地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的分析

郭宏偉 趙艷利

摘 要：本文首先分析了國內(nèi)深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了地質(zhì)勘查工作的重點內(nèi)容，研究了深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)，以期能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源開發(fā)工作的開展起到一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查;深部地質(zhì);找礦技術(shù)

引 言

礦產(chǎn)資源的開采中，地質(zhì)勘查發(fā)揮著十分重要的作用。地殼中富含較為豐富的礦產(chǎn)資源，針對各種不同區(qū)域的礦產(chǎn)資源，應(yīng)采用不同的勘查方式。礦產(chǎn)資源中，有一部分存在于深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)借助于先進的地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)才能實現(xiàn)對其的開采。為了更加精準(zhǔn)地采集深部地質(zhì)礦產(chǎn)資源的勘查信息，深部鉆探找礦技術(shù)由此誕生，并且具有十分寬廣的運用范圍，應(yīng)予以大力推廣運用。

一、國內(nèi)深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國地域遼闊，地質(zhì)情況具有一定復(fù)雜性，給礦產(chǎn)資源的開采制造了一定困難。盡管國內(nèi)資源分布范圍較為寬廣，但大多數(shù)均是淺表層的礦產(chǎn)資源。從此點來看，國內(nèi)礦產(chǎn)資源具有較大的開采潛力。因此研發(fā)先進的鉆探找礦技術(shù)是十分必要的[1]。目前，國內(nèi)地表礦產(chǎn)資源或是露天礦產(chǎn)資源實際的勘查深度通常都在地表500m之上，相較于國外發(fā)達(dá)國家而言，明顯落后?；诖?，國家應(yīng)大力開發(fā)勘探技術(shù)，增加地質(zhì)勘查的深度。國內(nèi)深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)在發(fā)展中主要存在如下幾個層面的問題：首先，資金投入不足，依然沿用原本的地質(zhì)鉆探設(shè)備;其次，專業(yè)人才不足，具備相應(yīng)專業(yè)能力的人員相對偏少，很難合理地對新型技術(shù)進行使用;最后，工作效率相對偏低，沒有創(chuàng)建相對科學(xué)的管理體系，針對深部地質(zhì)鉆探找礦工作的開展系統(tǒng)性嚴(yán)重不足，需要投入大量人力成本和時間成本。

二、地質(zhì)勘查工作重點內(nèi)容

（一）勘查礦山生產(chǎn)的實際情況。針對于礦山生產(chǎn)的勘查，首要的工作就是要做好前期準(zhǔn)備，確切明了礦山的服務(wù)年限以及有關(guān)規(guī)范等多方面內(nèi)容，確保礦產(chǎn)資源的科學(xué)開發(fā)及運用。與此同時，應(yīng)明確礦山生產(chǎn)的實際勘查范圍，利用多種方式針對礦產(chǎn)資源的實際數(shù)量進行勘查，利用合理的勘查技術(shù)手段，提升勘查工作的實際開展效率[2]。并做好勘查工作開展中的相關(guān)記錄，對信息加以整理，且要進行備案處理。此外，實際礦產(chǎn)資源勘查作業(yè)中，應(yīng)全面考慮周圍的環(huán)境條件，具體包含礦產(chǎn)資源自然以及人文環(huán)境等眾多方面，如此才可以給后續(xù)礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的開展提供有力保障。

（二）尋找危礦的替代資源。國內(nèi)部分大中型的礦山，其中所含有的礦產(chǎn)資源均是一些比較重要的固體能源以及原材料等。要想確保礦山可以被使用更長時間，便應(yīng)針對礦山實施較大規(guī)模的接替資源勘探，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)礦產(chǎn)資源更加有效的利用，確保礦山能夠持續(xù)發(fā)展?？辈榈木唧w內(nèi)容包含之于礦山內(nèi)部和外界環(huán)境條件的分析及研究，找出其中現(xiàn)實存在的礦產(chǎn)資源。特別要高度關(guān)注鉛和鋅等在市場上具有較大競爭力礦產(chǎn)資源的開發(fā)。實際勘查工作開展中，應(yīng)對于那些條件較好但屬于危機礦山的首先做出安排，確保礦產(chǎn)資源開采作業(yè)能夠有效實施。此外，針對于危機礦山的勘查，應(yīng)對其進行科學(xué)評估，確定其相應(yīng)使用年限以及在接替資源層面的潛在發(fā)展能力。

三、深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

（一）金剛石繩索取心技術(shù)。地質(zhì)鉆探找礦作業(yè)中，繩索取心技術(shù)的運用較為普遍，并具有十分良好的鉆探效果。上個世紀(jì)七十年代國內(nèi)逐漸開始運用繩索取心技術(shù)，然而相較于國外發(fā)達(dá)國家而言，國內(nèi)在繩索取心技術(shù)的運用深度及廣度上依然存在著一定差距。在全部固體礦產(chǎn)巖心鉆探工作中，應(yīng)用該種技術(shù)所完成的工作總量占比不足30%。由國內(nèi)生產(chǎn)的繩索取心相關(guān)鉆具存在多方面問題，如容易脫扣及折斷、生產(chǎn)質(zhì)量相對較差等，無法使1000米深度鉆孔的實際需求得到良好滿足[3]。但針對深部找礦作業(yè)而言，通常會采取其它方案實施相應(yīng)作業(yè)，運用內(nèi)徑能夠通過繩索取心鉆具內(nèi)管較為普通的鉆桿進行實際的鉆孔取心，然而這樣的操作方式雖然完成了相應(yīng)作業(yè)內(nèi)容，但加大了鉆孔的實際工作量。

