地質探礦工程中地質勘探技術的運用及安全問題

任曉順

（河北省地礦局第七地質大隊，河北 三河 065200）

我國的礦產資源無論在種類還是在儲量上都十分豐富，但是由于我國巨大的人口基數，導致了人均礦產資源相對降低的情況。礦產資源在生產和生活中得到了廣泛的應用，特別是在我科技和經濟飛速發(fā)展的新形勢下，社會發(fā)展對礦產資源提出了更高的需求。如何科學有效地開展地質探礦工程，提高礦產資源的開采率和利用率，是目前我國礦產行業(yè)面臨的主要問題[1]。通過應用先進的地質勘探技術進行礦產資源勘探工作，不僅是實現礦產行業(yè)長期發(fā)展的重要途徑，更是保證我國國民經濟的持續(xù)進步的重要保障。進入21世紀以來，我國在地質勘探技術應用方面進行了大量的研究和實踐，并取得了不錯的成績，為探礦工程的安全性和礦產資源的順利開采提供了寶貴的理論依據和實踐基礎。

1 地質探礦工程概述

地質探礦工程一般又被稱之為資源勘探技術，主要分為坑探工程和鉆探工程，以下將對這兩種工程進行概述。

（1）坑探工程?？犹焦こ掏ǔＪ侵高M行勘探巷道挖掘，利用專業(yè)的設備在地質巖層的內部進行通道的挖掘?？犹焦こ潭嘤糜诳碧綔\層以及表層礦物資源，技術人員通過對地質資源的狀態(tài)和信息進行分析，可以在一定程度上了解該區(qū)域的地質結構[2]。此外，通過分析坑道內的地質樣本，可以達到初步探明礦產儲量的目的，這對于后續(xù)礦產開采有著十分重要的指導意義。

（2）鉆探工程。鉆探工程是指利用相關的鉆探設備，按照提前設計的地質勘探要求，對地層的深層進行鉆進，并從鉆孔內取得該地區(qū)的地質樣本。目前在鉆探工程中應用比較成熟的方法是使用機械設備對于地質巖石進行鉆探，一些更為先進的物理、化學鉆探技術還沒有成熟的工業(yè)應用案例。技術人員利用專業(yè)的測試儀器對地質樣本進行分析，進而了解該地區(qū)不同地層內的礦物、油氣、地熱資源等情況。此外，通過對地質樣本進行專業(yè)的成分分析以及相關的物性測試，可以對地下礦產資源的實際情況進行了解，進而確定該地區(qū)礦產資源的儲量和含量，這直接影響著礦產資源是否具有開采價值的評價結果。

2 地質探礦工程中的地質勘探技術

通過在地質探礦工程中應用地質勘探技術，不僅能夠起到預防地質災害的作用，還能為地質災害工程項目的治理提供解決方案[3]。近年來我國的加大了在地質勘探技術方面的研究，在取得一定成績的同時，該技術本身也得到了廣泛的應用。以下將對地質勘探技術中比較常見的繩索取芯鉆探、微動勘探勘查、液動潛孔錘鉆探、反循環(huán)鉆探以及遙感技術進行介紹。

（1）繩索取芯鉆探技術。繩索取芯鉆探技術作為目前應用最為廣泛的地質勘探技術，其在應用到探礦工程中不僅能夠有效的控制勘探流程，由于其應用相對成熟，在很大程度也保證了勘探工程的質量。此外，該技術還具有鉆頭使用壽命長、鉆進效率高、節(jié)約人工、降低能耗等優(yōu)點，這些優(yōu)點不僅能夠保證地質勘探工程的工程質量，實現勘探目的，而且還能有效的控制探礦工程的成本，提高項目的經濟效益。目前，我國在鉆探工程中應用較多的使液動錘螺旋桿繩索取芯鉆探技術，通過實踐證明，該技術擁有著更高的鉆進效率，對于鉆探過程的堵塞問題也有一定的預防作用。

（2）微動勘探勘查技術。相對傳統(tǒng)以爆破為震源的大深度地震波勘探技術，微動勘探勘查技術不需要任何的人工震源，因此該技術具有著經濟環(huán)保的優(yōu)點。此外，微動勘探的信號還具有頻率低、波長大以及更深的勘探深度的優(yōu)勢，在實際應用的過程中，需要搭配磁場進行靈活應用，可以更好的實現勘探效果。通過對表面波進行分析，可以明確的了解到地下地質結構的實際情況。由于微動測探勘查技術沒有確定時間域和空間域，這就導致了該技術在使用上呈現一定不規(guī)則現象。因此，在實際的應用過程中需要應用波動理論對調諧波進行綜合的分析和研究，保證其變化運動處于微動控制范圍之內。

（3）液動潛孔錘鉆探技術。液動潛孔錘鉆探技術是由回轉鉆頭發(fā)展而來的，其工作原理是用液動潛孔錘將鉆桿和鉆頭連接在一起，在進行鉆探時，液動潛孔錘鉆會對鉆頭施加一定的沖擊負荷，這樣做可以使鉆進效率得到明顯的提升，同時也保證鉆進過程的安全和鉆探工程的質量。

（4）反循環(huán)鉆探技術。反循環(huán)鉆探技術在空氣反循環(huán)原理的基礎上發(fā)展而來的，該技術具有使用成本低，鉆探效率高等優(yōu)點。此外，由于該技術也是基于水力反循環(huán)原理之上，因此也具有水力反循環(huán)技術時間利用率高，勞動強度低的優(yōu)點。目前反循環(huán)鉆探技術在水資源相對匱乏的鉆探項目中有著廣泛的應用，是在一些地質條件惡劣地區(qū)進行探礦作業(yè)的重要解決方案。

