現(xiàn)代礦產(chǎn)地質(zhì)勘探及找礦技術(shù)的應(yīng)用探討

祁長巖

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730070）

現(xiàn)階段，我國的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量處于世界的前列。近些年來，由于國家的不斷進(jìn)步與發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)需求也日益增加。在此種環(huán)境的長時(shí)間影響下，儲(chǔ)量豐厚的礦區(qū)也開始出現(xiàn)了資源枯竭的現(xiàn)象。為了確保社會(huì)可以進(jìn)行長時(shí)間的發(fā)展，解決當(dāng)前礦產(chǎn)的供需問題，相關(guān)部門就需要重視礦產(chǎn)資源開采技術(shù)的研發(fā)與實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行研究的過程中，相關(guān)人員可以注重研究深部地質(zhì)的鉆探找礦技術(shù)，以此來方便相關(guān)人員對(duì)地質(zhì)更深處的礦產(chǎn)資源進(jìn)行研究[1]。

1 礦產(chǎn)勘查和開采現(xiàn)狀

近幾年，隨著國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)也隨之進(jìn)行了一定的革新，工業(yè)化水平的逐漸提高也使得各個(gè)行業(yè)步入了創(chuàng)新發(fā)展的新局面。由于行業(yè)的不斷發(fā)展，這也增加了相關(guān)自然能源的消耗。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)收集的礦產(chǎn)勘探和開采數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)當(dāng)前開采的大部分礦產(chǎn)資源都來自于地表層，由于不具備相關(guān)的開采技術(shù)，開采團(tuán)隊(duì)無法繼續(xù)深入開采更深地層的礦產(chǎn)，再加上表層資源逐漸減少的緣故，這就使得資源開采效率與社會(huì)需求之間的供需矛盾越來越大。因此，為了解決當(dāng)先出現(xiàn)的矛盾，相關(guān)單位就需要加強(qiáng)對(duì)深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的研究與開發(fā)，通過加強(qiáng)對(duì)鉆探技術(shù)人員專業(yè)知識(shí)與技能的訓(xùn)練，以此來提高礦產(chǎn)資源的開采效率，在確保社會(huì)日常能源需求的同時(shí)，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤。

2 地質(zhì)勘查技術(shù)探析

就正常情況而言，在開采礦產(chǎn)資源之前，施工單位都需要對(duì)開采的區(qū)域進(jìn)行全方位的地質(zhì)勘查，根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果來選擇最佳的采礦方案進(jìn)行操作。在進(jìn)行地質(zhì)勘查的過程中需要注意以下幾個(gè)方面。

2.1 勘查礦山替代資源

由于工業(yè)生產(chǎn)需要大量的礦產(chǎn)資源，因此采礦企業(yè)就必須要增加礦產(chǎn)資源開采的數(shù)量，這就會(huì)加快礦產(chǎn)資源枯竭的速度。為了緩解當(dāng)前過度開采的情況，相關(guān)單位就需要對(duì)不可再生能源的開采與利用進(jìn)行有效地控制，這也是當(dāng)前整個(gè)開采行業(yè)面臨的重要問題之一。在對(duì)礦產(chǎn)資源的開采進(jìn)行控制的過程中，相關(guān)單位可以通過優(yōu)化鉆探技術(shù)的方式來提高鉆探采礦的效率，確保開采出的資源可以最大程度地發(fā)揮自身的作用。在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采的過程中，相關(guān)人員需要對(duì)礦山的地質(zhì)條件進(jìn)行全面的考察，以此來確保資源開采的科學(xué)與規(guī)范。

2.2 勘查礦山開采環(huán)節(jié)

在對(duì)礦山進(jìn)行開采之前，相關(guān)人員需要對(duì)整個(gè)礦山進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘查，以此來確保施工人員后期開采礦物的安全，推動(dòng)整個(gè)開采工作的順利進(jìn)行。一般情況下，相關(guān)人員對(duì)礦山進(jìn)行地質(zhì)勘測的主要目的是為了確定礦產(chǎn)的整體存量，以此來初步判斷整個(gè)礦山可以開采的時(shí)限，為單位制定合理的開采計(jì)劃提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，確保礦產(chǎn)可以進(jìn)行順利的開采。

