探礦工程在地質(zhì)資源勘查研究中的作用探究

王朝輝

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊，山東 濰坊 261021）

探礦工程涉及到方方面面的內(nèi)容，很多業(yè)內(nèi)人士都將探礦工程稱之為探查地球內(nèi)部的望遠(yuǎn)鏡。同時，探礦工程操作難度高，風(fēng)險系數(shù)大，相關(guān)工作人員必須具有豐富的理論知識、專業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在我國地質(zhì)資源勘察發(fā)展中，探礦工程重要性逐漸凸顯出來，其社會地位也正在不斷提升?；诖?，加強(qiáng)對探礦工程在地質(zhì)資源勘察研究中作用的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 探礦工程概述

基于新經(jīng)濟(jì)常態(tài)背景，必須能夠?qū)μ降V工程有足夠的認(rèn)識。在目前地質(zhì)資源勘察工作中，主要是對探礦工程進(jìn)行研究，但以往總是將探礦工程片面的歸為地質(zhì)資源勘察工作部門，對地質(zhì)資源勘察研究造成了很大的阻礙。社會職能部門必須不斷提升探礦工程地位，建立更加專業(yè)的探礦隊伍。隨著我國地質(zhì)資源開發(fā)的深入，地質(zhì)資源不斷減少，且大多數(shù)地質(zhì)礦產(chǎn)資源埋藏較深[1]?，F(xiàn)有技術(shù)在1.5km 以上礦藏開發(fā)中面臨很大的局限性，這主要是由于探礦工程技術(shù)還不夠完善，很多處于起步階段，若礦產(chǎn)資源埋藏深度1.5km 以上，則開采難度增加，甚至無法獲取到這些礦產(chǎn)資源。在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，礦產(chǎn)資源作為不可缺少的消耗資源，對其需求量也不斷增加。地質(zhì)資源勘察研究工作發(fā)展中，必須對探礦工程技術(shù)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，對埋藏深度高于1.5km 的資源進(jìn)行開采，改善當(dāng)前地質(zhì)礦藏資源緊缺的問題。在探礦工程工作重點(diǎn)實(shí)施中，必須加大對新能源的開采研究，其中，煤層氣勘察技術(shù)難度大，在技術(shù)發(fā)展過程中仍然面臨很多困難。在未來新能源開發(fā)中，煤層氣具有較大的價值，需要將其作為重點(diǎn)項(xiàng)目，尋求技術(shù)方面的突破。在礦山測量領(lǐng)域中，礦山控制測量的目的是為各階段礦山測量工作提供高精度基準(zhǔn)點(diǎn)與坐標(biāo)參考系統(tǒng)，為礦山規(guī)劃設(shè)計、勘探開發(fā)提供先決條件。GNSS 技術(shù)在礦山控制測量中的應(yīng)用主要是利用GNSS 提供的無須通視各導(dǎo)線點(diǎn)的靜態(tài)差分定位技術(shù)進(jìn)行測量，再通過接收機(jī)對控制點(diǎn)進(jìn)行差分定位，然后通過接收機(jī)的差分定位時間調(diào)整，達(dá)到精準(zhǔn)測量的目的。相比于采用導(dǎo)線測量的傳統(tǒng)礦山測量方法，GNSS 測量技術(shù)具有不受到地形條件、天氣變化、構(gòu)建筑物以及誤差積累的影響，較高的控制精度等優(yōu)點(diǎn)，并且對測量條件和控制點(diǎn)選點(diǎn)的要求相對更低，因此，將GNSS 技術(shù)應(yīng)用在礦山測量中具有更大的市場。

2 探礦工程在地質(zhì)資源勘探研究中的作用分析

2.1 對礦產(chǎn)資源勘察與開發(fā)提供幫助

我國地域遼闊，具有極其豐富的物產(chǎn)資源，但物產(chǎn)資源開發(fā)利用率相對較低。當(dāng)前我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘察技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，和發(fā)達(dá)國家相比還存在較大的差距，對于埋藏深度大的資源無法做到有效開發(fā)。只有不斷提升礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)，才能適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求。當(dāng)前我國礦產(chǎn)開發(fā)技術(shù)尚未成熟，必須不斷完善深度礦產(chǎn)資源勘察技術(shù)，在深層礦產(chǎn)在探查過程中，一般會利用巖芯鉆探技術(shù)，包括物化探測技術(shù)、遙感探技術(shù)，對深層的礦產(chǎn)資源進(jìn)行取樣，對礦產(chǎn)資源勘察與開發(fā)工作起到重要的促進(jìn)作用。

