深部礦產(chǎn)勘查的問題與勘查方法探析

徐 亮

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000）

在進(jìn)行深部礦產(chǎn)的勘查過程中，必然會遇到多種問題，如果不能有效的及時的解決這些問題，那么必然會對深部礦產(chǎn)的勘查造成不利影響。因此，一方面要深刻認(rèn)識勘查過程中可能遇到的各種問題；另一方面要提升深部礦產(chǎn)勘查技術(shù)的應(yīng)用，從而提升勘查效果。

1 深部礦產(chǎn)勘查時存在的問題

在進(jìn)行深部礦產(chǎn)勘查的過程中，可能會遇到以下幾方面問題：首先，在進(jìn)行鉆進(jìn)工程當(dāng)中，會遭遇到十分復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)，特別是堅硬的巖石層，為鉆進(jìn)工程造成了非常大的難度。其次，在進(jìn)行鉆進(jìn)工程當(dāng)中，有時鉆頭會出現(xiàn)偏移的情況，特別是在進(jìn)行深孔鉆進(jìn)時，一旦發(fā)生偏移，那么就會造成較大的偏斜距離，從而導(dǎo)致無法明確鉆孔落點(diǎn)，進(jìn)而對于整個勘查過程造成負(fù)面影響。第三，在進(jìn)行深部礦產(chǎn)勘查時，獲取樣本的難度通常較大。當(dāng)需要通過鉆孔來獲取樣品時，在遇到復(fù)雜堅硬的巖層時則存在一定的困難。如果設(shè)備和人員技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)，則很難順利的獲取樣品。最后，在進(jìn)行鉆探過程中會面臨較大的風(fēng)險。特別是在大負(fù)荷施工的過程中，那么風(fēng)險發(fā)生的概率就會相應(yīng)的增大，而這種危險性會在一定程度上影響深部礦產(chǎn)勘查的效率和效果。

2 深部礦產(chǎn)勘查過程中對于勘查方法的具體應(yīng)用

2.1 地震反射勘查技術(shù)的應(yīng)用

目前來看，在進(jìn)行深部礦產(chǎn)勘查的作業(yè)當(dāng)中，地震反射技術(shù)是當(dāng)前最為主要的一種勘查技術(shù)，在使用這種技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查時，應(yīng)注意以下幾方面問題：首先，因為結(jié)晶巖起伏范圍較大，并且有著非常茂密的植物，所以在進(jìn)行野外數(shù)據(jù)的收集時有著非常大的難度，同時也會對于信號的穩(wěn)定程度造成一定的影響。因此應(yīng)相應(yīng)的提升分辨率，并增加信號的發(fā)射頻率。同時也應(yīng)充分考慮到隨著勘查深度的增加而產(chǎn)生的信噪比，如果發(fā)射頻率控制不當(dāng)，那么必然會對勘查效果造成不利影響。其次，應(yīng)充分利用3D技術(shù)來對于地層情況進(jìn)行探查。由于地層情況較為復(fù)雜，常常會對信號進(jìn)行反射和折射，從而增加礦體反射的難度。通過3D技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠加強(qiáng)對地層復(fù)雜結(jié)構(gòu)中介質(zhì)的探測，同時也能夠在一定程度上降低礦產(chǎn)勘查的成本。第三，在進(jìn)行深部礦產(chǎn)勘查時，應(yīng)對于地震反射技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行模擬操作實驗，且模擬操作的過程應(yīng)分別針對不同的尺度和成本進(jìn)行開展，從而加強(qiáng)真實勘查過程中對于礦體情況的了解。例如需要了解礦體反射和散射情況時，可進(jìn)行相應(yīng)的模擬操作實驗，在與礦體的相關(guān)理論和物理性質(zhì)相結(jié)合，從而實現(xiàn)對于礦體情況的準(zhǔn)確識別和分析[1-3]。

