大型探礦工程在地質資源勘查研究中的應用

陳志強

摘要：隨著我國現代工業(yè)和現代科技的飛速發(fā)展，礦產資源能源需求量與日俱增，礦產資源開采工作壓力越來越重，大型探礦工程成為現代地質資源勘查的重要手段，對此在詳細分析大型探礦工程整體工作結構的基礎上，從地質找礦工作、地質分析、地質災害防治等方面入手，詳細探究了大型探礦工程對地質勘查的作用，分析了大型探礦工作未來的發(fā)展趨勢，希望可以對未來地質勘查研究提供理論依據。

關鍵詞：探礦工程；地質資源勘查；災害防治；地質分析

探礦工程是指與環(huán)境地質資源勘探或地下探井有關的地質勘測工作的綜合，具體包括地質鉆探和地質勘探兩個方面。此外所有與地質勘探工作有關的其他工程例如地質交通運輸、地質資源配給、相關設備動力配給等也屬于地質探礦工程范圍。我國的探礦工程發(fā)展起步較晚，現階段依舊處在發(fā)展初期，所以相關部門一直不斷加大力度，研究相關設備和技術理念。因為探礦工作對于我國地質資源勘查具有重要指導作用，再加上探礦工作涉及到的工作環(huán)境和工作區(qū)域較為復雜，涉及到的產業(yè)結構較廣，能夠延伸到我國各個領域，所以國家對探礦工程發(fā)展一直較為重視。因為地質環(huán)境和大型器械使用的影響，探礦工程存在一定風險性，所以對相關從業(yè)人員地質工程理論基礎和實踐基礎要求較高。而且隨著我國地質資源勘查工作的不斷提升，探礦工作的作用也越來越明顯，當前我國地質資源勘查工作發(fā)展的重要任務就是不斷加深大型探礦工作的研究力度。

一、地質勘查工作結構分析

地質勘查工作不單指礦產資源查找與勘測而是一項具有復雜工作結構的綜合性工作，其工作內容結構如圖1：

（一）深層地質找礦

現階段我國地質資源勘查工作主要勘測區(qū)停留在地下300米到500米范圍內，所以很多礦產資源不能被有效勘測或開發(fā)利用。根據資料研究統(tǒng)計，現階段我國礦產資源開開發(fā)速度遠低于礦產資源消耗速度，所以整體礦產資源存儲量隨著現代工業(yè)的不斷興起和發(fā)展已經在逐漸變少。一方面國家礦產資源儲量的不斷減少，另一方面是國家地質資源的不能得到有效利用。所以為了解決這一現有的內在矛盾，深部找礦工作成為地質資源勘查工作的重點內容之一。隨著我國礦產資源問題越來越突出，對更深地層的探測越來越重要，所以必須加強地層500米以下礦產資源探測的研究力度，提高深部找礦效率。

（二）地球科學探測

地質資源勘查需要地球信息的支持，所以對于地球科學信息的獲取也是地質資源勘查工作的核心之一。對地球信息的獲取可以直接通過對地球陸地信息進行相關探測。一般需要配備專業(yè)的地球陸地探測設備和探測技術，從而對地球各層巖圈進行直觀檢測和信息獲取。此外，通過地球科學探測，相關地質部門可以掌握地球地殼的物理組成以及相關地質構造信息，并對其進行整體分類總結，了解地球地熱構造，分析地球地下水資源狀況，獲取相關信息。

（三）新能源的開發(fā)

隨著己知能源量的不斷縮減，現階段各地質資源研究機構開始著力研究新能源的開發(fā)與應用。如今成功開采的新能源主要包括天然氣、地下煤層氣、地質熱能、干熱巖等。天然氣主要存儲在地下水氣化合物中，開采環(huán)境以海洋或陸地的地下冰層，也是我國現在地質資源勘查工作著重研究的工作區(qū)域。煤層氣是未來主要的新型資源，但是對于煤層氣的開采我國尚處于初級階段，許多復雜的技術難關還未被完全克服，因此對其未來的開采發(fā)展依舊需要進行大量的實踐研究。此外，熱能也是現階段我國著重研究和開發(fā)的新型能源之一。熱能具有數量大、分布范圍廣、數量多、開采時間短、整體開采投資成本較低等優(yōu)勢。最重要的是，熱能屬于可回收和循環(huán)利用的綠色能源，具備其他能源所不能比擬的開采優(yōu)勢。對于我國目前的地質資源勘查工作來說，對于新能源的開發(fā)和勘探關乎到我國資源整體開采水平，也是現代地質勘探所需要深入研究的核心課題。

二、大型探礦工程在地質資源勘查中的作用

大型探礦工程涉及到哪些新技術宜先介紹，以區(qū)別以前探礦工程。老實說：我國的鉆探技術在國際上不差，我在90年代讀書時，歐美探礦會議都邀請我校教授參加，那時我國最深孔8000米，蘇聯12000米，可以極大提升應用企業(yè)或部門地質勘查效率。通過探礦工程技術，可以實現對地質巖層中的各類礦石進行精確探測。在現代地質遙感裝置以及紅外線探測器的支持下，不斷提高地質礦源的探測精度。在地質勘查過程中，為了能最大限度提高地質勘測范圍，提高勘查準確度，必須建立高精度的真實地層巖體結構樣本。而地質探礦工作時獲取地質資源勘查所需樣本的最佳途徑之一，通過大型探礦工程的鉆井勘探，可以實時獲取最新樣本，為后續(xù)地質勘查提供樣品研究借鑒。所以從各方面來看，大型探礦工程對于地質資源勘查工作具有突出作用，具體有以下幾個方面：

