矿产地质勘查与深部钻探找矿技术

　　

　　肖锐

　　广东铁路建设监理有限公司

　　摘要：21世纪以来，我国社会经济稳步发展，与此同时，矿产资源的开发强度不断提升，以满足现阶段社会与经济发展的需求。随着对矿业资源的需求增加，对地质勘查工作也提出了更高的要求，更需要引进一些全新的采矿技术作为辅助，在这其中勘探技术要本着多样性的勘探方式，并将其科学合理应用在矿产开采当中，为我国地质勘探采矿技术提供源源不断的动力。文章首先介绍了地质矿产勘探技术的特点及影响找矿的相关因素，其次立足当下提出了矿产勘探及找矿的具体技术方法，以供参考。

　　关键词：矿产地质勘查；深部钻探；找矿技术

　　中图分类号：P624 文献标识码：A

　　引言

　　近些年我国的工业生产水平不不断提升，同时社会发展建设也在持续进行，在这个过程中，需要大量的矿产资源作为支撑，在这种情况下如何更加高效的实现矿产资源的勘查十分关键，在对矿产资源进行勘查的过程中，所应用的地质找矿技术对矿产勘查的效率具有重要的影响，随着对矿产资源的需求不断提升，传统的地质找矿技术已经很难满足现代社会对于矿产资源的需求，在此背景下，就需要加强对地质找矿技术的研究，重视对地质找矿技术的创新，从而促进对矿产勘查工作的实施。

　　1 地质矿产勘查的意义

　　地质勘查主要指的是受区域范围的限制，在明确规定的范围内利用地质勘探技术，实现矿产资源勘查的过程，其中包括资源的评估以及总量预估等多项内容。地质勘查对于矿产开发具有极大的影响，它是确保矿产资源有效开发的前提条件，具有极大的现实意义。近年来，我国社会经济稳步发展、各领域发展水平逐年提高，自然而然地伴随着矿产资源利用需求的急剧增加在地质矿产勘查的过程中，相关工作人员多会结合自身多年的工作经验，进行矿产勘查与找矿，但很多时候由于对找矿技术应用方面的重视程度不够，导致无法发挥找矿技术的应用价值。随着矿产资源应用需求的不断增加，现阶段地质工程勘察过程中运用转换技术已成为必然趋势，该技术的应用可以大大提高矿产勘查的效率，极大地拓宽了地质找矿的空间，且有效缩短了地质勘查的时间。从整体角度而言，地质矿产勘查过程中运用找矿技术可以一定程度地降低资源勘探成本，在发挥找矿技术应用价值的同时带来更多的便捷，使得矿产资源勘查更加快速、高效。

　　2 矿产勘探特点

　　一是专业性非常强。矿产资源历经漫长的地质历史过程而形成，很多资源属于不可再生资源，非常的宝贵。同时这些资源往往沉积在特殊而复杂的地质结构和地质环境中，需要使用非常精密的探测设备和专业的地质技术才能有效探明，这也对勘探人员的专业能力提出较高要求；二是影响因素众多。地质矿产勘探是对矿产资源可能地区的矿床及其周围地质环境的勘查，其勘查对象一般是自然界中的客观物质，但由于形成这些物质的区域一般地质结构复杂、环境恶劣，使得勘探的难度非常大。同时，矿产资源可能分布地区的生态类型及自然条件差异较大，也给勘探工作带来了较大挑战。另外，勘探技术水平及仪器设备也会对勘探工作效率和质量带来不同程度的影响，技术越先进，设备精度越高则勘探结果越准确；三是不可预测性。由于矿产资源长期处于地层下的封闭空间，无法通过肉眼对其分布区域和分布状态进行判别，必须借助于专业设备及技术手段进行逐一探测。然而即便是使用多种探查手段，耗费大量的人力、财力、物力也难于确保探而有物，这种不可预测性也是影响地质矿产勘探质量的主要因素。

　　3 地质矿产勘查内容

　　3.1 位置矿山勘查

　　目前，我国的矿产资源正在迅速消耗，多地的矿产储备正在急速下降。大部分矿产本就是短期内无法再生的资源，由于国家各行业的发展需求，矿产开采的效率持续走高，目前我国可供开采的矿山正处于不断递减的状态。想要保障矿产的开采效率满足当下国家的发展，就必须要加强我国更多未知矿山的勘查。想要解决这一问题，就需要相关部门加强对未知矿山勘查的重视，对不同地区的地理特性进行深度了解，制定出切实可行的勘查与开发方案，确保勘查精准度，进而保障整个开采作业的顺利实施，并确保在未知矿产勘查作业中，不会对周遭地质以及山体等造成破坏。