（5）遙感技術。隨著科學技術的快速發(fā)展，遙感技術也逐漸應用于地質勘探領域，該技術具有視域廣、工作效率高和綜合性強等優(yōu)點。遙感技術的應用對于保證地質探礦工程的工作效率、精確性，以及預防安全事故方面有著重要的意義。結合目前的實際應用情況，遙感傳感器的種類越來越多，各類新技術、新工藝層出不窮，隨著技術的應用的不斷成熟，傳感器圖像分辨率也有較大的改善，因此遙感技術應用于地質勘探領域有著良好的前景。遙感技術在探查水資源、煤炭以及評價煤炭鉆探環(huán)境方面有著十分重要的作用，可以為防治礦區(qū)水害，決策地質勘測活動提供必要的數據支持。

3 地質探礦工程中地質勘探技術的安全問題防范

由于探礦工程具有較高的專業(yè)性和復雜性，在進行地質探礦工程施工時，需要不斷提高對安全問題的重視程度，一旦探礦工程出現安全事故，不僅會影響到企業(yè)效益和員工安全，嚴重時甚至還會破壞當地的自然環(huán)境和生態(tài)平衡，造成難以挽回的損失。因此，在地質探礦工程中應用地質勘探技術需要注意以下幾點安全問題。

（1）充分掌握礦山地質環(huán)境。在實際的地質探礦工程施工過程中，不同的地區(qū)的地質條件存在著巨大的差異，尤其是礦物質含量較高的區(qū)域其地質條件往往更為特殊。因此，在開采過程一定要重視安全問題，施工單位要充分考慮工程所在區(qū)域的環(huán)境特點和地質條件，選擇合理的施工方法和勘探技術。這對于確保證探礦工程的安全性和可靠性有著重要的意義，在滿足建設需求的基礎，需要對地質探礦工程情況進行全面的分析和了解，充分掌握工程所在區(qū)域的地質資料，為后期開采工作的順利進行提供有利條件。例如，在進性鉆探作業(yè)前需要對礦山的建設規(guī)模、礦產分布和該區(qū)域范圍氣候特征進行調查。此外，在實際工作中，還要結合建設環(huán)境的實際情況，對礦區(qū)開展針對性的分區(qū)發(fā)展。

（2）選擇正確地質勘探方式。在進行地質探礦工程前，勘探企業(yè)需要在結合工程勘測目的和探測特征的基礎上，對礦區(qū)的地質條件進行分析，在根據以往的實踐經驗選擇合理的地質勘探方法。此外，在信息化時代，還要充分利用先進的計算機信息技術。例如，在應用槽探法的過程中，就需要確保槽墻面的平整度，對其四周的碎石和石子要進行及時的清理，切口的0.5m范圍之內嚴禁出現礫石和施工工具，槽底的寬度需要滿足相關規(guī)定的要求，一般是大于0.5m，嚴禁使用挖空的手段進行挖槽，在挖掘過程中還要注意周圍安全防護，設置必要的防護設施，最大限度規(guī)避塌陷事故的發(fā)生。

（3）應用先進的鉆探技術。應用先進的鉆探技術是保證地質探礦工程順利進行的基礎，結合工程的實際情況，不斷調整和優(yōu)化鉆探技術是提高工程安全性和穩(wěn)定性的重要途徑。因此需要做到以下幾點：首先，施工單位在進行鉆探作業(yè)前，需要對工程所在地區(qū)的地質條件和環(huán)境特點進行科學地分析，利用計算機信息技術對巖石勘探問題進行自動化分析，選擇合理的鉆探技術，這樣做不僅可以降低施工成本，還能保證施工過程安全性和穩(wěn)定性。其次，要充分借助政府在地質探礦工程中的主導作用，在準守法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范的前提下進行地質探礦工作，并且還要對自身的規(guī)章制度進行適當的優(yōu)化，使之滿足當前項目的需求，不斷加強對施工過程的監(jiān)督和管理力度，提高鉆探過程的安全性；最后，要以可持續(xù)發(fā)展的基本原則，應用鉆探技術時注重對周圍環(huán)境和生態(tài)的保護。

（4）加強安全體系建設。加強安全體系建設是保證地質探礦工程施工過程安全的重要手段，加強安全體系建設可以從以下幾個方面入手：首先，施工單位要充分結合自身發(fā)展需求和工程實際情況，制定完善的安全管理體系，并且還要站在發(fā)展的角度看待安全問題對制度進行不斷的優(yōu)化。還要加強施工過程控制和管理，施工人員必須嚴按照相關制度要求進行操作，并將安全管理列入各層管理人員的崗位職責內，推動區(qū)域安全責任人制度，將安全責任落實到具體的員工身上，進而提升員工對施工安全的重視程度；其次，積極培養(yǎng)企業(yè)全體人員的安全意識，樹立“安全第一”的企業(yè)文化，這就要求施工單位的管理層必須從根本上意識到安全生產的重要意義，積極組織員工進行地質勘探技術方面的安全培訓教育，建立安全相關的獎懲制度，激發(fā)員工對安全生產工作的積極性。最后，有條件的施工單位還可以成立專門的安全管理部門，加強對鉆探現場的監(jiān)督和管理，對于鉆探過程中可能出現的安全問題，制定相關的緊急處理預案，進而保證探礦工程的順利進行。

4 結語

在地質探礦工程中應用地質勘探技術能夠有效提升地質勘探的效率和質量，降低地質探礦工程安全事故發(fā)生的頻率，進而保證探礦工程的經濟效益。針對應用地質勘探技術時可能存在的安全問題，筆者結合切身實踐提出了充分掌握礦山地質環(huán)境、選擇正確地質勘探方式、應用先進的鉆探技術以及加強安全體系建設防范措施。通過使用合理的地質勘探技術，可以為我國礦產事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供強力的支撐。