淺析地質(zhì)探礦工程中地質(zhì)勘探技術(shù)的運用

周琪

［摘 要］隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，礦產(chǎn)資源作為推動經(jīng)濟增長的重要動力，在整個經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。礦產(chǎn)自然資源作為不可再生的地質(zhì)資源，必須借助于先進的地質(zhì)勘探技術(shù)，才能確保整個地質(zhì)勘探工程工作開展的安全性和高效性?？茖W地利用地質(zhì)勘探技術(shù)進行地質(zhì)資源勘探，是實現(xiàn)礦產(chǎn)行業(yè)長期發(fā)展的有效途徑。為了保障地質(zhì)探礦工程的順利進行，本文圍繞地質(zhì)勘探技術(shù)展開探討，首先闡述了勘探技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容和探礦工程的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了多種勘探技術(shù)及其具體運用，并提出了相應(yīng)的安全防范策略，以供參考。

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)勘探技術(shù)；探礦工程；運用；防范對策

［中圖分類號］TD1 文獻標志碼：A

我國是一個資源大國，尤其湖南地區(qū)地質(zhì)條件優(yōu)越，且資源分布相對較集中，擁有很多享譽世界的稀有礦產(chǎn)資源，同時我國也是一個資源緊缺的國家，對很多種類的礦產(chǎn)資源有很大的需求缺口。雖然地質(zhì)探礦工程較為艱巨復(fù)雜，但為滿足我國社會的現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展要求，需要地質(zhì)勘探工作者綜合考慮各種危險因素，充分利用勘探技術(shù)，同時在確保生命財產(chǎn)安全的前提下，為國家找到更多的優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源。地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，但也需在開采期間不斷持續(xù)創(chuàng)新。通過使用適合的勘探技術(shù)，可以明顯提高資源開發(fā)的效率。需要注意的是，在具體實施勘探工作時，要注意保證工作開展的安全性，按照規(guī)定的秩序?qū)嵤┛辈旃ぷ?，從而促進資源勘探工作的順利實施。

1 地質(zhì)探礦工程及地質(zhì)勘探技術(shù)的概述

地質(zhì)探礦工程是指在地質(zhì)資源的勘察與研究中，通過結(jié)合典型的地質(zhì)物理資料，對潛在地底的基巖或其他地質(zhì)體中的礦體情況進行全面的分析，如礦體的結(jié)構(gòu)、深度等。一般除了鉆井、礦山勘察之外，還要進行交通、電力、配電等工程的建設(shè)?？碧焦こ痰幕緝?nèi)容是指在地質(zhì)勘察中各種工程技術(shù)的統(tǒng)稱，也稱為資源勘察技術(shù)。礦山勘探和鉆井是石油勘探的重要發(fā)展方向，同時還涉及到運輸、供電、設(shè)備維護等方面的技術(shù)。探礦工程以勘探地質(zhì)資源情況為目的，通過對從地下收集到的巖樣進行調(diào)查，并對其進行物質(zhì)成分檢測、物性測定等，能夠得到有關(guān)地下資源的資料，明確其儲量、屬性等的真實性［1］。地質(zhì)勘探工程不僅能使技術(shù)工作者深入地下，對地下工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有較好的認識和把握，還能直接從地下礦山中獲取礦石，為今后的礦山資源綜合勘察、開發(fā)開采提供資料。當前，地質(zhì)勘探工作可分為礦山勘察技術(shù)與裝備兩大類。在地質(zhì)勘察中，鉆探工程以鉆探作業(yè)為主，以鉆探設(shè)計的距離、角度等數(shù)據(jù)為依據(jù)，從鉆井軌道向深層開挖，通過鉆孔采集巖芯、巖屑等資料，并運用測量工具對不同地層的礦產(chǎn)資源、油氣資源、地熱資源進行探測。機械設(shè)備則是在鉆井中對地質(zhì)巖層進行破碎，一些其他的物理、化學破巖技術(shù)目前還沒有得到廣泛的應(yīng)用。