（一）促進地質鉆探技術發(fā)展

現階段我國全國范圍內依舊分布著大量尚未發(fā)現和開采的礦產資源。資料研究顯示，在現代勘查技術和勘查工作的共同作用下，我國已經開采的礦產資源總量僅為全部礦產資源的三分之一，所以找礦探礦工作依舊需要繼續(xù)進行并不斷深化。但是因為我國礦產查詢定位技術依舊處于初級探索階段，整體綜合理論水平和實際操作水平均低于國際平均水平。找礦深度較淺，所以必須加大對地質鉆探技術的開發(fā)和研究，特別是巖層鉆探技術的研究工作。但是以目前的實際情況來看，如果不能進行妥善解決鉆探技術，很有可能會對后續(xù)的地質找礦工作相關戰(zhàn)略的實施和綜合理論研究，產生不利因素。其中主要包括以下兩種：第一是與傳統(tǒng)工程技術領域相比，鉆探作業(yè)工程的開展大多數是在礦山野外的環(huán)境進行的，整體開展難度和作業(yè)難度較大，容易出現意外情況，風險系數較高。由于國內新生代技術熟練的鉆探技術人員比較匱乏，所以在整體鉆探技術發(fā)展創(chuàng)新方面難度較大。第二是部分地質勘查和鉆探區(qū)的地層結構野外環(huán)境結構較為復雜，在整體作業(yè)過程中容易出現坍塌、掉塊等意外事故，更加大了地質鉆探的難度。礦產分布區(qū)多為構造區(qū)，地質條件復雜，大型探礦工程有哪些好的內在應用技術，可以將鉆探難度降到最低，其相關環(huán)境整合和意外防治等措施可以減小意外損失，促進地質找礦進度和相關技術的發(fā)展。

（二）提高地質取樣精度

地質資源勘查的主流發(fā)展方向依舊以陸地為主，漸向海洋及深海發(fā)展，大型鉆探技術在深海方向有何發(fā)展、優(yōu)勢，在相關探測工作的實施和理論發(fā)展過程中，所有的鉆探、地形研究、地層研究、資源屬性等綜合性問題和技術難點均需要探礦工程的綜合性應用予以解決。特別是現階段的研究工作對地質環(huán)境探測精度要求越來越高，資源勘查地質學家對相關領域主要的研究發(fā)展方向，要求其必須通過鉆探取樣等各類相關鉆探技術和樣本技術獲取目標陸地質地情況、資源蘊藏量、陸地深部情況等更關鍵信息，并研究相關開采的可能性和開采措施。以上一切的資源研究工作均需要建立在精確樣本獲取的期初上。但是在實際工作中，我國相關部門地質取樣技術和取樣設備設施比較落后，所以目前我國地質資源勘查工程人員在地質取樣中深度和精確度方面還存在一定問題。因此在地質資源勘查工作不斷深化的大背景下，利用大型探礦工程的綜合技術研究，帶動我國地質取樣技術的發(fā)展，不斷提高樣品獲取精度，是當前地質資源勘查工作所需考慮的重要問題。

（三）地質災害的防治

除了對地下資源的勘測外，大型探礦工程還可以作用于地質災害的預防和治理工作中。當前我國一些大型探礦工程已經開始應用于西北干早地區(qū)地下水井鉆探工作中，通過對地下歲資源的精確探測和定位，可以高效率查找地下水資源，進大口徑深井鉆探。干旱是天然災害，個人以為不可劃歸地質災害。其實石油鉆就是深孔較大口徑。此外，大型探礦工程還可以對地裂紋、水土流失等多種地質災害進行綜合預防。這一切的應用基礎在于探礦工程的不斷完善和發(fā)展。只有通過探礦工程對探測區(qū)域整體地質結構和各類地質條件信息進行整體了解后，才能對區(qū)域災害進行高效綜合性分析，從而進行災害的預防和治理工作。

（四）促進探礦檢測數據化進程

在現代地質資源勘查中，利用先進的網絡信息化技術對地下巖石復雜結構的數字化分析可以極大提高地質資源勘查效率。之前的地質勘測技術研究中，并未做到真正利用現代數據化監(jiān)控系統(tǒng)改變地質勘測形式。大型探礦工程的工程設備引進，可以帶動地質資源勘測的數字化發(fā)展。相關工作人員可以通過現代化網絡機械設備，通過地質圖像直接觀測需要勘查的礦山區(qū)域，提高整體工作效率。

三、結束語

綜合來看，大型探礦工程在地質資源勘查研究中主要具有以下作用：第一是有利于現階段我國未知礦產區(qū)域的礦產資源勘測和開發(fā)；第二是有效改進設備取樣技術，提高樣品獲取精度；第三是可以有效預防環(huán)境和地質災害，并可以通過探礦工程查詢地下水資源，緩解區(qū)域干早情況；第四是極大促進了我國地質資源勘查的數據化進程，提高了礦產資源勘查效率。

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