金剛石鉆頭實際應(yīng)用年限相對較短，使金剛石繩索取心技術(shù)在深部地質(zhì)鉆探找礦作業(yè)中受到一定限制。上個世紀(jì)六十年代我國加大了此方面的研究力度，七十年代大力推廣該種技術(shù)的應(yīng)用，推動了國內(nèi)金剛石鉆頭生產(chǎn)加工的發(fā)展，然而具體應(yīng)用效果同國外發(fā)達(dá)國家相比依然存在不小的差距。盡管我國針對金剛石超硬復(fù)合材料實施了大力研究，生產(chǎn)出了部分復(fù)合、聚晶產(chǎn)品，然而在性能方面依然無法與國際水平相比擬。我國金剛石鉆頭的使用年限相對較短，效率也相對較低。據(jù)有關(guān)資料表明，國內(nèi)用于硬巖地層作業(yè)的金剛石鉆頭使用年限不足40年。

（二）反循環(huán)連續(xù)取心鉆探技術(shù)。該種鉆探技術(shù)將壓縮空氣當(dāng)作循環(huán)介質(zhì)，應(yīng)用雙壁鉆桿采取沖擊回轉(zhuǎn)全面碎石當(dāng)作地質(zhì)樣品的形式實施具體鉆探作業(yè)，伴隨著鉆探作業(yè)的不斷實施，高速氣流的作用下巖屑會持續(xù)地從鉆桿的中心位置轉(zhuǎn)移到地面表層，且根據(jù)相應(yīng)順序針對巖屑進行收集，將其當(dāng)做地質(zhì)化驗分析的相關(guān)樣品。經(jīng)國內(nèi)外大量工程實踐已充分表明，應(yīng)用該種鉆探方式所獲取的地質(zhì)樣品不但能夠符合確立礦體厚度、埋藏具體深度等相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)需要，同時相較于以往的作業(yè)方式而言，反循環(huán)連續(xù)取心鉆探技術(shù)的實際作業(yè)速度要高出5-10倍，同時大幅縮減了工程施工成本。國內(nèi)在上個世紀(jì)八十年代著手于該項技術(shù)的研究，并進行了大力推廣運用，然而因為地質(zhì)上是利用巖屑取代以往的柱狀巖心，同時需要應(yīng)用特殊的雙壁鉆桿，因此給其實際推廣應(yīng)用制造了一定阻力。當(dāng)前，取心取樣兩種技術(shù)互為融合的概念被提出，而且部分國家已經(jīng)逐漸開始對其進行運用，獲取了相較于任何單一技術(shù)更高的作業(yè)效率和地質(zhì)鉆探效果，同時大大縮減了鉆探作業(yè)中的成本投入，但我國在這一方面的研究依然處于空白。

（三）X射線熒光技術(shù)。該種地質(zhì)找礦技術(shù)具有較強的機動性，可以在第一時間內(nèi)獲取元素品位及成分。X射線熒光技術(shù)在地質(zhì)找礦施工作業(yè)中具有非常重要的作用，同時能夠獲取十分良好的找礦效果[4]。利用X射線，受到相應(yīng)波長光的作用后，一些物質(zhì)表現(xiàn)出對應(yīng)的特點，給地質(zhì)找礦提供了方便。使用該種技術(shù)實際進行地質(zhì)找礦的過程中，可以指示出地下隱藏結(jié)構(gòu)以及礦體賦存的具體位置，同時可以確切劃分礦體相應(yīng)邊界的位置，確立出礦體的實際厚度。

（四）甚低頻電磁法。伴隨著勘查工作的逐步深入以及地質(zhì)找礦工作的開展，很多的淺部礦藏與表露礦藏逐漸被開采，剩下可以被實際開采的礦藏資源正在逐漸減少，應(yīng)向更深層的地質(zhì)去開發(fā)，加大了礦產(chǎn)資源的開采難度。此種狀況下，甚低頻電磁法應(yīng)運而生，該種地質(zhì)找礦技術(shù)可以快速勘查礦產(chǎn)資源的位置，并且應(yīng)用較為方便，具有高度的靈活性，在地質(zhì)找礦作業(yè)開展中得到了較為普遍的應(yīng)用。

結(jié)束語

綜上所述，礦產(chǎn)資源的開采中，地質(zhì)勘查發(fā)揮著十分重要的作用。針對于處于深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的礦產(chǎn)資源，需要應(yīng)用深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)，該種技術(shù)的應(yīng)用旨在減少實際尋找礦產(chǎn)資源過程中的干擾，精準(zhǔn)確定礦產(chǎn)資源實際的分布情況、含量及其類別等相關(guān)勘查信息。新型的地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)克服了傳統(tǒng)找礦技術(shù)的不足，可以更加良好地實施深部地質(zhì)鉆探找礦，為我國地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)做出了突出貢獻。

參考文獻

[1] 李鑫元.礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（15）：124.

[2] 吳燦，趙松.淺談地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)[J].世界有色金屬，2019（21）：51+53.

[3] 宋曉曉.淺析我國地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)[J].科技風(fēng)，2019（02）：106.

作者簡介：郭宏偉（1975—），男，漢族，吉林伊通人，探礦工程專業(yè)，工程師;

趙艷利（1976—），男，漢族，吉林通化人，探礦工程專業(yè)，工程師。主要從事鉆探工程施工和鉆探工藝研究。