地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

簡 鐸，曹昊森

（吉林省四平地質(zhì)工程勘察院，吉林 四平 136001）

礦產(chǎn)資源作為人類社會發(fā)展的重要能源，其對我國居民生活和社會生產(chǎn)具有關(guān)鍵作用，例如鐵礦、鋁礦、石油以及煤炭等，都在社會生產(chǎn)中扮演了關(guān)鍵角色。深部地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)屬于能源企業(yè)日常生產(chǎn)的關(guān)鍵工作，而想要提升資源開發(fā)效率和質(zhì)量，企業(yè)要做好地質(zhì)勘查工作，靈活采用先進的找礦技術(shù)，獲得地質(zhì)勘查的精確數(shù)據(jù)，促使企業(yè)確定地質(zhì)深部的礦產(chǎn)類型以及資源儲備量，便于企業(yè)制定科學(xué)的開采方案，提升自身的行業(yè)競爭力，為企業(yè)穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展提供保障[1]。

1 地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的重要性

我國礦物儲藏十分豐富，但是受到粗放型經(jīng)濟發(fā)展模式的影響，各種礦產(chǎn)資源快速消耗和浪費，現(xiàn)存的礦藏資源已經(jīng)無法滿足居民生活和社會生產(chǎn)的需求，對我國經(jīng)濟與社會發(fā)展形成制約[2]。運用科學(xué)的鉆探找礦和地質(zhì)勘查技術(shù)，可以有效發(fā)現(xiàn)潛存的礦產(chǎn)資源，提升開發(fā)程度和利用效率，為我國經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)開展奠定能源基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)勘查的主要技術(shù)原則

（1）合理布局。能源作為人類社會發(fā)展的最重要資源，我國是世界能源大國，資源儲備糧十分豐富，礦產(chǎn)資源分布在不同的地區(qū)，例如內(nèi)蒙古、山東、山西、云南、河南以及吉林等省份的礦產(chǎn)資源種類齊全、儲存十分豐富，其中以內(nèi)蒙古的稀土資源和鐵礦石，河南的鉬礦以及煤礦最為著名。想要實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的有效利用和開采，需要秉承合理布局的原則，對其分布情況和儲備糧進行綜合分析，帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

（2）統(tǒng)籌規(guī)劃。能源企業(yè)在組織開展地質(zhì)勘探之前，需要制定科學(xué)而詳盡的細化，其具體操作如下：首先，對待勘查區(qū)域的性質(zhì)進行調(diào)查分析，土地性質(zhì)不同會影響勘探性質(zhì)，例如商業(yè)性質(zhì)以及公益性質(zhì)等；其次，明確中央勘探作業(yè)和地方勘探作業(yè)，科學(xué)制定發(fā)展計劃和部署。

（3）明確重心。為了提升礦產(chǎn)資源的開發(fā)程度和勘查精度，在開展找礦作業(yè)之前，需要明確工作重心，對找礦技術(shù)進行不斷的完善和改進，以重心為指導(dǎo)保證工作的效率性和精確性。

3 地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)找礦技術(shù)

（1）金剛石繩索技術(shù)。當(dāng)前，該技術(shù)已經(jīng)在我國地質(zhì)勘查中獲得廣泛應(yīng)用，其技術(shù)原理為，通過高硬度金剛石能夠?qū)ι畈康刭|(zhì)礦產(chǎn)進行鉆探處理，但是該技術(shù)在我國研究起步較晚，與國外技術(shù)水平存在較大差異，需要科研人員進行進一步研究。我國能源企業(yè)在應(yīng)用該技術(shù)中，主要通過常規(guī)鉆桿從繩索取芯裝置中進行作業(yè)，應(yīng)用過程較為繁瑣復(fù)雜，對鉆頭具有嚴重的損傷，應(yīng)用效率較低并且成本高昂。因此，在應(yīng)用該技術(shù)中，需要能源企業(yè)結(jié)合鉆探地域的實際情況進行科學(xué)應(yīng)用。

（2）低頻電磁技術(shù)。該技術(shù)以電子感應(yīng)為依托，進而獲取相關(guān)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行及時以及有效分析，利用Praser對數(shù)據(jù)進行處理，獲取勘查地區(qū)的具體礦產(chǎn)情況，例如礦體賦存以及圈定掩蓋區(qū)等。但是在具體應(yīng)用中，其頻率信號容易受到不同程度的干擾，進而影響數(shù)據(jù)的真實性以及可靠性，如果能源企業(yè)不解決好這一問題，會對技術(shù)應(yīng)用效果帶來負面影響。

