地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及綠色開采技術創(chuàng)新研究

梁 軍

相比于西方國家，我國找礦技術開發(fā)與地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作仍處于較為落后的層面，若想推動我國經(jīng)濟增長，就必須不斷創(chuàng)新綠色開采技術，使其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中發(fā)揮出應有的技術優(yōu)勢，同時有效避免礦產(chǎn)資源被過度開發(fā)利用。這就需要相關技術人員結合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查現(xiàn)狀，利用先進的技術手段提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用率，加強環(huán)保產(chǎn)業(yè)建設的同時提高礦產(chǎn)資源開發(fā)的工作效率，真正為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供技術層面的支持。

1 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作及綠色開采技術創(chuàng)新的必要性

近年來我國社會經(jīng)濟邁入了高速發(fā)展階段，社會對礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展需求也隨之不斷增長。但在當前發(fā)展進程中，基礎工業(yè)必須意識到生產(chǎn)與發(fā)展同步進行的重要性，做好技術創(chuàng)新的同時貫徹綠色環(huán)保理念，切實推動工業(yè)行業(yè)的長遠發(fā)展，真正為礦產(chǎn)資源探索與環(huán)保開采工作的順利進行奠定良好基礎，同時不斷提高綠色開采技術的創(chuàng)新水平，充分滿足現(xiàn)代社會生產(chǎn)的實際需要，從整體上提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量和效率。

盡管我國具有占地面積廣闊、礦產(chǎn)資源豐富的優(yōu)勢，但不同地區(qū)的礦產(chǎn)需求正逐年增長，這也是我國礦產(chǎn)資源開采規(guī)模不斷擴大的主要原因。目前我國部分礦山正面臨著完全被開采的困境，在實際施工中使用的開采技術也較為落后，這也是導致資源浪費的主要原因，而大量礦產(chǎn)資源無法得以有效利用，又會對礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成一定的阻礙，使得綠色環(huán)保工作難以順利開展。因此，在當前發(fā)展形勢下必須加大地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的實施力度，充分利用先進的環(huán)保技術提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的實效性。

2 礦產(chǎn)勘探工作原則

地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作在實際開展過程中極容易受到外在影響因素的干擾，使得地質(zhì)勘查工作無法順利進行，而人為操作不當又會直接影響這項工作的質(zhì)量，甚至引發(fā)嚴重的安全事故。因此，相關技術人員在日常工作中應有意識地樹立安全防護理念，在做好安全防護措施的基礎上開展礦產(chǎn)勘查工作，同時嚴格遵循綠色環(huán)保理念，避免這項工作對周邊生態(tài)環(huán)境造成負面影響。

2.1 明確地質(zhì)勘探范圍

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作開展過程中，應科學評估不同礦區(qū)的地質(zhì)結構及發(fā)展特點，科學判斷其中是否存在需要開采的礦產(chǎn)資源。一旦發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的礦產(chǎn)資源儲量相對較少、開采難度高，甚至還可能對周邊生態(tài)環(huán)境造成破壞，那么相關技術人員則需要做好分析工作，必要時還需要放棄這片區(qū)域的礦產(chǎn)資源。在技術評估過程中，相關技術人員應盡可能選擇開采價值高的礦區(qū)，同時不斷細化地質(zhì)勘探范圍。

2.2 制定合理方案

礦產(chǎn)勘探工作原本就具有規(guī)模大、操作流程復雜的特點，只有做好前期準備工作，科學評估現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境和天氣條件，有針對性地配備素質(zhì)水平高的工作人員，才能為這項工作的順利開展提供基本保障。在此過程中，相關工作人員應科學制定工作方案，并將其作為后續(xù)工作開展的重要參考依據(jù)，避免盲目勘查礦產(chǎn)資源，從而導致大量人力、物力資源浪費的情況發(fā)生。這就需要相關技術人員基于宏觀角度做好統(tǒng)籌規(guī)劃，在明確勘查內(nèi)容、工作地點的基礎上編制工作方案。在礦產(chǎn)勘查現(xiàn)場，一旦突發(fā)緊急情況，還需要立即啟動應急方案，第一時間解決礦產(chǎn)勘探工作中存在的安全隱患。

2.3 掌握實際狀態(tài)

開展地質(zhì)勘查工作時，相關技術人員必須在前期階段做好充足的準備，結合實際情況科學評估現(xiàn)場環(huán)境，從地質(zhì)結構、地質(zhì)變化規(guī)律等方面著手進入深入研究，充分了解地質(zhì)規(guī)律后，再進一步確定勘查范圍，同時嚴格把控設計工作的要點，在保證工作質(zhì)量的基礎上提高數(shù)據(jù)勘探的準確性。

