礦山地質(zhì)勘查前沿問題及技術(shù)創(chuàng)新研究

曾應(yīng)輝

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊，廣東 廣州 510403）

由于我國地域遼闊，其地勢結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，在當(dāng)下對于礦產(chǎn)資源需求量較高的局面來看，固守舊的技術(shù)沒有辦法最大限度的進行勘查，只有不斷地進行技術(shù)創(chuàng)新才能改變現(xiàn)狀。礦山地質(zhì)勘查可以以先進的地質(zhì)科學(xué)理論作為基礎(chǔ)，在實操觀察和搜集資料的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)測量、物化探、鉆探等技術(shù)手段進行分析，得到較為可靠的數(shù)據(jù)資料。通過工業(yè)顯微鏡對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行進行檢查，分析地質(zhì)的變化，根據(jù)地質(zhì)變化來進行相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)。為解決現(xiàn)有的勘查問題，文章通過對勘查技術(shù)和情況進行分析，希望針對礦山地質(zhì)勘查前沿問題進行分析和技術(shù)創(chuàng)新。

1 礦山地質(zhì)勘查前沿問題

1.1 礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和危險性

礦山種類較多，分為煤礦、金屬礦等，在礦山開采過程中，該礦山的地質(zhì)環(huán)境因素是勘查要解決的首要問題，在前期地質(zhì)研究中最大的問題就是，礦山自身結(jié)構(gòu)存在的復(fù)雜性以及由于板塊運動引發(fā)地質(zhì)變動的危險性。地質(zhì)的變化不單單指結(jié)構(gòu)內(nèi)部的運動變化，是針對礦山多年的發(fā)展整體趨勢和其礦體的走向分布進行分析。不同的構(gòu)造所需要的勘查準(zhǔn)備則不同，簡單的地質(zhì)構(gòu)造中礦體走勢相對平緩，煤礦集中分布，較為適合直接勘查；相對復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，無法預(yù)期的地質(zhì)變動導(dǎo)致勘查難以進行；少部分極其特殊的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)階段勘查的難點所在，地質(zhì)內(nèi)部傾斜角較大，較為零碎的內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨時會坍塌，勘查危險程度高[1]。由于礦山地質(zhì)本身極為復(fù)雜的板塊較多，導(dǎo)致勘查初期很多地方進展極其危險，資源可用率也就難以提升。按照地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以觀察礦山區(qū)域及其周邊區(qū)域的勘查情況，具體如圖1所示：

圖1 2014-2018年礦山區(qū)域及礦山周圍區(qū)域地質(zhì)勘查次數(shù)

根據(jù)圖1對比內(nèi)容，可以看出，在最近五年的地質(zhì)周圍的勘查明顯比礦山本區(qū)域勘查要少的多，相差最大在2015年，勘查次數(shù)相差25次左右，說明當(dāng)時對于地質(zhì)的關(guān)注程度不夠，對周邊地區(qū)的勘測不到位會導(dǎo)致勘查信息不全面等問題的出現(xiàn)。

1.2 勘查技術(shù)水平不足

礦產(chǎn)是典型的不可再生資源，隨著開發(fā)的時間增加，可利用率也會降低，現(xiàn)階段的礦產(chǎn)勘查技術(shù)會導(dǎo)致大部分的浪費情況產(chǎn)生，在本來就稀缺的不可再生資源基礎(chǔ)上浪費，是技術(shù)更新上面臨的一大問題。礦山地質(zhì)勘查結(jié)果與勘查技術(shù)的水平一脈相連，勘查技術(shù)越先進，得到的礦山勘查結(jié)果就越真實全面?，F(xiàn)階段的地質(zhì)勘查技術(shù)水平相對落后，投入研發(fā)資金較為稀缺，勘查設(shè)備出現(xiàn)不足的情況，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不夠詳細明確，勘查的質(zhì)量不過關(guān)等問題。在勘查的方式方法上，仍舊采用老式的勘查方法，對勘查的工作人員的工作水平和工作效率都是一種考驗，最終會導(dǎo)致其反饋和計算的成果都與實際有較大差異，影響后續(xù)的勘查工作進展[2]。礦產(chǎn)勘查需要較高的資金投入，技術(shù)水平會受到資金投入的限制，導(dǎo)致更深入的技術(shù)研究進行不下去，目前礦山部分的勘查還是由壟斷為主，缺少個體經(jīng)濟之間的相互競爭，導(dǎo)致安于現(xiàn)狀，技術(shù)無法突破。有限的技術(shù)水平會導(dǎo)致勘查環(huán)節(jié)安于現(xiàn)狀，不對未來的勘查做打算，只考慮現(xiàn)在的經(jīng)濟利益，相應(yīng)的技術(shù)會導(dǎo)致對于地質(zhì)的勘查不夠仔細，長期如此也會加劇環(huán)境的破壞和資源的浪費。