2.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用

通過在勘查的過程當(dāng)中應(yīng)用遙感技術(shù)，能夠有效的增加礦產(chǎn)勘查的識別能力，增加找礦的幾率。但是在應(yīng)用遙感技術(shù)的過程中，應(yīng)注意以下幾方面問題。首先，在使用遙感技術(shù)時，應(yīng)注意影響色調(diào)的情況，從而對于勘查的目標(biāo)進(jìn)行明確。通過遙感技術(shù)所獲得的不同影像中，能夠發(fā)現(xiàn)很多色調(diào)與地層不符的部分，例如圍巖發(fā)生的色變或者礦產(chǎn)所發(fā)出的分散暈都會造成這種情況的發(fā)生。所以在通過遙感技術(shù)進(jìn)行影像識別時應(yīng)準(zhǔn)確的識別特殊影像，這也是對于遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用過程中最為重要的任務(wù)。其次，通過遙感技術(shù)來勘查礦產(chǎn)，需要在使用遙感技術(shù)的同時，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)所具有的規(guī)律來進(jìn)行，從而找到與礦產(chǎn)相符合的模型。在找到模型后，為后續(xù)的勘查工作打下了良好的基礎(chǔ)。第三，在使用遙感技術(shù)前，應(yīng)對當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)勘查進(jìn)行分析和研究，從而提升對礦產(chǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確度。如果在礦產(chǎn)勘查過程中僅僅使用某一種方式那么效率必然低，所以應(yīng)將遙感技術(shù)和其他勘查技術(shù)合理的結(jié)合應(yīng)用，形成對礦產(chǎn)的綜合勘查。最后，通過遙感技術(shù)的勘查過程可形成遙感資料，遙感資料所具備的的宏觀特點(diǎn)為對礦產(chǎn)的追溯過程提供重要參考，能夠準(zhǔn)確的預(yù)測到礦產(chǎn)的延伸范圍，從而為后續(xù)的礦產(chǎn)勘查工作部署提供參考。

根據(jù)上文的描述可知，在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查時對于遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，核心目的在于準(zhǔn)確的預(yù)測出礦產(chǎn)的靶區(qū)。相信隨著衛(wèi)星技術(shù)、光譜技術(shù)以及遙感技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，必然會為未來的深部礦產(chǎn)勘查提供更大的助力。

2.3 鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，因為其所具備的輸出功率較低，所以不適應(yīng)于對巖層的鉆進(jìn)工程。同時，由于鉆進(jìn)技術(shù)的抗拉強(qiáng)度低，因此在進(jìn)行深部勘查時，必須采用符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況的高準(zhǔn)確度測量設(shè)備。另外，也應(yīng)確保在面對巖層護(hù)壁的復(fù)雜情況下，沖洗液能夠維持正常的運(yùn)行，所以要確保沖洗液能夠具有足夠的流變性，以起到降低阻力的成效。同時也應(yīng)確保泥漿清除設(shè)備的性能達(dá)標(biāo)，避免在高溫情況下泥漿變質(zhì)，保持泥漿的穩(wěn)定性[4,5]。

2.4 深部鉆探技術(shù)的應(yīng)用

（1）應(yīng)用深部鉆探技術(shù)時面臨的困難。①面對的地層較為復(fù)雜：由于在地層深部的結(jié)構(gòu)相對更加復(fù)雜，所以鉆探過程中需要面對的巖層也較多，一旦遇到堅硬或者松散的巖層，那么就需要鉆探技術(shù)面對復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)情況制定出相應(yīng)的措施，并需要避免各個措施之間出現(xiàn)矛盾，互相影響。