在地質(zhì)勘查工作實際開展過程中，必須結合礦區(qū)的地形條件與礦產(chǎn)分布做好測量工作，盡可能以技術范圍相對較大的坐標系統(tǒng)為主，將其作為精準測量的主要設備，而基準點則可以作為次要工具，在各種先進設備的支持下保證地質(zhì)勘查結果的準確性。這種精細化測量方式主要適用于位置偏遠的小礦區(qū)，并且其對技術使用有著較高的要求。地理位置偏遠的礦區(qū)原本就具有一定的特殊性，其在技術條件的限制下很難滿足高端測量設備的使用需求，因此必須結合當?shù)貙嶋H情況開發(fā)出全新的測量技術，使得各項技術資源在測量工作中起到良好的輔助作用，真正為地質(zhì)勘察的精準測量提供技術層面的支持。

2.4 不斷技術創(chuàng)新

在我國科技水平不斷提升的背景下，各項先進技術手段在各行業(yè)領域中得到了廣泛應用，尤其在礦產(chǎn)生產(chǎn)領域，技術創(chuàng)新提供了強大的推動力。實際上地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作原本就有著較高的專業(yè)性要求，只有充分利用先進的勘探技術以及精密的儀器設備，才能保證礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)的準確性，在提高工作效率的基礎上縮短勘探時間，因此在當前發(fā)展形勢下推動技術創(chuàng)新至關重要，這也是推動礦產(chǎn)勘探技術實現(xiàn)創(chuàng)新性發(fā)展的重要舉措。

在礦產(chǎn)開采中應用全球定位系統(tǒng)，同樣能保證找礦工作開展的精準性，同時有效提高勘察結果的準確，最大限度地避免技術誤差。在現(xiàn)代化勘察技術應用過程中，還需要結合實際情況建立完善的技術機制，使得全球定位系統(tǒng)被調(diào)整為初始化狀態(tài)，真正將三維空間系統(tǒng)在礦產(chǎn)定位中的優(yōu)勢全面體現(xiàn)出來。在驗算分析過程中，還可以根據(jù)定位點與最初位置的比例系數(shù)，利用系統(tǒng)中的高精度處理設備、信息傳輸設備、基站接收設備輸出坐標地點，真正將地質(zhì)勘查工作落到實處，確?？辈榻Y果能發(fā)揮出應有的價值。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論分析

開展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作時必須以同位成礦理論為指引，正確看待這一理論在地質(zhì)勘查行業(yè)中起到的重要作用。目前這一理論已在我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中得到了廣泛應用，其不僅有助于挖掘更多的礦產(chǎn)資源，還能大規(guī)?？碧降V床，因此同位成礦理論在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中體現(xiàn)出了較高的實用性。同位成礦理論應用的前提在于具有成礦熱活動中心，使其在任何時期的成礦活動中都能發(fā)揮出重要作用，這也是同位成礦理論應用的前提條件。盡管這一活動中心所處的位置具有相對穩(wěn)定的特性，但仍然需要將其與成礦熱活動中心緊密相連，并且礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，也會發(fā)生一定規(guī)模的流動活動。此外，在成礦過程中，不同物質(zhì)流體也會在同一區(qū)域內(nèi)形成遷移活動，且不會發(fā)生意外情況。

實際上地殼原本就是隨時發(fā)生運動和變化的，礦產(chǎn)資源也會隨時發(fā)生變化并形成礦產(chǎn)，因此成巖和成礦通道必須達到保持一致、相對穩(wěn)定的狀態(tài)，也就是滿足礦產(chǎn)沉淀所需的巖石條件、相對應的封閉條件，以及礦產(chǎn)資源保存完好的原始條件。在礦產(chǎn)資源形成過程中，同位成礦理論將會體現(xiàn)出集中產(chǎn)出的成礦特點，并且成礦中心的空間位置相對一致，整體呈現(xiàn)出了顯著的大規(guī)模成礦現(xiàn)象。此外，應用同位成礦理論時，必須保證礦床形成與礦體形成具有相似的成礦條件。

