礦山地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)要點(diǎn)探析

胡艷春

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250014）

1 礦山地質(zhì)勘查工作的作用分析

1.1 為工作面及巷道布置提供依據(jù)

合理的工作面布置是礦層安全開采的基礎(chǔ)，這需要根據(jù)礦產(chǎn)的地質(zhì)資料來(lái)完成。通過給定的地質(zhì)資料，選擇合理的開采范圍、巷道布置方式，從而在本質(zhì)上保證開采安全進(jìn)行。在布置工作面時(shí)，需要特別注意礦層的厚度變化區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)及鄰近的采空區(qū)情況。當(dāng)?shù)V層中存在斷層，在布置工作面時(shí)需要綜合考慮斷層的影響，選擇是重新布置工作面還是按照計(jì)劃的方案進(jìn)行施工；在布置工作面時(shí)，需要特別注意開采區(qū)域是否存在盜采的問題。近年來(lái)，礦石盜采引起的安全事故頻繁發(fā)生，因此在進(jìn)行工作面布置時(shí)，需通過鉆探的方式查明盜采的情況。若存在盜采，則應(yīng)對(duì)盜采產(chǎn)生的影響進(jìn)行重新評(píng)估，并對(duì)工作面的布置方案進(jìn)行重新調(diào)整。此外，準(zhǔn)確的地質(zhì)資料是巷道布置的重要依據(jù)。巷道在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)進(jìn)行掘進(jìn)，不僅能提高掘進(jìn)效率，還能控制巷道的后期運(yùn)行成本。若掘進(jìn)巷道前方存在陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，則會(huì)嚴(yán)重影響巷道的正常掘進(jìn)[1]。

1.2 為礦山地質(zhì)災(zāi)害防治提供根據(jù)

礦山地質(zhì)災(zāi)害防治是采礦安全開采的重要內(nèi)容之一，常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害主要有水災(zāi)、瓦斯突出、沖擊地壓。造成礦山地質(zhì)災(zāi)害的原因有很多，但都可以歸結(jié)為地質(zhì)災(zāi)害的不確定性。下面將重點(diǎn)分析這幾類災(zāi)害的防治。水災(zāi)是礦產(chǎn)開采過程中遇到的一種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)采礦安全生產(chǎn)威脅極大。在斷層附近開采時(shí)，采動(dòng)會(huì)引發(fā)斷層活化，導(dǎo)致斷層的隔水帶被破壞，巖層中的水會(huì)急劇涌入工作面。礦層底板有高壓承壓水時(shí)，開采會(huì)引起突水；礦層頂板有含水層時(shí)，開采產(chǎn)生的“三帶”有可能波及到含水層而發(fā)生透水事故。此外，工作面周圍有廢棄的采空區(qū)時(shí)，采空區(qū)內(nèi)部的積水在采動(dòng)條件下也會(huì)涌入工作面。由此可見，要想全面防治水災(zāi)，必須做好水文地質(zhì)勘探工作。瓦斯突出是礦山開采過程中遇到的非常嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)采礦安全的破壞力極大。值得注意的是，瓦斯突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū)域，例如礦層賦存復(fù)雜區(qū)、小型地質(zhì)構(gòu)造區(qū)等。這些地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū)域需要通過地質(zhì)精查才能找到。由此可見，要想全面防治瓦斯突出，做好采礦地質(zhì)勘探工作十分關(guān)鍵。沖擊地壓是采礦進(jìn)入到深部開采后不得不面對(duì)的一類地質(zhì)災(zāi)害。與瓦斯突出類似，沖擊地壓多發(fā)生在一些大型地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，例如大斷層等。目前，沖擊地壓的機(jī)理尚不明確，從理論上解釋還很困難，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘探工作，找到?jīng)_擊地壓發(fā)生的規(guī)律，從而為更好地防治沖擊地壓提供根據(jù)[2,3]。

2 礦山地質(zhì)勘查工作內(nèi)容

2.1 礦山生產(chǎn)勘查

近幾年，隨著我國(guó)生產(chǎn)水平的不斷提高，給社會(huì)發(fā)展提供了良好條件，也給人們?nèi)粘Ｉ钐峁┲T多便利，但是與此同時(shí)，也會(huì)引發(fā)一些環(huán)境污染問題。為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)健康發(fā)展，我國(guó)相關(guān)部門提出綠色環(huán)保發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)社會(huì)與自然的和諧發(fā)展。礦山行業(yè)作為礦山開采和勘查的重要產(chǎn)業(yè)，其即便能夠帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是在礦山開采過程中，將會(huì)造成自然生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，在礦山開采過程中，應(yīng)結(jié)合周圍情況，做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，在實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源科學(xué)使用的同時(shí)，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在礦山開采和地質(zhì)勘查中，礦山生產(chǎn)勘查作為重要內(nèi)容。在生產(chǎn)礦山地質(zhì)勘查前，應(yīng)安排專人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，并制定勘查方案。在轉(zhuǎn)入進(jìn)行礦山預(yù)測(cè)以后，確定礦山使用時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)深層次的地質(zhì)勘查。對(duì)于不同礦山情況，應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)勘查方案。以現(xiàn)有礦山生產(chǎn)勘查為例，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有礦山情況進(jìn)行勘查，適當(dāng)擴(kuò)充勘查范疇，把現(xiàn)代化礦山勘查技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)礦山內(nèi)資源高效利用，提高礦山整體效益。

