試論地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

張 賓

1 地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦現(xiàn)狀分析

我國礦產(chǎn)資源類型豐富，由于受到勘查與開發(fā)技術(shù)的限制，我國地質(zhì)找礦工作的進(jìn)展情況不容樂觀。通常情況下，工作人員會在300~500m 之間開展勘查找礦工作，而在勘查找礦技術(shù)水平較高的國家，其深度可以達(dá)到800m 左右，極大地促進(jìn)了礦產(chǎn)資源總量的提升。由于我國礦產(chǎn)行業(yè)的起步較晚，因此在地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的應(yīng)用中也存在諸多不足之處。很多勘查與找礦設(shè)備老化嚴(yán)重，未能對其進(jìn)行及時更新?lián)Q代，嚴(yán)重影響工作效率的提升與人員的生命安全。無法實現(xiàn)勘查與找礦技術(shù)的自主研發(fā)，對于國外技術(shù)的依賴較強(qiáng)，導(dǎo)致工程成本逐漸增加。尤其是在深部地質(zhì)鉆探找礦當(dāng)中，由于技術(shù)與機(jī)具的限制，會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代化進(jìn)程。

2 地質(zhì)勘查工作的主要工作范圍

2.1 礦山勘查

在開展礦山勘查工作前，工作人員需要預(yù)先落實與工作相關(guān)的各項前期準(zhǔn)備措施，如明確礦山的使用期限、明確開采單位的開采計劃等，并以此為基礎(chǔ)制定具有實用價值的勘查工作，以便后續(xù)開采工作的有序開展。其次，工作人員需要對勘查的范圍進(jìn)行基本的分析與工作規(guī)劃，并結(jié)合礦山不同區(qū)域的實際情況而應(yīng)用不同的勘查技術(shù)。在選擇勘查技術(shù)時，要始終將工作效率和勘查效果的準(zhǔn)確性作為基本原則，并堅持“邊勘查，邊記錄”的原則，確保信息收集工作能夠有條不紊的開展。

2.2 勘查礦山接替資源

從礦物質(zhì)產(chǎn)生的原理可以看出，很多礦物質(zhì)具有不可再生或者再生周期長的屬性。因此，地質(zhì)勘查工作的開展必須充分認(rèn)可礦山開采年限的作用價值，盡量提高礦山的開采年限。而在勘查一些具有特殊資源的礦山時，勘查人員需要重視對于接替資源的勘查，如鋅礦等，從而達(dá)到提高礦山開采年限的目的。

2.3 綜合分析礦山的尾礦資源

從持續(xù)開發(fā)的角度來看，礦山開發(fā)的持久性決定于技術(shù)應(yīng)用的效果以及對于新型礦產(chǎn)的開發(fā)理念。此外，尾礦的開采效果也要視為勘查工作的重點之一。勘查人員需要充分調(diào)查礦山的尾礦開采現(xiàn)狀，并對其現(xiàn)狀以及儲備尾礦資源進(jìn)行全面且綜合的分析評價，從而為開采企業(yè)合理利用尾礦資源提供有效的信息支撐，保證礦山的持續(xù)性開采效益。

2.4 礦山關(guān)閉時的勘查工作

在執(zhí)行關(guān)閉礦山或復(fù)墾礦山的勘查工作時，勘查人員需要明確法律明文規(guī)定的勘查范圍，而開采單位也需要始終嚴(yán)格遵循法律的要求落實相關(guān)工作?？辈槿藛T需要對礦山的地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境進(jìn)行全面的調(diào)查，尤其是與閉坑相關(guān)的各項工作最為重要。

3 深部鉆探找礦技術(shù)的種類及應(yīng)用

3.1 X 熒光技術(shù)

這類技術(shù)基于高頻射線來實現(xiàn)地下深層數(shù)據(jù)的獲取。X熒光技術(shù)的應(yīng)用具有操作簡便，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢。非常適用于測定地下深層位置的元素成分及含量。當(dāng)?shù)叵律钐幍牡V物質(zhì)受到特定波長的照射作用時，會產(chǎn)生具有x 元素特征的反射光線。當(dāng)反射光線傳輸?shù)降乇頃r，可被x 熒光劑接收識別和判斷出礦物的種類及所處位置，能夠為地下隱伏構(gòu)造的結(jié)構(gòu)特點帶來更加直觀的判斷方式。

3.2 金剛石繩索取芯技術(shù)

用高硬度的金剛石作為鉆探設(shè)備的鉆頭，向地下深層位置進(jìn)行鉆探。既解決了鉆探的深度要求，也可通過鉆頭內(nèi)置的取芯繩索對地下礦產(chǎn)資源進(jìn)行試樣采集。為礦物質(zhì)的種類判斷和化學(xué)性質(zhì)分析提供幫助。

3.3 巖心定向鉆探技術(shù)

這項技術(shù)需要事先設(shè)置好鉆探軌道，按鉆孔的預(yù)估行駛距離設(shè)置勘察節(jié)點。如在勘察過程中遇到斜坡或陡壁時，便可利用高精度的定向鉆頭靈活調(diào)整鉆頭的前進(jìn)方向，使其準(zhǔn)確到達(dá)地質(zhì)層巖心的位置。高精度定向鉆探技術(shù)的應(yīng)用還能夠減少鉆孔數(shù)量及整體鉆探的深度，并減少人工參與度，保證鉆探過程的安全。

3.4 遙感、GPS 感應(yīng)技術(shù)

在測繪領(lǐng)域常見的遙感技術(shù)和GPS 感應(yīng)技術(shù)也能夠為深層地質(zhì)勘查和鉆探找礦提供更加高效的操作方式。通過事先確定測繪范圍，劃分區(qū)塊等方式，結(jié)合GPS 感應(yīng)的地理信息定位結(jié)果，可系統(tǒng)分析礦物光譜特征，金屬輻射等指標(biāo)，并深入了解礦產(chǎn)資源的位置和存量。

3.5 反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)

在地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦中應(yīng)用反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)時，其循環(huán)載體主要是壓縮空氣，連續(xù)巖屑與全面碎巖的碰撞，則需要借助于雙壁鉆桿來完成，并在鉆探作業(yè)當(dāng)中作為地質(zhì)樣品使用。由于鉆頭會在鉆進(jìn)的過程中產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，地表中會有大量巖屑出現(xiàn)，在對其進(jìn)行收集時應(yīng)該按照先后順序，以便對地下礦藏情況進(jìn)行科學(xué)分析。在明確礦產(chǎn)資源厚度、深度和位置的基礎(chǔ)上，有效促進(jìn)作業(yè)效率的提升，這也是控制施工成本的有效途徑。在應(yīng)用反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)時，柱狀巖心會被地表巖屑所取代，雙壁鉆桿也會應(yīng)用于作業(yè)過程當(dāng)中，因此其作業(yè)難度較大。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的分析，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了地質(zhì)勘查及找礦工作對于礦產(chǎn)資源開發(fā)的重要性。通過加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)投入并設(shè)置更加合理的技術(shù)利用形式等途徑，均可提升深部礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用效果。幫助我國的采礦行業(yè)實現(xiàn)資源和技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。