4 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術

4.1 磁法勘探

由于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的地點大多集中在戶外作業(yè)環(huán)境，因此極容易受到地磁場的影響，使得礦產(chǎn)和巖石出現(xiàn)不同程度的磁化現(xiàn)象，而礦石在周邊磁場的感染下很可能攜帶磁性，這種磁性與地磁場相互作用時很可能引發(fā)磁性異常的現(xiàn)象?；诖耍嚓P技術人員可以嘗試研究磁性異常與礦石之間的關聯(lián)，基于理論依據(jù)分析礦石分布以及地質(zhì)構造情況，充分利用磁法勘探技術的應用原理提高地質(zhì)勘查工作的實效性。但需要注意的是，這項磁法勘探技術在實際使用過程中極容易受到各種限制因素的影響，只能在礦石與地磁場磁性相差較大的前提下使用，此種條件下的應用效果也最顯著。例如，結合現(xiàn)有的鐵礦資源開展勘查工作時，就可以利用磁法勘探技術分析磁性強弱、鐵礦含量及具體的分布狀態(tài)，利用最終的檢測結果做成正確的決策，真正在磁性分析原理的指引下深入開發(fā)金屬礦產(chǎn)資源，同時保證地質(zhì)勘探結果的準確性。

4.2 電法勘探

電法勘探技術的應用原理較為復雜，其主要通過巖石間的電子化現(xiàn)象與電化學性質(zhì)的差異來開展勘測工作，這項技術在實際應用過程中通常需要以兩者之間的差異為著眼點，根據(jù)天然電磁場的屬性、空間分布規(guī)律，深入挖掘不同種類的礦產(chǎn)資源，并對地質(zhì)構造進行深入探索和研究。實際上不同礦體或巖石間的導電性能、導磁性能均存在明顯差異，對兩者進行對比分析可以發(fā)現(xiàn)，其中存在明顯差異。電法勘探技術主要研究的是上述問題的規(guī)律，明確不同框體之間的性質(zhì)特點及分布狀態(tài)，以此為后續(xù)的地質(zhì)勘查工作提供科學可靠的參考依據(jù)。但這項技術在實際應用過程中仍然存在多個方面的問題，需要有關技術人員進行更深層次的研究，積極開發(fā)全新的應用方式，切實提高電法勘探技術在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中的應用水平。

4.3 X射線熒光

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中應用X射線熒光技術，可以有效提高礦產(chǎn)資源開發(fā)的質(zhì)量和效率。這項技術主要通過X射線來分析土壤和巖石中蘊含的元素，也就是通過定向分析或定量分析的方式探索礦產(chǎn)區(qū)域。目前這項地質(zhì)勘探技術已在我國地質(zhì)勘探工作中得到了廣泛應用，其不僅體現(xiàn)出了較高的應用價值，還為技術人員的深度研究帶來了極大的便利。在當前發(fā)展階段，盡管我國有著豐富的礦產(chǎn)資源，但礦產(chǎn)開采的效率卻相對較低，而X射線熒光技術的有效應用不僅能保證金屬礦產(chǎn)資源開采的合理性，還能切實提高礦產(chǎn)資源的開采效率，真正意義上達到了減輕工作負擔、提高勘測結果的準確性的目的。

5 綠色開采技術的創(chuàng)新分析

5.1 共采技術

在礦產(chǎn)資源開采過程中，地勘單位應對瓦斯泄漏的問題給予足夠的重視，提前采取科學可行的環(huán)保措施，有效避免其對周邊生態(tài)環(huán)境造成的破壞。當?shù)V產(chǎn)資源開采工作結束后，相關技術人員還需要同步開展瓦斯能源開采工作，使得瓦斯能源得以有效利用的同時，獲得更多應用能源，并創(chuàng)造一個良好的開采環(huán)境。一旦發(fā)生瓦斯泄漏問題，就會引發(fā)嚴重的安全事故及環(huán)境污染問題。因此，相關技術人員應科學運用共采技術，確保兩種能源可以共同開采、充分利用，在保證工作質(zhì)量的同時避免環(huán)境污染問題。但需要注意的是，相關技術人員應做好前期準備工作，并結合實際情況建立完善的開采方案，以此為共采技術的有效應用提供理論方面的參考。但需要注意的是，技術人員還需要嚴格按照煤層走向開展鉆孔工作，并根據(jù)開采規(guī)模確定鉆孔數(shù)量，有效控制建設成本，使得瓦斯能源得以有效開采的同時，保證煤層厚度達到相應的要求和標準。通常情況下，鉆孔數(shù)量應以9個為最佳，這也是發(fā)揮共采技術優(yōu)勢的前提基礎，既有助于落實環(huán)保開采理念，又能實現(xiàn)綠色開采技術的可持續(xù)發(fā)展。