（3）反循環(huán)取樣技術(shù)。該技術(shù)的主要原理為，以空氣作為循環(huán)介質(zhì)，利用鉆桿與介質(zhì)的沖擊作用，對鉆探區(qū)域進行沖擊處理，巖屑在高速氣流的作業(yè)下，緩慢上升到地表，技術(shù)人員通過對巖屑檢驗分析，可以獲取勘查地區(qū)的礦藏情況以及礦種信息。

該技術(shù)與常規(guī)的找礦方式和地質(zhì)勘查相比較，在鉆探便捷性方面具有較大優(yōu)勢，特別是在深部地質(zhì)找礦作業(yè)中，其可以提升作業(yè)速率和質(zhì)量，節(jié)約深部找礦的資源和人力成本。反循環(huán)取樣技術(shù)在我國起步較早，在長期的實踐研究中獲得廣泛應(yīng)用，近些年，隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，該技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用取得了顯著的效果，例如與柱狀巖芯和巖屑取樣等技術(shù)結(jié)合，已經(jīng)成為深部地質(zhì)找礦的重要技術(shù)。

（4）GPS以及GR技術(shù)。GR技術(shù)利用遙感裝置，例如遙感飛機對勘查地區(qū)的水層、土層以及地形地秒等信息進行準確獲取，將獲取的信息傳輸?shù)接嬎銠C中進行分析處理，幫助企業(yè)快速掌握勘查地區(qū)的礦藏信息，進而縮小礦產(chǎn)資源尋找范圍，便于企業(yè)在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦藏。同時，利用GR技術(shù)還能夠?qū)Φ刭|(zhì)信息和地圖進行綜合分析，把握礦藏類型和儲存量，通過波普和信息設(shè)備實現(xiàn)深部找礦。GPS技術(shù)根據(jù)收集的數(shù)據(jù)構(gòu)建三維坐標，以監(jiān)控平臺和感應(yīng)系統(tǒng)為核心，快速獲取輻射強度、礦物光譜等信息，通過對信息的分析處理，與數(shù)據(jù)庫信息進行綜合對比，進而掌握礦藏類型和儲存量，根據(jù)三維坐標進行找礦作業(yè)。

（5）高精度定向鉆探技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)中，需要先明確勘查地區(qū)的鉆探方向，保證鉆探裝置按照既定的方向進行作業(yè)，其可以高效完成對深部地質(zhì)的鉆探作業(yè)，具有常規(guī)技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢。在主鉆孔中設(shè)置大量羽狀鉆孔，可以提升鉆探的效果和精度，但是該技術(shù)在應(yīng)用中，如果發(fā)生鉆孔傾斜容易出現(xiàn)各種孔內(nèi)事故，因此，技術(shù)人員在操作中需要結(jié)合鉆探效果做好防斜設(shè)計，防止出現(xiàn)鉆孔傾斜的情況，進而預(yù)防孔內(nèi)事故。

（6）化探與物探。當(dāng)前，我國能源企業(yè)在進行找礦作業(yè)以及地質(zhì)勘查中，化探和物探技術(shù)依然扮演重要角色，其主要技術(shù)包括化探分析法、地震技術(shù)、激光極化法以及計算機技術(shù)等。物探技術(shù)能夠準確勘查地區(qū)的巖石構(gòu)造和巖石性質(zhì)，化探技術(shù)能夠高效完成對礦物元素和地下礦藏的分析，二者綜合使用可以準確以及快速的完成找礦作業(yè)?；脚c物探技術(shù)在煤炭、鈾等資源的找礦和勘查中具有顯著的效果，例如在煤炭資源找礦中，利用交流電和直流電測量法，可以完成資源信息的獲取，便于確定礦藏位置。

（7）X射線分析技術(shù)。該技術(shù)的原理為利用X線對深部地質(zhì)礦產(chǎn)資源進行科學(xué)處理，通過分析產(chǎn)生的熒光，明確礦產(chǎn)資源的組成部分和具體類型，以X射線譜波為判斷依據(jù)，由于熒光強度大小和波長短存在差異，可以提示富含的礦物元素，進而明確礦產(chǎn)資源。

4 結(jié)語

總而言之，深部找礦和地質(zhì)勘查具有難度大、工作量大、環(huán)節(jié)多以及技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜等特點，如果能源企業(yè)依然依靠以往的人力找礦方式，會限制工作效率和質(zhì)量，因此，能源企業(yè)要提升自身的技術(shù)水平，積極應(yīng)用現(xiàn)代而先進的找礦技術(shù)，結(jié)合礦區(qū)情況、地質(zhì)情況以及技術(shù)要求，明確技術(shù)類型，實現(xiàn)找礦作業(yè)水平與質(zhì)量的提升。