2 我國地質(zhì)探礦工程的發(fā)展情況分析

眾所周知，地質(zhì)探礦工程是一項復(fù)雜的工程，具有較高的風險、較大的難度。因此，在地質(zhì)勘探過程中，要做好充分準備，保證地質(zhì)勘探作用的精準度，確保人員安全。然而，在實際的地質(zhì)勘探項目中，準備工作往往不夠全面，無法保障勘探開展的效果。在湖南地區(qū)的地質(zhì)勘探中，要收集地質(zhì)環(huán)境等各種數(shù)據(jù)，并結(jié)合當?shù)氐牡乩項l件選擇適宜的地質(zhì)勘探方法，因為不同的方法有相應(yīng)的適用范圍，如鉆探法、槽深法等［2］。在此基礎(chǔ)上，編制地質(zhì)探礦工程方案，并驗證各種地質(zhì)找礦方法的適用性，確保探礦工程的實效。不過現(xiàn)實情況往往是由于缺乏前期的準備工作，盲目選擇找礦方法極大影響了找礦精度，無法準確獲取礦脈信息。另外，現(xiàn)階段中國經(jīng)濟發(fā)展迅速，同時人們的日常生活離不開礦山資源，對礦山資源的需求持續(xù)增加，探礦工程也得到了高度發(fā)展，同時地質(zhì)勘探的安全和所帶來的生態(tài)環(huán)境問題也備受社會各界的關(guān)注。但在其發(fā)展過程中，安全問題普遍存在，安全管理不到位、技術(shù)運用不規(guī)范、勘探技術(shù)不合理等，都會造成安全事故頻發(fā)。因此，要想使得礦山開采工作可以高質(zhì)高效進行，就要充分掌握開采礦山的基本情況，做好各項準備工作，并加強安全管理。

3 地質(zhì)探礦工程中常見的地質(zhì)勘探技術(shù)

3.1 繩索取芯鉆探技術(shù)

繩索取芯鉆探技術(shù)是在地質(zhì)探礦技術(shù)中使用最廣泛的技術(shù)之一，在運用時需要注重對地質(zhì)勘探實施程序的科學掌控，以充分展現(xiàn)該技術(shù)的勘探效果。另外，此項技術(shù)在鉆頭使用方面，具有較長的使用時間，還具有鉆進效率高、節(jié)省人力物力和降低能耗等眾多優(yōu)勢，這種技術(shù)還能為地質(zhì)探礦工程的實施提供質(zhì)量保證，進一步實現(xiàn)勘探目的，并對探礦工程中使用的成本進行控制，實現(xiàn)項目效益不斷提高的工作效果。近年來，在地質(zhì)鉆探工程實施過程中，更多的是使用液動錘螺旋桿繩索取芯鉆探技術(shù)，經(jīng)過多次實踐，證明該種鉆進技術(shù)有較高的效率，同時可以有效避免鉆探中經(jīng)常出現(xiàn)的堵塞等問題。

3.2 微動勘探勘察技術(shù)

以往多是采用爆破的方式來進行勘察，會產(chǎn)生較大的震源，而微動勘探勘察技術(shù)則是依賴磁場的幫助來實現(xiàn)更好的勘探效果，這也是這種技術(shù)擁有經(jīng)濟環(huán)保特點的主要原因，因為它在使用中沒有確定局限的時間和空間。微動勘探勘察技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在頻率低和波長較大，能夠?qū)σ恍└畹牡刭|(zhì)進行勘探勘察。整個技術(shù)在實施過程中，要和磁場相互配合，才能更好地發(fā)揮其靈活性，保證勘探效果。在技術(shù)的實施中，針對表面波展開詳細分析，能夠?qū)^深的地質(zhì)情況進行全面了解。在實施使用微波勘探勘察技術(shù)的過程中，需要采用微波理論有針對性地分析調(diào)諧波，同時提高對諧波的認識水平，在此基礎(chǔ)上對勘察過程中的各類變化顯示出來的規(guī)律進行有效的總結(jié)，從而將微動勘探勘察技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來［3］。

3.3 反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)是利用大氣空氣反循環(huán)原理開展的鉆探技術(shù)，其在高效率、低成本的同時，也是結(jié)合水力反循環(huán)原理進行高頻率、低勞動強度的鉆探作業(yè)技術(shù)。反循環(huán)鉆探技術(shù)利用大氣空氣反循環(huán)原理，高效率、低成本，對于在干旱缺水地區(qū)勘探十分有效，可以促進鉆探施工工程的有效完成。反循環(huán)鉆探技術(shù)利用水力反循環(huán)原理，在低勞動強度下，高效率提取質(zhì)量鉆探芯。

3.4 液動潛孔鉆探技術(shù)

液動潛水鉆探技術(shù)是在勘探繩索取芯鉆探技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進而來，在螺旋液壓推動錘的鉆頭中安裝液動潛孔錘，運用推動錘上鉆頭液壓對持續(xù)施加沖擊負荷，從而提高鉆進效率。在勘察工程地質(zhì)的過程中，遇到勘探較堅硬的巖石區(qū)域物質(zhì)結(jié)構(gòu)樣本時，可以運用液動潛孔技術(shù)。其主要優(yōu)點為能夠?qū)⒖椎男甭式档?，提升鉆探速度，也可節(jié)省鉆孔成本。這類技術(shù)常應(yīng)用在有較大脆性和易被外物沖碎但較堅硬的巖石區(qū)域。

3.5 組合鉆探技術(shù)