2.3 勘查礦產(chǎn)的伴生礦和尾礦

地質(zhì)勘測一方面可以幫助開采團(tuán)隊(duì)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開發(fā)，與此同時(shí)，該技術(shù)也可以被用來檢測該礦山是否存在其他的資源。地質(zhì)勘測除不僅可以詳細(xì)反映礦山的儲(chǔ)量和地點(diǎn)，其還可以檢測出一些伴生礦和尾礦，這就需要施工人員進(jìn)行合理的勘查與開采，以此來確保整個(gè)礦產(chǎn)資源可以被進(jìn)行高效的利用[2]。

3 常見的深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

為了進(jìn)一步減緩當(dāng)前礦產(chǎn)資源逐漸減少的現(xiàn)狀，相關(guān)單位不僅要提高對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查力度，與此同時(shí)還需要研發(fā)新型的鉆探找礦技術(shù)，通過購買引進(jìn)相關(guān)的高科技采礦設(shè)備，以此來加強(qiáng)對(duì)深部地質(zhì)礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開采。施工人員采用新型的深部鉆探技術(shù)不僅可以提高礦產(chǎn)的開采速率，降低開采的成本，與此同時(shí)這也可以減少開采操作給自然造成的損傷。

3.1 巖心的反復(fù)取樣技術(shù)

在采用深部鉆探技術(shù)進(jìn)行探測與開采的過程中，巖芯反復(fù)取樣技術(shù)作為其中一種較為重要的技術(shù)，發(fā)揮著巨大的作用。該技術(shù)的工作原理是利用機(jī)械鉆臂的控制桿進(jìn)行循環(huán)撞擊，以此來粉碎地底深層的巖石，然后再使用鉆頭對(duì)巖石層進(jìn)行鉆孔，技術(shù)人員在提取已經(jīng)粉碎的巖石進(jìn)行分析。巖心反復(fù)采樣技術(shù)通過對(duì)采取的樣本進(jìn)行科學(xué)的分析與比對(duì)，以此來判斷深層礦產(chǎn)的存儲(chǔ)量、分布范圍以及礦層的厚度，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)來制定最佳的開采方案，這不僅可以降低鉆探找礦的困難程度，相應(yīng)的也可以在一定程度上提高開采單位的經(jīng)濟(jì)收益。

3.2 定向鉆探技術(shù)

定向鉆探技術(shù)的工作原理是將地質(zhì)層的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，以此來判斷巖石層的鉆探方位，方便鉆探工程的開展。由于深層地質(zhì)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，相關(guān)人員難以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，定點(diǎn)鉆探技術(shù)可以預(yù)防鉆探的目標(biāo)出現(xiàn)偏移或無法進(jìn)行鉆探的情況。在施工人員進(jìn)行實(shí)際鉆探的過程中，由于相關(guān)單位沒有及時(shí)更新相關(guān)的技術(shù)和鉆孔機(jī)械，這就極容易導(dǎo)致鉆探方向出現(xiàn)偏移。若整個(gè)過程一直沒有對(duì)相關(guān)技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行更新，這就會(huì)提高整個(gè)勘測工作的失誤概率，相關(guān)人員也無法對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行良好的判斷。當(dāng)前階段，國內(nèi)一般都會(huì)采用定向鉆探技術(shù)來對(duì)直徑較小的礦區(qū)進(jìn)行檢測，以此來判斷該區(qū)域地底資源的存量與位置。

3.3 金剛石的繩索取芯的技術(shù)

金剛石繩索取芯技術(shù)作為深度找礦技術(shù)中較為基礎(chǔ)的技術(shù)之一，該技術(shù)主要是利用金剛石來對(duì)巖石進(jìn)行錘擊，由于金剛石具有較高的硬度，因此這就非常容易粉碎巖石，研究人員通過此巖石樣本就可以確定該區(qū)域礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量。由于當(dāng)前金剛石繩索取芯技術(shù)并不成熟，繩索在進(jìn)行操作的過程中非常容易發(fā)生斷裂，因此這就需要科研人員及時(shí)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以此來加快勘測的速度。

