金屬礦產(chǎn)勘查中常用找礦技術(shù)及其問題分析

方 平

（1.江西省地質(zhì)工程局（集團(tuán)）公司，江西 南昌 330000；2.贛中南地質(zhì)礦產(chǎn)勘察研究院，江西 南昌 330029）

1 地質(zhì)找礦技術(shù)的原則

1.1 綜合統(tǒng)籌，適度規(guī)劃

由于我國金屬資源的分布、開采都具有一定的復(fù)雜性，這就要求相關(guān)勘查單位要對其進(jìn)行全面規(guī)劃。首先，工作人員需要形成可持續(xù)發(fā)展眼光與全局觀念，不能單純著眼于短期效益而忽視礦產(chǎn)的長期價值，也不能不顧地區(qū)地理環(huán)境條件盲目進(jìn)行礦產(chǎn)勘探工作。其次，勘查單位要做好組織建設(shè)，對參與勘查工作的員工進(jìn)行合理安排，確保其具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)與技術(shù)實(shí)力，為礦產(chǎn)勘查工作的進(jìn)行提供強(qiáng)大的智力支持。在整個礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)，必須采用先進(jìn)的找礦技術(shù)，遵從適度原則，因地制宜選擇具有可行性的技術(shù)方案，以免因?yàn)榧夹g(shù)使用不當(dāng)導(dǎo)致礦區(qū)被破壞、礦產(chǎn)資源被浪費(fèi)的問題。

1.2 遵循規(guī)律，科學(xué)布局

因?yàn)榈V產(chǎn)資源的實(shí)際布局、礦區(qū)所在的地理位置都具有客觀性，因此礦產(chǎn)勘查工作者需要對這些客觀要素進(jìn)行全面把握、遵從隱藏在其中的客觀規(guī)律，以免因?yàn)楹鲆暠厝恍砸?guī)律、盲目開采造成的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。例如，在順應(yīng)環(huán)境要求方面，工作人員要通過提前調(diào)查好礦區(qū)所在位置的地形地貌、水文氣候等地理要素，了解其交通布局、工業(yè)發(fā)展等社會環(huán)境信息，能夠防止因盲目開采造成的資源浪費(fèi)、環(huán)境破壞等后果，使得礦產(chǎn)開發(fā)工作更具科學(xué)性。

1.3 主次清晰，有序勘查

因?yàn)榈V產(chǎn)資源的勘查工作具有一定的綜合性特征，它涉及多方面要素，涵蓋多個作業(yè)流程，為了使得復(fù)雜的勘查任務(wù)得到妥善落實(shí)，則要分清主次、有條不紊按順利完成勘查流程。就各工作要素來說，技術(shù)可謂構(gòu)成了最關(guān)鍵的一點(diǎn)，勘查單位技術(shù)實(shí)力的高低在很大程度上決定著勘查的精準(zhǔn)程度及后期的礦產(chǎn)開發(fā)效率。因此勘查單位可以不斷引進(jìn)信息化手段，通過完善網(wǎng)絡(luò)信息平臺，借助大數(shù)據(jù)、自動化計(jì)算手段等的作用，更快捷、準(zhǔn)確地獲取礦產(chǎn)資源分布信息，得到較為全面的勘查資料。而就礦產(chǎn)勘查的流程看，前期預(yù)查、中期勘查、后期勘探可以說是其主要程序，各個環(huán)節(jié)的關(guān)注重點(diǎn)不同，勘查單位要據(jù)此進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與安排，確保各個環(huán)節(jié)的任務(wù)得到高度落實(shí)，進(jìn)而得到較為完整的勘察信息，為后期的礦產(chǎn)資源開發(fā)提供重要數(shù)據(jù)參考。

2 我國金屬礦產(chǎn)勘查存在的問題分析

金屬礦產(chǎn)是人類發(fā)展過程中非常重要的資源，在一定程度上反映了一個國家的實(shí)力。從當(dāng)前我國金屬礦產(chǎn)的情況來看，其存在的問題主要表現(xiàn)為：

