)現(xiàn)象的探測。采用雷達(dá)勘探技術(shù)能夠有效并且直觀地反映出探測區(qū)域中礦物的具體分布以及礦產(chǎn)巖性的具體變化狀況。

2 礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）綜合性的地質(zhì)勘探法。綜合性的地質(zhì)勘探法主要是對測繪、通感、鉆探以及多種物理探測進(jìn)行綜合使用的方法，結(jié)合點、線、面實現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的全面勘探。首先對開采區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及斷層規(guī)律進(jìn)行簡單探測，獲取地質(zhì)底板變化、礦物分布情況以及含水層含量等數(shù)據(jù)資料，為開礦設(shè)計提供參考。其次應(yīng)用微動勘查法獲取地下信號具體波動情況，全面掌握勘探區(qū)域的地質(zhì)狀況。最后采用井下鉆探完成礦產(chǎn)勘探工作，避免漏水問題的出現(xiàn)。綜合性的地質(zhì)勘探法相對于其他勘探方法，更具經(jīng)濟(jì)性和實用性。

（2）X射線熒光技術(shù)。在特殊物質(zhì)的作用下，會在短時間內(nèi)產(chǎn)生某種顏色的光，它比激光的波長更長，因此X射線熒光也稱作 X 特征射線。通過熒光技術(shù)完成地質(zhì)勘探能夠準(zhǔn)確的測出礦產(chǎn)位置，尤其針對鋅、鉛、銅等礦產(chǎn)，還可以將地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下隱藏斷層清晰的顯現(xiàn)出來，有利于礦產(chǎn)厚度的估算，有效保證礦產(chǎn)具備較高的品質(zhì)且成分元素具有純粹性。

（3）甚低頻電磁法。表露礦產(chǎn)和淺部礦產(chǎn)在長期開發(fā)下急劇減少，因此深化勘探工作的復(fù)雜以及困難程度逐漸提高，甚低頻電磁法就在這種情況下應(yīng)運而生，使深層地質(zhì)的勘探數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

（4）通過GPS感應(yīng)系統(tǒng)完成信息的采集。全球性的定位系統(tǒng)，連續(xù)性的導(dǎo)航定位能夠通過三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)實現(xiàn)勘探的目的。GPS感應(yīng)系統(tǒng)強大的功能性將采集到的數(shù)據(jù)資源整合，確保數(shù)據(jù)信息的有效性，精準(zhǔn)定位地下礦產(chǎn)資源，同時根據(jù)地質(zhì)的具體情況判斷礦物質(zhì)的構(gòu)成。

（5）地、物、化異常制約技術(shù)。創(chuàng)新地、物、化異常制約技術(shù)廣泛應(yīng)用于老礦山的覆蓋區(qū)或深部，但在實際操作中，需要充分掌握落實的原理和特征，采取互補式的應(yīng)用來增強其適用性。從目前應(yīng)用階段來看，這種技術(shù)在非正常情況的圈定上存在一定優(yōu)勢，但是在圈定隱伏異常體的深度和邊界時，還需要更多的補足之處。

3 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)勘探工作與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)，礦山地質(zhì)的重要作用也一一體現(xiàn)在礦物生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)之中?？v觀近幾年我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，在實際的勘探工作中使用新理論和新方法能夠充分發(fā)揮地質(zhì)勘探技術(shù)的優(yōu)勢，有效提高礦石開采的質(zhì)量與效率，延長礦山的使用年限，確保走可持續(xù)發(fā)展之路。