基于礦山開采的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)分析

田 峰 柳思陽

遼寧省礦產(chǎn)勘查院有限責任公司（110031）

1 理論概述

1.1 地質(zhì)勘探的基本內(nèi)容

1.1.1 尋找危機礦山替代資源

近幾年，隨著人類工業(yè)化建設(shè)的不斷推進，礦產(chǎn)資源的需求數(shù)量日益增加，現(xiàn)有的礦山技術(shù)發(fā)展存在一定的局限性，需要提升礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用效率。為了實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當慎重使用固體能源，持續(xù)加強危機礦山的替代資源勘查工作。相關(guān)專家和技術(shù)人員要對各類礦產(chǎn)資源的分布情況、含量進行探測和分析。對于相對理想的礦物質(zhì)資源，要組建專業(yè)團隊進行評估，做好前置性勘探工作。

1.1.2 控制礦山生產(chǎn)

從生產(chǎn)角度分析，技術(shù)人員要了解礦山生產(chǎn)的周期，做好科學(xué)的礦山勘探規(guī)劃，保證資源的可持續(xù)利用。要結(jié)合實際情況，了解礦山資源的存儲分布。在大面積查找國內(nèi)礦山及礦產(chǎn)資源時，要引入先進的科學(xué)技術(shù)手段，提升礦山資源管理的實效性，重視礦山區(qū)域水文地質(zhì)保護，提升礦山開采的生態(tài)效益。

1.1.3 關(guān)閉階段的地質(zhì)勘查

目前，我國應(yīng)加強礦山關(guān)閉階段的保護與利用。相關(guān)單位要強化礦山資源勘查，出臺一系列閉坑后礦山的管理辦法，重視生態(tài)環(huán)境的保護，提升前期勘查信息資料與工程實踐資料的吻合性。企業(yè)、主管部門要綜合評判礦山地質(zhì)狀況，制訂針對性的科學(xué)治理措施，保障礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1.2 地質(zhì)勘查的原則

首先，堅持合理規(guī)劃原則。在開展地質(zhì)勘查時，施工單位要制訂科學(xué)的勘探計劃，對礦產(chǎn)的分布情況進行科學(xué)勘測，選擇合理的找礦方式。同時，要樹立以人為本的原則，增強安全生產(chǎn)意識，提高施工行為的安全性與規(guī)范性，重視對人力、物力、環(huán)境等因素的控制。其次，堅持完善管理原則。要激發(fā)工作人員的工作熱情，建立健全找礦管理制度，提高找礦技術(shù)水平，為社會的發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源。最后，要堅持實事求是原則。技術(shù)人員要在全方位了解周邊地域的基礎(chǔ)上制訂找礦方案，立足于實際情況，避免勘查與找礦工作的盲目性與隨意性。

2 礦山地質(zhì)勘查的核心技術(shù)分析

2.1 電磁瞬變

目前，地質(zhì)勘查的方法多種多樣，其中電磁瞬變法應(yīng)用較為靈活。技術(shù)人員可以通過不接地裝置，將脈沖發(fā)射入水，形成特定的頻率譜，借助特定的渦流感應(yīng)體系了解礦產(chǎn)的分布情況。施工單位要根據(jù)電磁感應(yīng)定律，引入電磁感應(yīng)指標，分析判定礦產(chǎn)資源的分布。礦物資源在電化學(xué)的作用下，會大量生成陽離子，陰極表面會聚集大量游離態(tài)的離子[2]。技術(shù)人員通過一定的方式發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)的礦物質(zhì)，為后期的開采工作奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 感應(yīng)電磁勘探法

通過對比礦物質(zhì)電磁感應(yīng)的差異來了解礦產(chǎn)資源的分布，能夠有效提升礦山勘查的效率。無論是礦石還是巖石，化學(xué)性質(zhì)均有一定的差異，因此其電磁場存在著各種各樣的空間分布狀態(tài)，技術(shù)人員要借助專業(yè)設(shè)備了解并分析電磁場空間布局特點，進而判斷是否存在礦物資源。礦物資源所處的部位通常比低阻異常處要低，并且由于礦體礦化不一致，因此礦體產(chǎn)生的低阻異常情況并不明顯，該方法對于深處找礦較為理想。

2.3 數(shù)字地震勘測法

數(shù)字地震勘測法能夠獲得分辨率較高的圖像數(shù)據(jù)，技術(shù)人員通過數(shù)字化手段對子波整形矯正、疊加分析、分頻處理，從而獲得完整性較高的勘測結(jié)果。借助該方法，能夠保障礦山開采安全可靠，提高礦產(chǎn)資源的開采效率。

3 地質(zhì)礦產(chǎn)找礦技術(shù)分析

3.1 多元數(shù)據(jù)融合技術(shù)

近幾年，多元數(shù)據(jù)融合技術(shù)在礦產(chǎn)資源找礦工作中應(yīng)用廣泛。技術(shù)人員利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將各類勘測數(shù)據(jù)進行整合，建立動態(tài)仿真模型，從而了解礦產(chǎn)資源的分布情況。施工單位借助數(shù)據(jù)融合可以對水文、地質(zhì)情況進行精準的分析，為勘測活動提供了可靠的數(shù)據(jù)支持?？山柚b感技術(shù)手段，對各定位點的情況進行勘測，明確后期數(shù)據(jù)處理的類型和標準，避免無用數(shù)據(jù)對融合產(chǎn)生干擾[3]。