（1）我國一直以來大多數(shù)金屬礦產(chǎn)資源的勘查和開采都是針對淺部礦，而這隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展已經(jīng)無法滿足要求，這便需要我國在金屬礦產(chǎn)資源的勘查上需要更加深入，找到更深層次的礦產(chǎn)資源。

（2）根據(jù)我國金屬礦產(chǎn)勘查的具體情況來看，常見的金屬類型主要包括金屬和黑色金屬，除了這兩種金屬以外還包含了少量的稀有金屬與貴重金屬，但是我國金屬礦產(chǎn)主要以金屬為主，但是根據(jù)相關(guān)研究實(shí)現(xiàn)我國在稀有金屬和貴重金屬上勘查依然十分稀少，我國需要加大在這兩方面礦產(chǎn)資源的勘查與開采。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和常用的找礦技術(shù)

3.1 地質(zhì)遙感技術(shù)

在實(shí)際地質(zhì)遙感調(diào)查技術(shù)應(yīng)用過程中，與傳統(tǒng)勘探技術(shù)存在很大區(qū)別，在作用發(fā)揮時，主要是以電磁波理論為基礎(chǔ)，并以之前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析和圖像內(nèi)容結(jié)合在一起，將實(shí)際地質(zhì)勘查技術(shù)有效呈現(xiàn)出來。在應(yīng)用過程中，首先需要借助于紅外線和可見光，實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)巖層執(zhí)行遙感測驗(yàn)操作，并對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。其次，借助于計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，將相關(guān)數(shù)據(jù)收集在一起，做好分析操作，最后在圖像中將其展示出來。該項(xiàng)技術(shù)最大優(yōu)勢在于，能夠?qū)⒚繉臃植紶顟B(tài)全面呈現(xiàn)出來，不僅在數(shù)據(jù)獲取上更加方便，還能將勘測效果直觀承你先拿處理，為后續(xù)采訪工作的執(zhí)行創(chuàng)造有利條件。

3.2 井下勘探技術(shù)和水平鉆進(jìn)技術(shù)

總的來說，井下勘探技術(shù)代表著未來勘探技術(shù)的發(fā)展反向，在實(shí)際應(yīng)用時，可以借助于槽波、聲發(fā)射技術(shù)等執(zhí)行勘測工作，幫助人們了解井下構(gòu)造。截止到目前為止，隨著探地雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，國外已經(jīng)開始將雷達(dá)和地下勘測工作結(jié)合在一起。除此之外，水平鉆進(jìn)技術(shù)屬于是非開挖技術(shù)中的一種，鉆進(jìn)速度極快，在實(shí)際工程之中得到了廣泛影響，可以對地質(zhì)條件進(jìn)行全面保護(hù)，降低勘探成本。

3.3 填圖技術(shù)

該方法在使用時會受到一定的限制，一般情況下該方法主要是被應(yīng)用于成礦勘查中，并對其能夠進(jìn)行較為全面的分析。在對巖石礦產(chǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析時，還需要進(jìn)行更加全面的分析與研究，得到該區(qū)域內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體所得到的數(shù)據(jù)加以分析，再通過應(yīng)用填圖法能夠?qū)⑾嚓P(guān)的地理信息與圖像完美融合在一起，這在一定程度上能夠確保該方法滿足金屬礦產(chǎn)在開采方面的需求。另外，填圖法的使用還能夠?yàn)榭辈楣ぷ魈峁┧枰闹笇?dǎo)。當(dāng)對金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行采時并沒有以填圖法為依據(jù)對其進(jìn)行全面分析與調(diào)研，那么將會直接影響到勘查工作的質(zhì)量以及開采效率。因此，在金屬礦產(chǎn)資源開采過程中應(yīng)當(dāng)充分利用填圖法，從而保障開采工作的質(zhì)量與效率。