2.2 可開發(fā)礦山資源勘查

對(duì)于礦山資源，主要是以自然資源為主。一般情況下，自然資源并非取之不盡用之不竭，所以，在礦山資源開采過程中，應(yīng)綜合思考礦山資源有限性。怎樣才能實(shí)現(xiàn)有效礦山資源合理開采，是當(dāng)前相關(guān)部門重點(diǎn)思考的內(nèi)容。通常來(lái)說(shuō)，在礦山資源開采過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，尋找一些能夠取代礦山資源的其他資源，將有限礦山資源高效利用，對(duì)礦山持續(xù)開發(fā)，更好滿足社會(huì)發(fā)展要求。在綜合思考市場(chǎng)需求的情況下，根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展情況重點(diǎn)開發(fā)一種礦山資源。當(dāng)前，結(jié)合國(guó)際市場(chǎng)情況來(lái)說(shuō)，鋅、銅等礦山資源在市場(chǎng)中占比較大，市場(chǎng)需求量高。所以，在礦山資源開發(fā)過程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)鋅、銅等資源開發(fā)。

2.3 共伴生礦和尾礦勘查

對(duì)于各個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，礦山資源十分有限，在開發(fā)礦山過程中，需要對(duì)該礦山中各項(xiàng)資源科學(xué)開發(fā)和使用。通常情況下，在礦山開發(fā)過程中，應(yīng)結(jié)合時(shí)代發(fā)展，靈活應(yīng)用各種現(xiàn)代化技術(shù)，及時(shí)處理礦山開發(fā)中產(chǎn)生的問題，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新研發(fā)。探究一種新型且迎合市場(chǎng)發(fā)展需求的礦山開發(fā)技術(shù)，對(duì)短缺礦山資源共伴生礦，保證資源高效利用，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)。要想促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，政府部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，頒布一系列相關(guān)政策，統(tǒng)一礦山開采和資源使用標(biāo)準(zhǔn)，讓礦山產(chǎn)業(yè)得以健康運(yùn)營(yíng)。

3 礦山地質(zhì)找礦技術(shù)要點(diǎn)

3.1 遙感技術(shù)

在當(dāng)下地質(zhì)找礦中，通常都會(huì)采用遙感技術(shù)來(lái)繪制相應(yīng)的地圖，同時(shí)還會(huì)和地質(zhì)圖相套合，將二者處于同一投影坐標(biāo)系統(tǒng)中，使二者互相對(duì)應(yīng)，幫助勘查人員更加清晰準(zhǔn)確地掌握具體地質(zhì)情況。具體內(nèi)容為：

（1）提取相關(guān)的定制報(bào)告信息。不同的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的礦產(chǎn)資源種類是不同的，并且因此而產(chǎn)生的礦床分布也存在差異，對(duì)于這些礦產(chǎn)的構(gòu)造信息可結(jié)合具體的構(gòu)造環(huán)境及條件來(lái)分析提取。遙感技術(shù)具有比值分析、方向?yàn)V波等功能，利用這些功能就可以有效處理相關(guān)信息，以獲得所需的地質(zhì)構(gòu)造信息，同時(shí)再經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析解譯的線性和環(huán)形影像以及相關(guān)物探、地質(zhì)等信息，就可以準(zhǔn)確完成對(duì)礦產(chǎn)構(gòu)造分布和特征的確定。

（2）植被波譜特征。植物的種類不同，其生長(zhǎng)期內(nèi)所存在的礦產(chǎn)，類型也會(huì)存在差異，這是因?yàn)橹参镌谏L(zhǎng)中會(huì)從土壤中吸收相關(guān)的金屬元素，這些金屬元素就是從下層礦產(chǎn)資源中所分離出來(lái)的，以此為依據(jù)就可以分析和判斷深層土壤中所蘊(yùn)含的礦物質(zhì)。通過植被波譜就可以找出植物中所蘊(yùn)含的各種金屬元素，進(jìn)而為地質(zhì)勘查和找礦提供有效幫助。

（3）提取礦化蝕變信息。圍巖蝕變指的是在巖漿熱作用下，圍巖會(huì)和巖漿反應(yīng)生成新的物質(zhì)，而礦區(qū)面積則小于圍巖蝕變區(qū)域，以此為依據(jù)就可以對(duì)礦區(qū)進(jìn)行判斷。礦化蝕變巖石在外觀顏色和結(jié)構(gòu)等方面，都會(huì)出現(xiàn)與一般巖石所不同的表現(xiàn)，并且還可以通過反射光譜來(lái)進(jìn)行呈現(xiàn)，這樣就可以更好實(shí)現(xiàn)對(duì)礦化蝕變異常區(qū)和礦靶區(qū)的判斷。