3.2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)包括航空遙感技術(shù)、航天遙感技術(shù)。首先，技術(shù)人員要對數(shù)據(jù)進行標準化處理，盡可能減小人為產(chǎn)生的誤差。其次，要進行數(shù)據(jù)的完美融合，根據(jù)數(shù)據(jù)類型、分辨率、探測重點，選擇合適的方式科學(xué)控制插圖的分辨率和空間自由度，利用軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)進行融合分析，保證數(shù)據(jù)計算的準確性。

3.3 物化探測法

隨著我國礦產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)業(yè)的日漸成熟，地質(zhì)活動變得更加頻繁，由于不同區(qū)域金屬礦成型與分布存在較大的差異，因此傳統(tǒng)的找礦技術(shù)已經(jīng)不再適用于現(xiàn)有的礦產(chǎn)分布狀況。技術(shù)人員可以根據(jù)金屬礦的種類，研究礦床與礦山的分布特征，收集數(shù)據(jù)信息，綜合研究各類數(shù)據(jù)的異常狀況，從而提高找礦的準確率。通常情況下，礦類資源分為貴金屬、有色金屬、黑色金屬、稀散金屬等，技術(shù)人員要依據(jù)物探結(jié)果，借助軟件功能進行布置驗證，從而探明大型金屬礦床的分布位置。

3.4 GPS RTK技術(shù)

GPS RTK能夠借助載波相位觀測設(shè)備，實現(xiàn)更加精準的礦產(chǎn)資源分布測量。衛(wèi)星可以對地質(zhì)進行連續(xù)觀測，獲得豐富的勘測數(shù)據(jù)，利用天線傳輸至觀測站。在實際的找礦過程中，技術(shù)人員要選擇勘測區(qū)的最高點，建立參考站發(fā)射信號，對目標區(qū)域進行信號覆蓋，選擇5個具有代表性的參數(shù)建立坐標。全站儀數(shù)據(jù)接收會受到視域的限制，技術(shù)人員要科學(xué)調(diào)整觀測點的布局，根據(jù)點位精度要求來進行GPS圖像的生成。

3.5 地質(zhì)填圖技術(shù)

與傳統(tǒng)的找礦技術(shù)相比，地質(zhì)填圖技術(shù)較為復(fù)雜，技術(shù)人員需要充分了解區(qū)域內(nèi)的水文質(zhì)地狀況，選擇合適的比例尺，以保障勘測的精度。為了更好地應(yīng)用該技術(shù)，施工單位要加強對采礦區(qū)地質(zhì)的實地勘測，明確礦床的整體規(guī)模，布設(shè)一定數(shù)量的地質(zhì)點，安置勘測設(shè)備對特殊地質(zhì)現(xiàn)象進行數(shù)字化處理[4]。

3.6 甚低頻電磁法

甚低頻電磁法是主要依據(jù)礦石所產(chǎn)生的磁性。技術(shù)人員利用甚低頻電磁法可以對較深的礦產(chǎn)資源進行觀測和研究，了解并發(fā)現(xiàn)較為隱蔽的礦產(chǎn)資源分布情況。由于地物化三場相互約束，技術(shù)操作比較復(fù)雜，利用甚低頻電磁法可以有效解決復(fù)雜地質(zhì)狀況下的找礦技術(shù)難題。

3.7 X熒光技術(shù)

由于礦石資源具有一定的輻射能力和磁性，施工單位可以利用該特性借助X熒光法確定礦產(chǎn)資源分布的數(shù)量和位置。X光線能夠發(fā)出一定能量的射線，技術(shù)人員通過追尋X射線的來源可以確定礦石元素的含量。X熒光技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘察中應(yīng)用廣泛，能夠有效提升礦產(chǎn)資源開發(fā)利用效率，探明礦產(chǎn)的深度及空間分布結(jié)構(gòu)。

3.8 重砂找礦技術(shù)

施工單位想要在短時間內(nèi)了解礦產(chǎn)的分布，就要分析重砂在重力作用下產(chǎn)生的位移變化情況，根據(jù)礦區(qū)的水文特征變化規(guī)律找到礦產(chǎn)資源。通常情況下，礫石在地表分布較為分散，會受到水流、冰川長期的侵蝕。地質(zhì)勘測單位可以采用重砂找礦技術(shù)，從水流冰川的運動軌跡中分析該區(qū)域的礦產(chǎn)位置，從而作出相應(yīng)的判斷。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)勘測與找礦是礦產(chǎn)資源有效利用的重要基礎(chǔ)。技術(shù)人員要綜合利用各類方法手段對礦資源科學(xué)規(guī)劃，了解礦山區(qū)域的水文地質(zhì)情況，充分發(fā)揮各類勘查與找礦技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，從而有效提高找礦效率，保障礦產(chǎn)資源的可持續(xù)利用。