3.4 物探技術(shù)

（1）重力勘探。實(shí)際重力勘探工作的執(zhí)行，主要是通過分析重力的異常情況來確定該地區(qū)是否存在礦產(chǎn)資源、存在何種資源以及礦產(chǎn)資源的分布、具體位置和形狀等。該類分析工作主要是以周邊重力為基礎(chǔ)，將該區(qū)域地質(zhì)條件和礦產(chǎn)資源分布等內(nèi)容呈現(xiàn)出來，并對其進(jìn)行全面分析和判斷，最終確定地質(zhì)找礦的根本目標(biāo)所在。重力勘探技術(shù)的成本較低且勘探深度、廣度均較大，因此在礦產(chǎn)資源找礦作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

（2）磁法勘探。磁法勘探技術(shù)指的是借助巖石層與礦石層間的磁性差異來產(chǎn)生磁異常，對實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源等內(nèi)容進(jìn)行全面研究。在該方式應(yīng)用之中，工作人員需提前布置好測量線和多個測量點(diǎn)，并保證其處于平行等距狀態(tài)，借助于地面接收設(shè)備，將礦石層滋性差異情況呈現(xiàn)出來，最后做好數(shù)據(jù)分析操作，確定礦產(chǎn)資源的實(shí)際分布走向。

（3）電法勘探。電法勘探技術(shù)指的是借助巖石和礦石的電學(xué)性質(zhì)，并在專業(yè)設(shè)備的幫助下對地球物理場變化、地球物理場分布規(guī)律等進(jìn)行研究分析，從而判斷出地質(zhì)具體情況以及礦產(chǎn)資源的分布情況。因?yàn)樵摷夹g(shù)不用受形式的影響，且適應(yīng)性較廣，可解決多種地質(zhì)問題，因此在地質(zhì)找礦中得到了廣泛的應(yīng)用。

（4）地震勘探。地震勘探技術(shù)是地球物理勘查的主要方式，實(shí)際淺層地質(zhì)找礦作業(yè)工作的開展，相關(guān)工作人員可以借助于淺層地質(zhì)地震反射波，模仿地震反射波的傳播規(guī)律，并根據(jù)其傳播路徑和規(guī)律，確定巖層深度和巖層形狀，并通過相應(yīng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)判斷，確定礦產(chǎn)資源條件?，F(xiàn)階段，該種技術(shù)方法可以借助于平面地震勘探以及立體高分辨地質(zhì)勘探，將礦產(chǎn)資源情況呈現(xiàn)出來，而且還有利于后期礦產(chǎn)資源的開采作業(yè)，通過對礦產(chǎn)資源及其對該地區(qū)巖層影響的分析能及時采取防控措施，從而減少開采時安全事故的發(fā)生。

3.5 數(shù)字化勘查技術(shù)

3.5.1 建立應(yīng)用模型

數(shù)字化勘查技術(shù)在金屬礦山中的應(yīng)用，首先需要建立完整的應(yīng)用模型，將獲取的基礎(chǔ)地理和勘查地理數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總，從而形成完整的文檔資料，為后續(xù)的進(jìn)一步分析做好準(zhǔn)備工作。第一，以工程項(xiàng)目所處的實(shí)際環(huán)境為基準(zhǔn)，快速獲取原始測點(diǎn)數(shù)據(jù)，掌握巖土的層次信息。第二，充分利用計(jì)算機(jī)繪圖記住的優(yōu)勢，繪制基礎(chǔ)地理信息，轉(zhuǎn)換成可讀性更強(qiáng)的巖土資料、圖紙文件。當(dāng)前應(yīng)用CAD 軟件可以在很大程度上提升工作效率。第三，應(yīng)用數(shù)字化勘查技術(shù)模型，可以提升勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而間接提升該技術(shù)的應(yīng)用效益。