3.2 甚低頻電磁技術(shù)

在現(xiàn)階段的地質(zhì)找礦工作中經(jīng)常會(huì)用到甚低電磁技術(shù)，該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)會(huì)發(fā)出高頻電磁波，具備非常好的勘探性能。并且該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)成本較低，操作簡(jiǎn)單，非常適合用于地質(zhì)勘查。需要注意的是，再用一些技術(shù)是應(yīng)該有效減少其他電磁波對(duì)其的干擾，這樣才可以保證勘查數(shù)據(jù)的精度。

3.3 同位素地球化技術(shù)

如果在地質(zhì)勘查中，遇到一些同位素非常復(fù)雜的情況，就需要利用相應(yīng)的科學(xué)手段和技術(shù)，來(lái)完成對(duì)地質(zhì)中各個(gè)階段歷史信息的獲取，根據(jù)地質(zhì)體系中共存物之間的同位素的分餾大小，進(jìn)而完成對(duì)共存物之間的同位素平衡溫度計(jì)算，但在此過程中必須保證同位素間的平衡。尤其在通過共存物同位素完成對(duì)某地質(zhì)體溫度的計(jì)算時(shí)，更需要仔細(xì)驗(yàn)證其平衡狀態(tài)，充分保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

3.4 多種方法

綜合利用傳統(tǒng)的礦山開采技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展要求，并且在傳統(tǒng)礦山開采技術(shù)中，將會(huì)面臨諸多問題，所以通過對(duì)礦山開采技術(shù)改革創(chuàng)新，能夠更好滿足社會(huì)發(fā)展需求。當(dāng)前，在進(jìn)行礦山開采過程中，需要從資源整體角度入手，通過聯(lián)合方法實(shí)現(xiàn)找礦技術(shù)創(chuàng)新，從整體上了解礦產(chǎn)資源，對(duì)礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)有深入了解，并在探究中使用新技術(shù)，讓礦山開發(fā)工作順利進(jìn)行。例如，在礦山測(cè)量過程中，通過使用地球物理儀器，在該儀器的作用下，能夠及時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，便于保證測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性，把測(cè)量結(jié)果和圖標(biāo)融合，得到一個(gè)完整的資料圖譜，便于找礦水平的提升。

3.5 化學(xué)勘查找礦方法

化學(xué)勘查找礦方法和物理勘查找礦方法比較，有著一定優(yōu)勢(shì)，并且化學(xué)勘查找礦方法獲取的結(jié)果更加準(zhǔn)確。在使用化學(xué)勘查找礦方法過程中，通過利用化學(xué)模式對(duì)巖石進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，對(duì)礦山中礦產(chǎn)資源情況有一定的了解。通常情況下，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)地質(zhì)中的礦物資源進(jìn)行取樣處理，并通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推算礦山整體礦石分布情況。通過這種方法，能夠緩解人為工作壓力，節(jié)約工作時(shí)間，且化學(xué)勘查找礦精準(zhǔn)度強(qiáng)，在當(dāng)前找礦中應(yīng)用廣泛。

3.6 X熒光技術(shù)找礦方法

從X熒光技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，自身具有使用便利、信息獲取精準(zhǔn)等特點(diǎn)。在礦山行業(yè)中，比較注重使用X熒光技術(shù)進(jìn)行找礦，通過對(duì)X熒光技術(shù)深入探究，加強(qiáng)各級(jí)人員專業(yè)培訓(xùn)，讓其能夠熟練使用X熒光技術(shù)。換句話說(shuō)，X熒光技術(shù)作為現(xiàn)階段礦山開采比較常用的技術(shù)之一，通過波長(zhǎng)激發(fā)，可以了解礦山中礦石資源分布情況，并在短時(shí)間內(nèi)制定礦山成分表。近幾年，隨著注重新型技術(shù)的出現(xiàn)，X熒光技術(shù)在找礦中應(yīng)用廣泛，給找礦工作開展提供了便利條件，便于將一些隱蔽的礦山資源進(jìn)行開發(fā)和利用，掌握礦體厚度情況，保證具體工作有序落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦產(chǎn)資源作為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)，極易產(chǎn)生資源短缺現(xiàn)象，對(duì)相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)造成較大影響。為此，相關(guān)企業(yè)及人員需要積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想理念，加強(qiáng)現(xiàn)代勘測(cè)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用，為勘查人員進(jìn)行全面、專業(yè)、系統(tǒng)化的培訓(xùn)教育，提高其自身專業(yè)水平，同時(shí)，相關(guān)企業(yè)還需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的監(jiān)管制度與體系，保障勘查、檢測(cè)及開采工作的順利進(jìn)行，避免安全問題的出現(xiàn)，提高地質(zhì)資源勘查工作的水平，進(jìn)而推動(dòng)相關(guān)行業(yè)及社會(huì)整體的進(jìn)一步發(fā)展。