顧名思義，此項技術(shù)指的是結(jié)合反循環(huán)技術(shù)、液動潛孔技術(shù)和繩索取芯技術(shù)共同應(yīng)用，組合鉆探技術(shù)充分發(fā)揮三種技術(shù)的優(yōu)勢，進而提升鉆探的效率，節(jié)省鉆探成本，還能夠節(jié)省大量勞動力。在勘察工程地質(zhì)過程中應(yīng)用組合鉆探技術(shù)，可根據(jù)地質(zhì)條件加以靈活運用，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)樣本進行采集。如果鉆孔較淺，可以應(yīng)用液動潛孔錘，其在泥漿、水、空氣的作用下，可以利用鉆桿把樣本帶到地面；如果是較深的鉆孔，可以借助打撈繩索把樣本從提取管中帶回，以完成地質(zhì)勘探工作。

3.6 遙感技術(shù)

當前，我國的科學技術(shù)水平大幅提升，遙感技術(shù)應(yīng)用廣泛，地質(zhì)探礦工程也不例外，運用遙感技術(shù)可以使地質(zhì)探礦工程得到更好的發(fā)展。由于該項技術(shù)的視域更為寬廣，且具有高效性和綜合性等特征，這樣便可在地質(zhì)探礦期間發(fā)揮更大的價值，同時能夠提升探礦工程的實施效率。此外，遙感技術(shù)還可用于對水、煤炭等資源的勘探工作，同時能夠檢查礦區(qū)內(nèi)的水害情況，幫助技術(shù)人員高效地開展地質(zhì)勘察，從而保證相關(guān)勘察工作的順利進行，使其在探礦工程中發(fā)揮更大的價值。

4 地質(zhì)探礦工程中地質(zhì)勘探技術(shù)的具體運用

4.1 尋找深層礦物資源

現(xiàn)階段，國內(nèi)在地質(zhì)資源勘察進行過程中面臨的主要挑戰(zhàn)是難以實現(xiàn)深層地質(zhì)礦產(chǎn)的有效勘測。為了滿足我國的資源使用需求，在對湖南地區(qū)進行地質(zhì)探礦的過程中，通過對地質(zhì)資源的有效勘探與分析，借助紅外遙感器等技術(shù)手段，可以實現(xiàn)對地質(zhì)資源的科學合理開發(fā)，提高資源利用率。另外，在進行地質(zhì)勘察時，要對深層地質(zhì)資源的分布進行全面的分析，確定其具體的位置，并利用相應(yīng)的勘探技術(shù)進行科學的勘探，同時還要加大對相關(guān)技術(shù)的研究，以求更好地推進深部礦物資源的勘探工作。

4.2 勘探發(fā)現(xiàn)新能源

工業(yè)發(fā)展始終是世界各國關(guān)注的重要經(jīng)濟增長點，在持續(xù)推動工業(yè)發(fā)展的過程中，對于礦產(chǎn)資源的需求也在同步增長，僅依靠現(xiàn)階段能夠勘測到的范圍內(nèi)的資源，難以滿足今后不斷增長的工業(yè)資源需求，因此世界各國都在積極努力地尋找更加優(yōu)質(zhì)的資源。對于我國而言，合理運用相關(guān)勘探技術(shù)，提高對新能源勘察的重視度，是保障未來經(jīng)濟長久發(fā)展的關(guān)鍵所在。

4.3 通過地質(zhì)分析，有效規(guī)避自然災(zāi)害

地質(zhì)勘察技術(shù)除了能應(yīng)用于礦物質(zhì)的勘察之外，也可以用于獲取地質(zhì)具體情況，從而開展地質(zhì)情況的研究分析，以此來有效預(yù)測及規(guī)避自然災(zāi)害的發(fā)生。這是因為在進行地質(zhì)勘察的過程中，通常會針對土壤以及巖石進行取樣分析，由地質(zhì)學家通過深入研究，判斷其是否來自幾千年或者是上萬年地質(zhì)改變的結(jié)果。更可以借助樣本信息了解板塊構(gòu)造和地貌特征，而各類探究信息都可以應(yīng)用于不同的科學研究領(lǐng)域，例如，能夠為地震防御工作提供可靠的信息支持，依據(jù)勘察工作所得樣本信息，完成關(guān)于板塊活動規(guī)律的預(yù)測，做到對地震的提前防御。同時，借助巖層及地質(zhì)相關(guān)信息，可以合理判斷當?shù)厥欠翊嬖诎l(fā)生山體滑坡或者泥石流等自然災(zāi)害的可能性，以便提前做出相應(yīng)對策，保障人民的生命財產(chǎn)安全。

4.4 推動探礦工程數(shù)字化發(fā)展

在當前的地質(zhì)資源勘察中，應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對復(fù)雜地層構(gòu)造進行數(shù)字化授權(quán)，可以有效提高地質(zhì)資源的開發(fā)效率。利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)和機械設(shè)備，相關(guān)工作人員可以直觀地看到要勘探的區(qū)域，從而提高工作的整體效率，這對推動地質(zhì)資源勘察的數(shù)字化發(fā)展具有重要意義。