1.3 地球化學(xué)勘查技術(shù)較為單一

傳統(tǒng)勘查技術(shù)主要采用單一的地球化學(xué)勘查技術(shù)，對于地質(zhì)中的相關(guān)物質(zhì)化學(xué)特性進行分析，再對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，分析之后測量殘積層圖紙，采用偏提取技術(shù)，即可找到需要勘查的位置；還可以根據(jù)水系沉積物的方法測量，采取地層中的水系沉積物，在進行化學(xué)元素的堆積，能夠得到較為豐富的結(jié)果，但是該技術(shù)對于參考信息的采樣精準(zhǔn)度要求較高，需要通過精密的測試得出勘查結(jié)果。兩種方法都屬于地球化學(xué)勘查技術(shù)，是現(xiàn)階段的主要勘查技術(shù)，但是這種技術(shù)也存在一定的缺陷，例如勘查時礦山和周邊的地質(zhì)特征存在很大的差異，以及多因素導(dǎo)致的勘查工作難以開展等問題，在勘查過程中需要消耗大量的資源且投入的時間非常長，根據(jù)不同的地質(zhì)特征去進行分析，也會在計算時導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)問題。如果不對勘查數(shù)據(jù)進行精密的測量，那得出的結(jié)果也會存在問題。目前的勘查技術(shù)主要都采用此方法，在勘查中相對單一，沒有其他的數(shù)據(jù)作為對比，很難判斷結(jié)果是否更符合實際的礦山情況，是目前的主要問題之一，單一的勘查技術(shù)也存在勘查結(jié)果不夠細致的問題。

2 礦山地質(zhì)勘查技術(shù)創(chuàng)新

2.1 優(yōu)化整體勘查流程

結(jié)合礦山地質(zhì)勘查中出現(xiàn)的問題來看，先要針對勘查的整體流程進行優(yōu)化[3]。首先是要加強對于礦山勘查的重視程度，對于礦山的地質(zhì)進行有針對性的分析，按照其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度制定相應(yīng)的計劃，減少危險事故的發(fā)生；提高對于勘查環(huán)節(jié)的重視程度，對于技術(shù)人員的選擇方面要不斷的提高其職業(yè)素養(yǎng)，判斷工作能力，對普通工作人員也要進行培訓(xùn)，避免無經(jīng)驗工作人員的無效勘查；技術(shù)是由資金的投入決定的，所以對于資金鏈也要進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，從全部的國有資本轉(zhuǎn)變成融資資金鏈，隨著開發(fā)階段不同進行不同水平的投資，可以大大增加技術(shù)上升的費用；在勘查過程中，思維模式要創(chuàng)新，借助現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的環(huán)境進行有針對性的分析，將云計算和互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)加入到勘查環(huán)節(jié)中，再對數(shù)據(jù)進行整理評價，為勘測后礦山的地質(zhì)保護提供數(shù)據(jù)上的支持，勘查模式在原有基礎(chǔ)上融合創(chuàng)新，提高其數(shù)據(jù)的全面性和完整性，同時也對礦產(chǎn)區(qū)環(huán)境和資源的穩(wěn)定性進行分析，與大數(shù)據(jù)結(jié)合屬于整體規(guī)劃層面的優(yōu)化。