3.5.2 虛擬處理

數(shù)字化勘查技術(shù)的應(yīng)用核心在于場地的虛擬處理，在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，由于施工會受到多種地質(zhì)因素和突發(fā)狀況的影響，因此施工存在一定的安全隱患。利用數(shù)字化勘查技術(shù)的虛擬處理技術(shù)可以更清楚的了解地理數(shù)據(jù)信息，從而在正式施工之前做好相應(yīng)的防護(hù)措施，提升工作效率。虛擬處理首先需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合礦山地理資料，研究礦山的地層和地質(zhì)情況。并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對相應(yīng)的部分進(jìn)行仿真處理，確?？辈榻Y(jié)果與實(shí)際情況的吻合。在輸入地理位置信息之后，形成虛擬場地，最終利用現(xiàn)場虛擬技術(shù)，對勘查過程中存在各種問題進(jìn)行逐一分析，實(shí)現(xiàn)深入地、多層次的勘查工作。虛擬礦山是當(dāng)前常用的一種方式，通過這種方式可以充分利用數(shù)字化勘查技術(shù)的優(yōu)勢，在工程指導(dǎo)方面提升重要的依據(jù)。不僅可以在實(shí)際工作中提升勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，還能有效解決傳統(tǒng)勘查工作的弊端，降低對周邊環(huán)境的影響，提升工作的安全性。

3.5.3 將理論模型與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合通過

建立應(yīng)用模型和虛擬礦山，要做好現(xiàn)場的實(shí)際勘查工作，從而比對數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。利用數(shù)字化勘查技術(shù)建立的模型，可以更加直觀的呈現(xiàn)金屬礦山的數(shù)據(jù)資料，以文本和圖形圖片的形式展現(xiàn)出來可以更加清楚的了解勘查的具體情況。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，需要利用設(shè)備測量和人工測量相結(jié)合的方式，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，從而更好地推進(jìn)勘查工作。對礦山進(jìn)行實(shí)際勘查時，需要結(jié)合實(shí)際情況按照不同階段的工作要求，進(jìn)行工作程序的設(shè)定，從而更加準(zhǔn)確的反映礦山地質(zhì)條件以及巖土的真實(shí)情況。借助這種方式可以及時對虛擬的礦山各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行矯正，從而提升系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，更加高效地完成勘查工作。對于地質(zhì)工作而言，勘查工作的準(zhǔn)確性和有效性，將會對后續(xù)的工作造成直接影響，因此整個數(shù)字化勘查技術(shù)的應(yīng)用需要做好與實(shí)際的比對工作。通過這種方式才能充分發(fā)揮出數(shù)字化勘查技術(shù)的優(yōu)勢，當(dāng)前借助先進(jìn)的設(shè)備和數(shù)據(jù)庫分析技術(shù)，可以相對快捷的對勘查工作做出指導(dǎo)，這種效率的提升也將是我國地質(zhì)勘查工作的主要發(fā)展趨勢。需要注意的是，整個工作需要以實(shí)際為基準(zhǔn)，結(jié)合不同的工作任務(wù)以及實(shí)際的勘查位置制定出工作計(jì)劃，確保工作的高效性。

4 結(jié)語

綜上所述，金屬礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查和找礦過程中，由于現(xiàn)場環(huán)境十分復(fù)雜，對技術(shù)和人員要求很高，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題便會對找礦的結(jié)果產(chǎn)生影響，不僅影響勘查找礦的效率，還會影響勘查找礦的真實(shí)有效性，阻礙金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，而且可能會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染問題。為此，需要對金屬礦地質(zhì)勘查和找礦進(jìn)行創(chuàng)新研究，提高找礦技術(shù)的水平，使現(xiàn)代化信息技術(shù)與找礦技術(shù)結(jié)合起來，可有效提高找礦的效率和質(zhì)量，提高我國整體礦產(chǎn)勘查和找礦的能力，為后續(xù)金屬礦開采與生產(chǎn)工作奠定良好的基礎(chǔ)。