5 地質(zhì)探礦工程中地質(zhì)勘探技術(shù)的安全防范策略

5.1 不斷創(chuàng)新勘探技術(shù)

湖南地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，經(jīng)鉆探工藝處理利于進行地形勘探，可以確保獲取數(shù)據(jù)的準確性，為后續(xù)資源的開發(fā)提供幫助。當前，鉆探工藝已被廣泛應(yīng)用、推廣，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，較多礦業(yè)工程軟件越來越成熟。要實現(xiàn)勘探項目的重大突破，就必須做到技術(shù)創(chuàng)新，在現(xiàn)代科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，很多行業(yè)都在運用各種新技術(shù)，其中就包括勘探工程。通過引進先進的新技術(shù)，使通信、信息技術(shù)、實時定位技術(shù)等裝備設(shè)施實現(xiàn)自動化、智能化，可以更加全面、準確地獲取地表、礦體、構(gòu)造、地層等模型，以此逐漸形成數(shù)據(jù)分析模型，促進勘探作業(yè)順利實施。確?？碧郊夹g(shù)的先進性和創(chuàng)新性是實現(xiàn)探礦工程高質(zhì)高效發(fā)展的關(guān)鍵。

5.2 優(yōu)化地質(zhì)探礦工程的整體部署

要想達到高質(zhì)量的地質(zhì)探礦水平，就要優(yōu)化探礦工程的整體部署，首先是組建優(yōu)秀的團隊，有效地提高工作效率。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作中，團隊的成立尤為重要，在應(yīng)用先進勘探技術(shù)的前提下，需要有一支具有穩(wěn)定性的隊伍。其次就是做好技術(shù)規(guī)劃，科學、有序地開展勘察工作。這就需要整合我國現(xiàn)有的勘探開采技術(shù)，建立起一套科學的勘探管理體系，提高地質(zhì)勘探效率，減少對地質(zhì)的重復(fù)勘探，從而有效地推動我國礦業(yè)企業(yè)的發(fā)展。另外，還要對我國重點地區(qū)的礦產(chǎn)進行劃分，并針對重點地區(qū)進行科學性的引導(dǎo)，只有將不同地區(qū)的重點礦產(chǎn)進行劃分，才能夠做到合理、科學的勘探開采，以最大化地實現(xiàn)對資源的合理使用。

5.3 充分掌握礦山地質(zhì)環(huán)境

在地質(zhì)探礦工程的實際工作中，由于地區(qū)的不同，其地質(zhì)條件也不一樣，特別是礦物質(zhì)豐富的湖南地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜且特殊。比如，鉆探施工之前要調(diào)查礦山規(guī)模、礦產(chǎn)具體分布情況、區(qū)域天氣等，進而結(jié)合這些具體情況，劃分不同區(qū)域進行針對性勘探。開采時應(yīng)該將安全問題放在首位，這就需要施工企業(yè)對該區(qū)域內(nèi)的環(huán)境、地質(zhì)條件等實際情況進行詳盡的考察，通過多次調(diào)研來確保數(shù)據(jù)的準確性，進而選擇更加合適的勘探技術(shù)，不僅要確保安全可靠，而且要更好地達到勘探的要求。

5.4 注重安全體系建設(shè)

完善的安全管理體系可以確保地質(zhì)探礦工程的高效進行，首先，施工企業(yè)要以自身發(fā)展實際需求為依據(jù)，并且結(jié)合工程施工具體情況，健全自身的安全管理體系。應(yīng)給予安全問題較高的重視度，以制度制約行為，強化控制與管理，要求施工人員嚴格執(zhí)行制度標準，同時還要在各管理層崗位職責中融入安全管理相關(guān)內(nèi)容，確保安全管理責任到人，通過此方法提高全員施工安全重視度。其次，通過培訓學習的方法，提高全員安全意識，使所有工作人員都可以將安全放于首位，同時還要構(gòu)建相應(yīng)的安全獎懲制度，引導(dǎo)其按照勘探標準開展工作，確保探礦工程有序施工。

6 結(jié)語

綜上所述，礦山資源開發(fā)離不開先進的勘探技術(shù)的支持，特別是對于資源分布廣泛的湖南地區(qū)，勘探技術(shù)更是地質(zhì)勘察工作的重要內(nèi)容。在實際的地質(zhì)勘探中，需要根據(jù)具體情況來運用合適的勘探技術(shù)，同時還要不斷優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，充分了解地區(qū)的地質(zhì)情況，并做好安全管理工作，以確保地質(zhì)探礦工程的高效、安全開展。

參考文獻

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