　　3.2 危险矿山勘查

　　在实际的矿产开采以及矿产行业中，展开开采作业的矿产通常存在一定的危险性，地质结构也较为复杂，在展开作业的过程中，可能会因为复杂的地质以及自然环境影响导致矿产开采的过程中出现安全事故，涵盖着一定的安全风险。因此，在矿产开采之前，需要组织以及委派相关的工作人员对危险矿山进行勘查。值得一提的是，危险矿山的危险性不仅会直接作用于后续的矿产开采作业，还会作用于前期的勘查工作。因此，在勘查作业中，就需要考虑到展开相关作业时，可能发生的安全事故，以及勘查现场存在的安全隐患等，目前，我国主要应用的危险矿山勘查技术为无人机航拍与遥感技术，通过该种方式，保障勘查精度的同时，避免工作人员在安全隐患遍布的矿山中展开勘查作业。

　　3.3 关闭地质勘查

　　在矿产资源开发结束以后，关闭阶段的地质勘查工作也尤为重要，只有在全面的勘查基础上，才能够实现矿山区域的生态恢复。关闭阶段的地质勘查应重点对矿山开采作业所造成的资源浪费和环境污染等开展调查，通过专业调查与分析来进行治理和复垦。

　　4 地质矿产勘探深部的找矿途径

　　4.1 岩芯钻探技术

　　在应用岩心钻探技术进行深部找矿的过程当中，技术人员需要应用圆柱状的钻具和钻头。并沿着圆形破碎岩石在孔底部保留柱状岩芯，技术人员便可对柱状岩心进行分析和探究，从而得出可靠的资源勘查结果以及地质地貌特征。在应用岩心钻探技术进行地质勘探的过程中，相关技术人员要在以下几方面进行关注。第一，科学合理的应用较为适合的机械设备。岩心钻探技术的有效应用得益于新型液压动力钻探设备，该技术在应用的过程中，不可应用传统的电力动力钻探设备，新型液压动力钻探设备能够满足岩心钻探技术的效率要求和深度要求。第二，强化代替资源的勘探。在勘探技术逐渐发展的过程中，代替资源的勘探现已成为深部地质找矿工作当中的重要内容，它能够有效提升矿产资源勘探的实际效率，相应的勘探技术手段需要技术人员不断的优化和开发，通过降低勘探成本的方式提升企业的经济效益。第三，针对重点勘探设备的维修和保养工作。应用大型机械设备是岩心钻探技术有效应用的基础保障，所以相关设备的检修和维护工作要同步开展，避免由于设备故障问题导致的勘探失败状况，确保设备能够持续稳定的高效运行。

　　4.2 物探化探技术

　　在金属矿产中，不同的金属矿产类型，在数量以及分布条件上均有较大差异性，大部分的金属矿产都属于有色金属黑金属，但是也存在少量的稀土金属、稀散金属、稀有金属以及贵重金属等。在找矿的过程中，相关的找矿人员需要熟悉不同金属矿产的特点，综合考虑不同金属矿产的分布条件情况，采取相应的状况技术，比如在找矿的过程中需要分析。不同矿产的分布特点地质资源环境特征等，在此基础上制定科学合理的基础，矿产勘查以及开采技术方案，合理的利用各种物探化探创新技术手段，重视先进开采设备的引进，从而提升找矿工作的效率以及准确性。从现实的找矿条件上来看，我国地域辽阔，矿产资源的分布受频繁的地质活动影响，导致分布不均匀的情况出现，这种问题在很大程度上增加了找矿工作的难度。在现代地质勘探工作中，经验所起到的作用已经越来越有限，在勘探中需要应用大量的物理化学、环境等学科的知识，技术创新将在地质找矿工作中发挥十分关键的作用。

　　4.3 液动潜孔锤技术

　　从本质来看，液动潜孔锤技术是在常规回转钻探技术下的创新，属于当下找矿领域的新技术。但利用这一技术开展钻探作业时，设备运行需要有冲洗液的辅助，因为特定冲洗液的使用可以驱动内部潜孔锤的运动，进而来促进钻探工作的开展。冲洗液存在一定的推动作用力，潜孔锤在受到了这一作用力以后，会将该动能冲击作用下的能量传递到设备钻头中，使得钻头能够对该区域的岩体实现破碎处理。该设备运行时必须要有基础原料的保障，该基础原料是外部泥浆泵所提供的，经由泥浆泵足够的基础原料供给，才能够使得设备中所涉及的能量可以维持正常的输入状态。液动潜孔锤技术的应用范围较广，尤其是对于一些脆性大的岩石而言，不仅呈现出极高的钻探效率，更可以保障较大的岩石钻孔率，给开采作业的进行提供了为切实的依据。

