地質(zhì)勘查和地質(zhì)找礦技術(shù)分析

時(shí)間:2022-05-15 10:55:33

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地質(zhì)勘查和地質(zhì)找礦技術(shù)分析

摘要:在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展之下,市場(chǎng)對(duì)于煤炭、石油、有色金屬等資源的需求量不斷提升,為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需要,礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)需要對(duì)資源埋藏地的地質(zhì)條件進(jìn)行勘查,從而依據(jù)勘查數(shù)據(jù)制定可行性較高的開(kāi)采方案,確保資源可以得到有效開(kāi)采。本文對(duì)于地質(zhì)勘查和深層找礦工作的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了概述,并對(duì)開(kāi)展此項(xiàng)工作時(shí)使用的多種技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)分析,以此為后續(xù)更多礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)合理利用技術(shù)、高效進(jìn)行地質(zhì)勘查以及找礦工作提供經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查;深部找礦;技術(shù)

地質(zhì)深部礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)工作屬于目前礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)日常運(yùn)營(yíng)期間,開(kāi)展的一項(xiàng)重要工作,為了確保資源能夠被有效開(kāi)發(fā)出來(lái),需要開(kāi)采企業(yè)對(duì)于常用的勘查找礦技術(shù)多進(jìn)行研究分析,有效掌握相關(guān)技術(shù)應(yīng)用要求,從而確保技術(shù)在地質(zhì)勘查與找礦期間能夠充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),獲得精準(zhǔn)的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù),幫助開(kāi)采企業(yè)盡快確定深部是否存在礦產(chǎn)資源、資源儲(chǔ)量及類(lèi)型等信息數(shù)據(jù),便于開(kāi)采企業(yè)可以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確編制資源開(kāi)采方案,促使企業(yè)依托地質(zhì)深部資源可以在未來(lái)的礦產(chǎn)資源供給市場(chǎng)中不斷提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,推動(dòng)企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1地質(zhì)勘查、深部地質(zhì)找礦概述

首先在工作意義方面:通過(guò)地質(zhì)勘查與找礦(深部)工作,可找到一些儲(chǔ)藏有礦產(chǎn)資源的危機(jī)礦山,依托后續(xù)的開(kāi)發(fā)開(kāi)采工作便可以為市場(chǎng)提供大量礦產(chǎn)資源,用于接替原來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)殆盡的資源;通過(guò)該項(xiàng)工作對(duì)于現(xiàn)有礦山生產(chǎn)能力可進(jìn)行調(diào)查把握,從而幫助企業(yè)合理制定礦山資源開(kāi)采計(jì)劃,提升資源開(kāi)采利用的合理性、科學(xué)化;依托該項(xiàng)工作可以對(duì)尾礦利用情況勘查,若勘查出尾礦利用率低的問(wèn)題,可協(xié)助采礦企業(yè)基于現(xiàn)狀對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)行為進(jìn)行合理約束,進(jìn)而做好對(duì)未開(kāi)發(fā)利用完全的尾礦開(kāi)發(fā)工作,促使礦山資源利用價(jià)值不斷增強(qiáng)[1]。其次在工作原則方面:要求工作人員開(kāi)展該項(xiàng)工作時(shí)始終堅(jiān)持“參考資源分布特點(diǎn)、合理統(tǒng)籌規(guī)劃、創(chuàng)新地質(zhì)勘查找礦技術(shù)”的原則,高質(zhì)量、高效率地進(jìn)行地質(zhì)勘查與深部找礦工作。

2地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)找礦常用技術(shù)

