關(guān)于探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的發(fā)展趨勢研究

段志偉

（河北省地礦局第七地質(zhì)大隊，河北 廊坊 065201）

隨著科學技術(shù)水平的飛速提升，應用更加先進的科技手段進行地質(zhì)探測使得對地質(zhì)探測過程更加簡便高效，并且地質(zhì)探測的結(jié)果也更加準確可靠。由此可見，使用探礦工程技術(shù)對地質(zhì)資源進行探測的應用價值，并且隨著探礦工程技術(shù)在地質(zhì)資源探測中的廣泛應用，將推動我國礦產(chǎn)行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。

1 探礦工程的具體含義

（1）探礦工程的概述。探礦工程是為了了解在地下埋藏的礦體的深度、規(guī)模、儲量、化學形態(tài)、結(jié)構(gòu)、形狀等的具體情況，根據(jù)所探測的對象可以分為三大類，這三類分別是固體礦物探測、海洋地質(zhì)探測以及陸地石油探測，而該文章中所講述的地質(zhì)資源地質(zhì)則屬于固體礦物探測。地球物理勘探技術(shù)是通過專業(yè)儀器觀測自然地質(zhì)的變化，從而確定所探測的區(qū)域的空間大小、深度、地質(zhì)層類別[1]。

（2）探礦工程的常用方法及其特點。在探礦工程中，常用的探測方法大致分為五類，即電法探測、探地雷達探測、地震勘探、彈性波測試和層析成像。下面將針對這五類勘探方法進行概述：①電法探測。電法探測所要用到自然電場，通過自然電場所產(chǎn)生的電磁及可控源音頻對大地進行測深，再通過測深速度計算出地質(zhì)層的物質(zhì)含量。除此之外，電法探測還包括了電剖面法、高密度電法、激發(fā)極化法等所要應用到的技術(shù)。②探地雷達。探底雷達則是依靠雷達向所要勘探的地面?zhèn)鬏斃走_波，并通過其反射回來的雷達波從而計算出地質(zhì)中的物質(zhì)含量。在使用探地雷達時也同樣可以用到剖面法，除此之外還有環(huán)形法、投射法、單孔法等方法可以使用。③地震勘探。地震勘探是通過地震所產(chǎn)生的橫波和縱波的折射來確定勘探區(qū)域的地質(zhì)，因此該物探方法包括了淺層折射波法以及反射波法。④彈性波測試。在彈性波測試這一物探方法中，應用到了地震勘探方法中的地震波發(fā)。地震波法可在地震時利用地震波測量其能量的傳播速度從而完成彈性波測試；而聲波法包括了單孔聲波法、地表聲波法、脈沖回波法等。⑤層析成像。層析成像的應用方法如同在醫(yī)學中對人體檢測使用的CT，層析成像是對所探測區(qū)域的地質(zhì)進行掃描，再根據(jù)掃描信息計算出地質(zhì)的概況。在層析成像的過程中可以使用除彈性波測試以往的電磁波層析成像法，電磁波層析成像法是利用電磁波能量被介質(zhì)吸收后的常能。

2 探礦工程對地質(zhì)資源地質(zhì)探測的作用

由于地質(zhì)資源是經(jīng)過幾萬年乃至幾十萬年地質(zhì)變化所產(chǎn)生的自然資源，因此在富含資源的地質(zhì)中，其地質(zhì)層都經(jīng)過幾十萬年的演變，變得十分復雜，需要在開展地質(zhì)資源開采前進行準確的地質(zhì)探測工作，確定所選的地質(zhì)資源開采地區(qū)地質(zhì)層是否安全可靠。其次，由于富含地質(zhì)資源區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境十分復雜，如果在開采前不進行仔細的地質(zhì)勘測工作，得到一個科學可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)，那將會對工人自身進行地質(zhì)資源開采工作帶來極大的安全隱患，因此探礦工程可以將地質(zhì)資源中的危險巖層進行檢測，從而防止施工方開采失誤，破壞危險巖層造成人財損失。

3 探礦工程技術(shù)在探測地質(zhì)資源地質(zhì)中的應用

（1）探礦工程技術(shù)在防治水災害方面的應用。在開采地質(zhì)資源時，常用的開采方法是鉆開采井，并將工人運送到井下開采區(qū)域進行工作。而由于大部分的煤炭層與地表的距離較深，因此在開采過程中常發(fā)生開采到地質(zhì)層積水區(qū)或地質(zhì)富水層，如果沒有使用探礦工程技術(shù)對所開采區(qū)域進行提前勘探，那么一旦在開采過程中破壞了積水區(qū)，那將使開采井泄露，從而發(fā)生不可估量的損失。

（2）探礦工程技術(shù)在防止地質(zhì)資源開采地區(qū)地質(zhì)災害的應用。一些富有煤炭的地質(zhì)層中常常會伴有地質(zhì)斷裂帶等，如果沒有對開采工作進行科學細致地安排，那么在開采過程中將會發(fā)生因無節(jié)制開采而破壞地質(zhì)斷裂帶的情況，那將導致地質(zhì)災害的發(fā)生。但是經(jīng)過探礦工程技術(shù)的地質(zhì)勘探后，可以通過勘探數(shù)據(jù)，模擬出勘探區(qū)域的地質(zhì)層，制定開采方案，最大程度上避免地質(zhì)災害的發(fā)生。常見的探礦工程技術(shù)原理如圖1所示。

圖1 常見探礦工程原理示意圖

（3）探礦工程技術(shù)在淺部采空區(qū)探測中的應用。地質(zhì)資源在開采末期經(jīng)常會接觸淺部采空區(qū)，這給礦井帶來了極大的安全隱患。而通過探礦工程技術(shù)應用探地雷達，從而確定淺部采空區(qū)的具體位置，停止開采，及時避免發(fā)生安全事故。

4 探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的發(fā)展趨勢研究

目前，我國的資源現(xiàn)狀不容樂觀，合理使用探礦工程技術(shù)在新能源資源的開采中起到了重要作用，可以更進一步地保證勘查工作順利開展，在進行探礦技術(shù)的發(fā)展，引入了許多先進人才、技術(shù)，使得我國的探礦技術(shù)步入正軌。但是，由于目前的我國的探礦工程的技術(shù)和國外有一定的差距，還存在著許多的問題。比如說，在實際的項目中有許多的技術(shù)人才沒有引進，許多的高新設(shè)備的使用不當，導致了探礦工程在一些操作中的效率十分地下。在未來的工作中，我國的地質(zhì)資源勘查需要建立一個完整的探礦管理機制，與一些高校相互交流，培養(yǎng)一些實際的人才。

5 結(jié)語

在傳統(tǒng)的地質(zhì)資源地質(zhì)勘察過程中，常常會因為地質(zhì)勘察技術(shù)落后，而發(fā)生開采工作出現(xiàn)失誤導致地質(zhì)資源開采工作停滯，甚至是地質(zhì)資源發(fā)生事故的情況。而探礦工程技術(shù)的應用可以使得在地質(zhì)資源開采前期便對地質(zhì)進行勘測，從而得到可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)制定開采方案，由此可見探礦工程技術(shù)在地質(zhì)資源開采工作中的應用價值，在未來的地質(zhì)資源地質(zhì)勘測工作中，將隨著物探技術(shù)的成熟，得到更加廣泛的應用。