　　4.4 X射线荧光技术

　　X射线荧光是一种新兴技术，其不仅将检测周期缩短，而且成本较低，可以快速将高浓度元素、高兴趣靶区锁定，使找矿工作效率大幅度提升；另外其属于无损分析，不会对外部环境带来任何污染，在当前地质找矿中应用较为广泛。此技术中的X射线可看作是波长电磁波或光子束，通常情况下激发源以X射线管为主，有时也会用到同步加速器、放射源。样品元素发射能量会有所不同，而能量不同颜色也就不一样，借助测定样品发射的颜色对元素进行确定，此过程为定性分析。第一，采集以及制备样品，大型矿产勘查中，地质找矿样品一般情况下会采用粉末状来进行分析，粉碎采集到的样品，同时进行研磨以及干燥等一些简单处理以后，将样品放在准备好的自封式塑料袋中，将袋中的空气排出来压实，并且还要在袋口处贴好标签，做好标记与编号。第二，采用X射线光谱仪对样品进行分析，将应用软件打开，构建起科学合理的分析方法，将分析元素添加进去，对测量条件不断优化，标样信息输入，标样测量、解谱、做线性回归计算，以上工作完成以后，要对数据进行校对，同时还要对制备好的未知样品进行测量，并且将相关的结果记录下来，为后续工作中地质找矿出现异常时提供依据。

　　4.5 磁法找矿技术

　　在实际的找矿工作中，就可以利用这一特点，展开相应的找矿作业。在实际的地质矿产勘查的过程中，可以通过对矿石呈现出来磁异常现象进行分析对比，进一步了解区域内的矿产分布以及矿产种类。在实际的应用过程中，就可以通过磁法勘探技术，实现对整个区域矿产分布情况以及矿产类别的勘探，进而实现找矿，为后续的矿产开采提供支持，打好基础。在实际的应用过程中，可以通过该项技术，对矿石产生的磁性强弱，来进一步分析区域内的矿产分布情况，并且得到更为精准的矿产含量情况，并且帮助矿产开采企业了解各种类别矿产的分布区域，为后续的开采作业提供帮助与支持。在矿产勘查的过程中，使用该种方法存在一定的限制性，只有岩石同矿物之间的磁性差异较大的情况下，才能保障该种勘查方法能够顺利实施。

　　4.6 遥感多波段图像技术

　　区别于原始岩层，变化后的矿工结构会有明显的差异。在此背景下，矿床周围的地质与地貌也会随之出现改变，从而导致矿床处于非正常的状态。针对该种状态的矿床勘探，应用遥感影响技术，能够在其光谱作用下，通过对色调和色度的对比，再经过多波段的影像观察，便可清晰明朗的发现。将遥感多波段图像技术应用在地质矿产资源勘探的过程中，通过多波段影像的技术模式可以清晰明朗的掌握地质地貌的特征，技术人员要对影像当中线条、形状、纹路以及颜色等特征进行观察和分析，再通过特殊装置的翻译处理后，获取相关的勘探信息，得到更加准确的腐蚀变化和矿化作用的识别效果，为矿产的特征分析打下基础。另外，技术人员通过对这类数据信息的分析，便可获取后期的勘探信息，让矿产的岩层，地层，岩层等腐蚀变化更加清晰明朗的映入技术人员眼中。在应用该技术实际操作的过程中，技术人员往往是通过红外航空遥感图像的方式，借助遥感图像解析的处理模式，提取出所需要的优质地质矿产信息，从而达到地质矿产资源准确勘探的实际效果。

　　5 结束语

　　对于矿产勘查中地质找矿而言，技术是其有序施工的基础，所以应该紧跟时代发展步伐，积极对技术进行创新与改进，将更加先进的技术应用于定位、钻探以及坑探环节，不仅可以将找矿的效率提高，而且能够对深层矿产资源实行勘查。技术创新一方面使矿产资源紧缺问题得到缓解，另一方面能够减少对环境的污染，实现绿色勘查与开采。

　　参考文献：

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