2.2 能夠解決鉆探取樣等技術(shù)難題

鉆探取樣是礦產(chǎn)資源勘察與開發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)，只有依托于探礦工程才能發(fā)揮其自身的作用。很多人對于探礦工程認(rèn)識較為片面，將其簡單的歸為地質(zhì)找礦。隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們意識開始轉(zhuǎn)變，探礦工程應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，在探月工程、地球科學(xué)等研究中也具有重要的地位。在對月球資源、地質(zhì)狀況、地球和月球關(guān)系的研究活動中，很多時候需要依靠于實(shí)物樣品，這就對鉆探取樣技術(shù)提出更高的要求。不斷提升探礦工程地位，在2020 年，我國嫦娥五號升空，并成功從月球上獲取了2kg 的月壤。再次證明了探礦工程不僅作為地質(zhì)資源取樣的基礎(chǔ)，同時還能夠促進(jìn)相關(guān)科研技術(shù)難題的攻克，是推動高端技術(shù)難題解決的重要保障。

2.3 能夠?qū)Νh(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害等進(jìn)行監(jiān)測

我國人均水資源相對較少，尤其是一些內(nèi)陸地區(qū)缺水嚴(yán)重，可以通過探礦工程進(jìn)行地下水源探測，緩解缺水問題；同時，在我國地質(zhì)災(zāi)害治理中對探礦工程的依賴性較強(qiáng)，借助于探礦工程技術(shù)可以為地質(zhì)災(zāi)害治理提供支持，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失。近年來，在天然氣水合物資源開發(fā)過程中，國家提供了大量的資金支持，用于相關(guān)技術(shù)研發(fā)，但主要集中在物化探工程、鉆探工程。通過探礦工程利用，對天然氣水合物資源開發(fā)和評價也具有重要的意義。

與天然氣水合物、煤層氣相比，地?zé)崮茏鳛橐环N綠色清潔能源，具有儲存量大、分布廣、開發(fā)時間短、投資較低等特點(diǎn)，且地?zé)崮芸梢灾苯邮褂?，在發(fā)電、供暖供熱、養(yǎng)殖種植、溫泉洗浴等方面具有重要的應(yīng)用。當(dāng)前我國地?zé)岬刭|(zhì)基礎(chǔ)相對較差，存在開發(fā)無序、效率低、鉆探風(fēng)險較高等問題，且在地?zé)崮荛_發(fā)中往往造成大量浪費(fèi)。探礦工程技術(shù)發(fā)展，可以對地?zé)崮茉催M(jìn)行更加深入的調(diào)查，對當(dāng)前我國地?zé)崮茉捶植记闆r詳細(xì)了解，落實(shí)鉆探、勘察以及相關(guān)新技術(shù)的推廣，促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，為新能源開發(fā)利用技術(shù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

2.4 對大陸科學(xué)鉆探發(fā)展具有明顯推進(jìn)作用

鉆探技術(shù)作為大陸工程重要技術(shù)類型，在我國探礦工程中也經(jīng)歷了幾十年發(fā)展，通過鉆孔技術(shù)可以幫助取樣工作獲得多種樣品參數(shù)，為地球科學(xué)研究提供重要的數(shù)據(jù)參考。在得到相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)后，可以對地球深層物質(zhì)結(jié)構(gòu)、成礦機(jī)理、動力學(xué)等實(shí)施有效的研究[2]。大陸科學(xué)鉆探工程在礦床成因研究、油氣資源、氣象事業(yè)、湖泊冰川等領(lǐng)域也具有豐富的應(yīng)用。在地質(zhì)災(zāi)害工作中，大陸工程鉆探技術(shù)也具有重要的作用，例如在汶川地震后，通過大陸工程鉆探技術(shù)為地震監(jiān)測計量提供相關(guān)信息，為安排后續(xù)救治工作提供了便利?？梢哉f，探礦工程技術(shù)在深部找礦、地質(zhì)分析、環(huán)境治理等方面都具有積極的作用。

3 探礦工程在地質(zhì)資源勘察中發(fā)展趨勢及方向

從上述分析中，明白了探礦工程在地質(zhì)資源勘察研究中具有重要的地位。為了促進(jìn)探礦工程應(yīng)用水平提升，還需要明確研究方向，針對探礦工程在地質(zhì)資源勘察中發(fā)展趨勢進(jìn)行分析討論。