4 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的運(yùn)用

4.1 物化探測技術(shù)

4.1.1 運(yùn)用物探技術(shù)深度找礦

物探技術(shù)的全稱是地球物理勘查技術(shù)，該技術(shù)主要是用于研究六個(gè)不同的金屬種類。在利用該技術(shù)進(jìn)行勘測的過程中，施工人員可以采用物探技術(shù)來對(duì)有色金屬礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)等礦產(chǎn)進(jìn)行勘測。

4.1.2 運(yùn)用化探技術(shù)深度找礦

化探技術(shù)的全稱是地球化學(xué)勘查技術(shù)，該技術(shù)主要適用于對(duì)金屬礦產(chǎn)的勘查。施工人員在運(yùn)用該技術(shù)的時(shí)，主要是利用礦床原生暈法與土壤測量法來進(jìn)行相關(guān)的操作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化探技術(shù)也引用了更加精確靈敏的化學(xué)設(shè)備來進(jìn)行勘測，提高了整個(gè)勘測的準(zhǔn)確性。

4.2 甚低頻電磁法

對(duì)于那些位于地質(zhì)較深且開采困難的礦產(chǎn)資源，施工人員一般都會(huì)采用甚低頻電磁法來進(jìn)行勘查，此方法會(huì)根據(jù)礦產(chǎn)的物理特征來選擇合適的工具進(jìn)行追蹤， 采用地震預(yù)測手段來對(duì)地表深層的地質(zhì)架構(gòu)進(jìn)行全方位的掃描并且及時(shí)將反饋的數(shù)據(jù)傳輸給相關(guān)人員進(jìn)行分析，采用此方法不僅減輕了人員的操作難度，與此同時(shí)這也幫助相關(guān)人員對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行全面的勘查，提高了礦產(chǎn)資源的開采速率。但是甚低頻電磁法只可以用來判斷該地區(qū)是否存在礦產(chǎn)，無法精確定位礦產(chǎn)的具體分布情況。

4.3 GPS技術(shù)

近幾年，GPS 技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，由于其具備強(qiáng)大的定位功能，因此在進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的過程中，技術(shù)人員也會(huì)利用此技術(shù)來對(duì)某一物質(zhì)進(jìn)行定位，通過GPS反饋的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以此來為開采計(jì)劃的制定打好良好的參考基礎(chǔ)。若地表深處存有大量不同的礦產(chǎn)，由于礦產(chǎn)具有非常穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此勘測人員可以采用波譜儀來對(duì)該地區(qū)的礦產(chǎn)進(jìn)行光譜分析，根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)來判斷該地區(qū)儲(chǔ)存了哪些種類的礦產(chǎn)資源。

4.4 地磁測量技術(shù)

地磁測量技術(shù)也是相關(guān)人員在進(jìn)行勘測過程中常用的技術(shù)之一，其主要是利用空間與時(shí)間的改變來對(duì)礦產(chǎn)附近地磁場進(jìn)行分析的一種勘查技術(shù)，一旦地磁場發(fā)生變化，這就證明此地區(qū)存在一定的礦產(chǎn)。該技術(shù)主要由四個(gè)部分組成：海洋磁測、陸地磁測、航空磁測和衛(wèi)星磁測[3]。

5 結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，地質(zhì)勘探技術(shù)也在此過程中得到了一定的提高。在進(jìn)行勘探的過程中，不可完全依靠新的理論來進(jìn)行操作，相關(guān)人員需要根據(jù)勘測區(qū)域的實(shí)際情況，將傳統(tǒng)的勘測辦法與新理論進(jìn)行結(jié)合，以此來確保整個(gè)勘測結(jié)果的精確。雖然國內(nèi)擁有豐富的礦產(chǎn)資源，但是大部分資源還處于未開發(fā)的狀態(tài)，再加上人口基數(shù)較大的緣故，這就使得人均資源低于世界的平均水平。因此這就需要有關(guān)部門及時(shí)根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況來調(diào)整礦產(chǎn)資源的開采時(shí)間與開采數(shù)量，以此來確保國家發(fā)展的能源供應(yīng)以及長時(shí)間的穩(wěn)定發(fā)展。