5.2 保水技術

保水技術作為一項重要的應用技術，在正式使用前必須對區(qū)域周邊的水資源進行科學評估，以此掌握水源分布情況、技術應用區(qū)域。一旦區(qū)域內(nèi)的水資源出現(xiàn)隔水層或含水層，那么技術人員還需要結合實際情況進行具體分析，同時制定具有針對性的開采計劃，最大限度地降低其對周邊生態(tài)環(huán)境造成的負面影響。應用保水技術的根本目的在于避免地下水源遭到破壞，并為其提供安全方面的保障。地下水原本就具有廣泛的覆蓋范圍，其作為居民生活用水的重要來源，一旦開采過程中出現(xiàn)錯誤操作，就會引起低下水下滲的情況，并對周邊居民的用水安全造成一定的影響。針對于此，技術人員在開采過程中必須靈活運用保水技術，將科學可行的保水措施應用到開采施工的全過程，若地下水下滲現(xiàn)象無法從根本上解決，那么相關工作人員還需要暫停施工，直至后續(xù)工作中已確定科學可行的采水措施。

對于位置特殊的礦產(chǎn)地帶，若其中伴有較高的含水量，那么相關技術人員還需要實時監(jiān)控地下水位和覆巖石層變化情況，并根據(jù)調(diào)查結果選擇適合的保水技術應用方式，有針對性地制定開采計劃，真正達到礦產(chǎn)資源綠色開采的目的。由于沙漠地帶的覆蓋范圍相對較廣，因此還需要從多個層面著手分析采動影響，切實提高保水技術開采模式應用的有效性，并在保水區(qū)與滲透區(qū)之間做好筑壩引流工作。在保水技術應用前，還需要提前測算工作面，結合測算結果安排后續(xù)工作內(nèi)容。例如，在某工程項目正式開展前，相關技術人員計算工作面后，在沿溝谷上游垂直100m處的區(qū)域開展了引流建設工作，旨在隔斷上游水流。在攔水壩的排水口處，還需要利用毛石砌體進行阻擋，并在攔水壩過水口處鋪設碎石過濾層，以此保證后續(xù)保水操作的順利實施。

5.3 GPS感應技術

GPS感應技術指基于全球定位進行工業(yè)應用的信息化技術，也就是在衛(wèi)星定位的技術模式下，精準定位礦產(chǎn)資源的具體位置，并將相應的數(shù)據(jù)檢測結果傳送到接收站，結合現(xiàn)場情況及礦產(chǎn)資源的所在位置進行深入研究和分析，以此獲得科學可行的數(shù)據(jù)信息，使得地質(zhì)勘測結果的確定范圍得以有效拓展。在GPS感應技術應用過程中，還可以將其與光譜分析技術相結合，根據(jù)定位搜尋礦產(chǎn)信息，確定礦產(chǎn)資源所在區(qū)域。經(jīng)大量實驗研究表明，GPS感應技術已在我國礦產(chǎn)勘察行業(yè)得到了廣泛應用與普及，最終取得的工作成果也較為理想。在現(xiàn)代科技手段日益完善與普及的背景下，GPS感應技術的精準性也在不斷提高，真正意義上體現(xiàn)出了較高的應用價值，還為各項工作的順利開展帶來了極大的便利。

GPS系統(tǒng)作為應用范圍最廣的全球定位系統(tǒng)，其主要由衛(wèi)星導航系統(tǒng)與無線導航系統(tǒng)組成。應用這項技術時應嚴格按照要求完成相關工作，精準檢測目標對象的三維坐標，同時嚴格把控信號監(jiān)控、接收的全過程，通過技術轉換的方式做好信號分析處理工作，以此獲得具體的坐標信息。GPS技術的應用原理在于地質(zhì)礦產(chǎn)物質(zhì)本質(zhì)上具有光譜吸收的特性，不同礦產(chǎn)物質(zhì)的輻射性能不同，在地質(zhì)勘查過程中可以利用波譜儀完成相應的檢測工作，將光譜曲線進行對比分析后，即可掌握礦產(chǎn)資源的組成成分，真正為找礦工作的順利開展以及礦產(chǎn)資源開采計劃的制定奠定了良好基礎。

6 結語

在新時代發(fā)展形勢下，傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方式早已無法滿足新時代發(fā)展需要，也無法深入挖掘高層次的礦產(chǎn)資源?；诖?，在地質(zhì)勘查工作開展過程中，必須積極創(chuàng)新綠色開采技術，不斷加大不同區(qū)域下的礦產(chǎn)資源探索力度，在加強環(huán)保建設的同時推動礦產(chǎn)行業(yè)的健康長遠發(fā)展。在未來研究領域中，還需要圍繞著共采技術、保水技術、GPS感應技術進行更深層次的研究，并為現(xiàn)代化地質(zhì)勘探方式的深度應用奠定良好基礎，真正為礦產(chǎn)資源的環(huán)保開采提供技術層面的支持。