3.1 自動化、智能化

探礦工程應(yīng)用實(shí)踐表明，其工作精度對地質(zhì)資源礦產(chǎn)勘探具有很大的影響，通過自動化與智能化技術(shù)發(fā)展，可以有效提升探礦工程精度，也能夠提升探礦工程整體的便捷性。在我國信息技術(shù)不斷發(fā)展中，對于探礦工程技術(shù)研發(fā)方面，集中在將智能化技術(shù)、自動化技術(shù)融于其中，包括數(shù)字化系統(tǒng)、定向鉆探技術(shù)、定位測量技術(shù)等。另外，廣頻電機(jī)技術(shù)在地質(zhì)勘探方面也具有廣泛運(yùn)用，為地質(zhì)勘探工作效率與質(zhì)量提供保障。提升探礦工程技術(shù)智能化與自動化水平，能夠讓探礦工程精讀更高，對提升我國地質(zhì)資源開發(fā)效率也具有重要的意義。例如，遙感技術(shù)的使用。遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘察中應(yīng)用體現(xiàn)在：第一，通過遙感成像技術(shù)，形成礦產(chǎn)物質(zhì)波譜數(shù)據(jù)，認(rèn)真觀察與分析熱輻射異常、色調(diào)異常，能夠判斷出礦產(chǎn)區(qū)域；第二，利用遙感技術(shù)得到解譯資料，對該區(qū)域內(nèi)成礦條件進(jìn)行深入了解，預(yù)測該區(qū)域是否滿足成礦條件；第三，利用遙感成像處理技術(shù)，探測出具有成礦遠(yuǎn)景的低段，并結(jié)合數(shù)字地質(zhì)方式，進(jìn)行成礦統(tǒng)計，將遠(yuǎn)景靶區(qū)直接圈定。可以說，利用遙感技術(shù)，能夠更好的探查出礦產(chǎn)資源位置，為礦產(chǎn)資源合理開發(fā)提供便利。

3.2 加強(qiáng)對超深層鉆探技術(shù)的研究

隨著地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)的深入，表層、淺層以及中層地質(zhì)礦產(chǎn)資源越來越少，逐漸向著深層、超深層進(jìn)發(fā)。但目前的探礦工程技術(shù)還存在一定的局限性，無法探查超深層地質(zhì)礦產(chǎn)資源。因此，為了能夠保證超深層鉆探工作更好開展，需要從鉆探技術(shù)、設(shè)備等方面加以研究，研發(fā)出更高性能的鉆探設(shè)備，并結(jié)合孔內(nèi)事故、泥漿技術(shù)等實(shí)施深層研究，更好實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源勘察工作。

3.3 向著更綠色環(huán)保的方向發(fā)展

目前，環(huán)境問題已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問題，是關(guān)系到人類發(fā)展的大事。經(jīng)過多年努力，我國地質(zhì)勘察工作不斷發(fā)展，也取得了較好的成績，但在地質(zhì)勘探工作實(shí)施中，對于周邊環(huán)境會帶來嚴(yán)重的破壞，與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不符，也不利于國家資源戰(zhàn)略的長期發(fā)展。因此，在今后的探礦工程技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)該以綠色環(huán)保為指導(dǎo)理念，具體工作開展中也需要能夠先對周邊自然環(huán)境做出深入調(diào)查，聯(lián)合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門，注重對探礦工程區(qū)域環(huán)境進(jìn)行調(diào)查和保護(hù)，避免探礦工程造成環(huán)境污染。

3.4 探礦工程學(xué)科體系構(gòu)建

我國探礦工程逐漸發(fā)展中，迫切需要形成一個統(tǒng)一的學(xué)科體系，能夠培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的探礦工程專業(yè)人才。當(dāng)前，探礦工程學(xué)科呈現(xiàn)出分散化的特點(diǎn)，還未形成統(tǒng)一的學(xué)科體系，導(dǎo)致探礦工程專業(yè)人員少、專業(yè)程度差等，對于一些新技術(shù)、新設(shè)備不能快速掌握，在短時間無法消化全新的探礦工程理論，以至于一些全新技術(shù)在推廣使用中處處受阻。這就需要國家相關(guān)部門能夠根據(jù)探礦工程發(fā)展需求，注重相關(guān)學(xué)科建設(shè)工作，形成一個統(tǒng)一的學(xué)科體系，為探礦工程專業(yè)培養(yǎng)出越來越多優(yōu)秀的人才。

4 總結(jié)

通過上述分析可知，探礦工程在地質(zhì)資源勘查研究中具有十分重要的作用，不僅能夠推動高端技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)在高端領(lǐng)域技術(shù)突破壁壘，同時在研究地球、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害治理方面具有重要的作用。地質(zhì)研究工作不斷發(fā)展中，必須從思想轉(zhuǎn)變，提升探礦工程地位，同時促進(jìn)其向著智能化、自動化、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。相關(guān)部門還需要組間探礦工程運(yùn)營管理體系，建立探礦工程專業(yè)學(xué)科體系，培養(yǎng)大量專業(yè)的人才，推動我國地質(zhì)事業(yè)進(jìn)步，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供保障。