②鉆孔偏斜距離較大：在進(jìn)行淺層鉆探時，不會產(chǎn)生過大的角度積累，所以鉆孔不會出現(xiàn)較大的偏離距離，能夠基本符合勘查的要求。當(dāng)鉆探的深度增加時，鉆孔偏離距離就會逐漸增大，這是對于鉆孔的落點(diǎn)進(jìn)行確定的難度加大，一旦出現(xiàn)這種狀況，那么深部礦產(chǎn)勘查將無法繼續(xù)進(jìn)行。③獲取樣本困難：使用鉆探技術(shù)的主要目的是為了獲得礦產(chǎn)樣品，如果地層結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，那么通過鉆探技術(shù)獲取樣品的難度將會增大。因為地質(zhì)壓強(qiáng)增加，使得樣品的獲取難度也相應(yīng)的增加。④鉆探成本較高：深部礦產(chǎn)的鉆探需要的技術(shù)含量較高，并且有著非常大的工作負(fù)荷，所以首先要考慮的是如何避免發(fā)生孔內(nèi)事故，從而避免更大損失的發(fā)生。想要避免發(fā)生這種情況，就需要提升鉆探設(shè)備和材料的先進(jìn)性。另外，由于鉆探過程中對于設(shè)備的磨損程度較大，所以需要定期進(jìn)行設(shè)備的更換，所以在進(jìn)行鉆探過程中需要花費(fèi)的費(fèi)用也相對較大[1-4]。

（2）深部鉆探技術(shù)在應(yīng)用過程中需要注意的事項。①深度了解鉆探定向技術(shù)：所謂鉆探定向技術(shù)，對于鉆探的方向和軌跡進(jìn)行控制，并根據(jù)實現(xiàn)設(shè)計的曲線方向來進(jìn)行鉆探工作，從而實現(xiàn)深部礦產(chǎn)高精度勘查的目標(biāo)，并有效解決了偏離距離過大的問題。在使用鉆探技術(shù)時，鉆孔傾斜是影響勘查質(zhì)量的重要因素，所以可通過定向鉆探來合理解決鉆孔傾斜的問題，確保鉆探方向能夠符合預(yù)期的要求。②解決泥漿和定向鉆進(jìn)設(shè)備問題：首先，由于孔底馬達(dá)的功率較低，所以無法適應(yīng)所有類型的巖層，并且其所具備的的抗拉強(qiáng)度較低，因此當(dāng)前無法進(jìn)行取心鉆探。所以在進(jìn)行鉆探的過程中應(yīng)著重解決馬達(dá)問題。其次，在采用深部鉆探技術(shù)時，高精度定向測量技術(shù)是其中的主要內(nèi)容，因為測量儀器主要應(yīng)用于石油鉆井，長期得不到更新和升級，所以抗壓能力和可靠程度都相對較低。因此在進(jìn)行深部鉆探時，需要開發(fā)出符合自身需求的定向測量設(shè)備。第三，應(yīng)確保沖洗液的工作效果，在對不同結(jié)構(gòu)的地層時，都應(yīng)具備優(yōu)秀的流變能力，以實現(xiàn)降低阻力的效果。同時，也應(yīng)采用高性能的泥漿凈化儀器，避免泥漿因為高溫而失效，同時也保護(hù)了泥漿的穩(wěn)定程度，達(dá)到更好的勘查效果。③重視對鉆進(jìn)技術(shù)的研究：首先，應(yīng)對于鉆孔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計，并選擇高質(zhì)量的鉆柱來與之匹配，從而達(dá)到要求的配級，盡可能的降低沖洗液的損失，因此應(yīng)對鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇和鉆柱的匹配進(jìn)行充分的重視。其次，應(yīng)對于沖洗液的潤滑作用和降阻作用進(jìn)行研發(fā)和升級，以提升鉆探技術(shù)的效果。同時對于泥漿凈化過程也應(yīng)進(jìn)行充分的重視。第三，應(yīng)重視對鉆探設(shè)備的創(chuàng)新和研發(fā)，對于鉆探設(shè)備的獨(dú)立制動能力進(jìn)行升級，同時也應(yīng)著重解決因失誤操作而導(dǎo)致的偏斜問題[5,6]。

3 結(jié)語

總的來說，在進(jìn)行深部礦產(chǎn)勘查研究的過程中，對于勘查的方法和措施進(jìn)行分析是非常有意義的。在當(dāng)前的社會背景下，作為一名深部礦產(chǎn)勘查工作者，應(yīng)充分重視當(dāng)前的社會發(fā)展需求，提升自身的礦產(chǎn)勘查水平和能力。并對于當(dāng)先所存在的勘查穩(wěn)定，制定出相應(yīng)的解決措施，從而提升深部礦產(chǎn)勘查的效果。