2.2 引進先進勘查技術(shù)

地質(zhì)勘查的重要環(huán)節(jié)就是對于技術(shù)的革新，為提高勘查數(shù)據(jù)的真實性，也是為了確?？辈槟茼樌倪M展下去，減少失誤和錯誤判斷的情況發(fā)生，需要改進和創(chuàng)新固有的勘查技術(shù)，或者直接引進較為先進的技術(shù)作為支撐，現(xiàn)階段可引進到礦山勘查的技術(shù)為遙感技術(shù)、電磁波透視技術(shù)、流量測井法等。遙感技術(shù)和電磁波透視技術(shù)，都是根據(jù)電磁波理論的基礎(chǔ)上進行擴展，應(yīng)用各種各樣的傳感器對于遠距離的目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進行收集和加工處理，最后形成直觀圖像，該技術(shù)是可以對地面各種景物進行探測識別的技術(shù)，較為適合勘查工作，可以更準(zhǔn)確的獲知信息。

根據(jù)地質(zhì)板塊活躍度高的問題，可以進行定期的板塊波動勘測，找出變動的周期，進行勘查前的預(yù)防，和鉆探技術(shù)相結(jié)合是印證所得結(jié)果是否準(zhǔn)確的方法，創(chuàng)新鉆探技術(shù)。由于傳統(tǒng)鉆探技術(shù)發(fā)展較為遲緩，可以引進較新的鉆探設(shè)備，能夠大幅度提高勘查的效率；結(jié)合地質(zhì)特點研究符合其環(huán)境變化的新鉆探技術(shù)，將鉆探與數(shù)字化采集相結(jié)合，更高效便捷；將環(huán)保的理念融入其中，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行提升，可以減少對于勘查周邊環(huán)境的擾動，減少在施工過程中出現(xiàn)的“三廢”，減少施工后期對于環(huán)境的破壞，是以綠色環(huán)保為核心的技術(shù)創(chuàng)新。

2.3 創(chuàng)新地質(zhì)勘查技術(shù)與信息化技術(shù)結(jié)合

由于現(xiàn)階段的勘查技術(shù)主要采用地球化學(xué)勘查技術(shù)，相對的單一，計算成果也因地質(zhì)存在差異，所以針對勘查技術(shù)的種類進行創(chuàng)新。首先針對原有技術(shù)消耗時間長的問題，可以將地質(zhì)勘查技術(shù)和現(xiàn)代信息化技術(shù)有機的結(jié)合起來，由于地質(zhì)活動變化較多，勘查過程會變得很艱難，所需時間較長，為此結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)就可以在節(jié)省資源的同時將勘查的效率變得更高；針對傳統(tǒng)勘查技術(shù)對于數(shù)值的準(zhǔn)確度難以掌握的問題，可以采用地、物、化三場異常相互制約的技術(shù)，由于礦山地質(zhì)分布缺少勻稱性，地殼處于不斷發(fā)展變化的狀態(tài)，常規(guī)的勘查技術(shù)不能及時勘查，但是三場異常相制約的技術(shù)，就能解決此問題，及時的勘查出剩余的礦床，并進行精準(zhǔn)定位，然后再進行勘查就可以更加高效。盡管現(xiàn)有的勘查技術(shù)有一定的缺陷，但是通過不斷地技術(shù)創(chuàng)新還是能解決現(xiàn)有的部分問題。

3 結(jié)語

文章通過對礦山地質(zhì)勘查前沿問題進行分析，然后針對現(xiàn)有的問題提出與之對應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新。目前的礦山勘查已經(jīng)進入較為成熟的階段，需要不斷地提高技術(shù)上的精準(zhǔn)度，來盡可能的減少勘查中不必要的計算失誤和浪費，對于技術(shù)的創(chuàng)新也不單是機器上的革新，是對于整體的勘查體質(zhì)的變更，不斷引進新的血液和創(chuàng)造新的技術(shù)，才是能解決勘查前沿問題的有效研究。