2.1金剛石繩索取芯技術(shù)。該技術(shù)在當(dāng)前的地質(zhì)勘查及鉆探工作中有著非常廣泛的應(yīng)用,依托高硬度的金剛石便可對(duì)相應(yīng)的質(zhì)層礦產(chǎn)資源進(jìn)行良好的鉆探處理,但是由于我國(guó)對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究稍晚,從鉆探深度來(lái)看略遜于國(guó)外的金剛石繩索取芯技術(shù),所以需要我國(guó)科研人員繼續(xù)做好技術(shù)研發(fā)工作,提升該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。分析地質(zhì)深部找礦工作開(kāi)展情況,可知礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)利用該技術(shù)時(shí)都會(huì)應(yīng)用常規(guī)鉆桿,讓其從繩索取芯裝置中穿過(guò)便可進(jìn)行取芯作業(yè),由于這一過(guò)程較為復(fù)雜,而且鉆頭磨損嚴(yán)重,需要耗費(fèi)大量的鉆探成本,而我國(guó)自主制造的鉆頭最多可進(jìn)行地質(zhì)深度約40米的鉆探,從技術(shù)應(yīng)用的整體效果來(lái)看作業(yè)效率非常低,成本高昂,所以開(kāi)采企業(yè)在進(jìn)行地質(zhì)深部鉆探作業(yè)時(shí)基于鉆探深度與自身實(shí)力,要慎重選擇該種地質(zhì)勘查鉆探方式[2]。2.2甚低頻電磁勘查技術(shù)。該種勘查技術(shù)主要依托電磁感應(yīng)獲取勘查數(shù)據(jù),具體應(yīng)用時(shí)針對(duì)采集到的數(shù)據(jù),可通過(guò)Praser濾波進(jìn)行處理,而后便可根據(jù)信息了解勘查地區(qū)是否存在礦體(判斷依據(jù)為控礦規(guī)律圈定掩蓋區(qū)、礦體賦存)。但是該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中容易出現(xiàn)頻率干擾信號(hào)源選擇及每日不同時(shí)段電磁波強(qiáng)度易受到干擾等問(wèn)題,這兩個(gè)方面的問(wèn)題如果沒(méi)有及時(shí)解決,將會(huì)對(duì)甚低頻電磁勘查技術(shù)的應(yīng)用效果造成較大影響,所以采礦企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)時(shí)最好選擇在一天中有著較強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)的時(shí)段進(jìn)行地質(zhì)勘查及深部找礦鉆探工作[3]。2.3反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)的作用原理為確定循環(huán)介質(zhì)-空氣(壓縮),之后利用介質(zhì)的沖擊作用及鉆桿(雙臂),便可對(duì)相應(yīng)鉆探區(qū)域的巖石進(jìn)行沖擊處理,而后巖屑隨著高速氣流工作情況,能夠逐漸上升至地表,方便找礦人員對(duì)這些巖屑進(jìn)行檢驗(yàn)分析,獲取本地區(qū)礦種信息及礦藏情況,相比常規(guī)地質(zhì)勘查及找礦作業(yè),可知反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的應(yīng)用效果略勝一籌,尤其在深部找礦工作期間,利用新型技術(shù)后的鉆探深度與厚度較之于常規(guī)技術(shù)更深、更高,而且新型技術(shù)的作業(yè)速度非常高,極大地節(jié)省了地質(zhì)勘查、深部找礦工作的成本。我國(guó)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用始于上世紀(jì)八十年代,但在當(dāng)時(shí)反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的應(yīng)用推廣工作面臨著較多的阻礙[4]。如今伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,近年來(lái)一些國(guó)家針對(duì)該技術(shù)再次提出了基于多項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行深地質(zhì)鉆探找礦工作的思路,包括巖屑取樣技術(shù)、常規(guī)應(yīng)用的柱狀巖芯取芯技術(shù)等,此種地質(zhì)勘查找礦工作思路當(dāng)前已經(jīng)在國(guó)外一些國(guó)家獲得了非常理想的應(yīng)用效果,但是我國(guó)對(duì)于多項(xiàng)技術(shù)綜合利用的研究較少。2.4RS及GPS感應(yīng)技術(shù)。前一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)能夠借助于遙感裝置,來(lái)對(duì)勘查地區(qū)的地形地貌、土層及水層等基本分布情況作以準(zhǔn)確反映,之后再對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效處理分析,便可以了解勘查地區(qū)是否存在礦藏信息,以此可有效縮小找礦范圍,促使找礦人員可以在較小的范圍內(nèi)盡快找到礦藏所在地;同時(shí)依托該技術(shù),可以獲得勘查地區(qū)地質(zhì)信息,并可繪制地形圖,而后找礦人員可以對(duì)地圖與地質(zhì)信息加以分析,把握該地儲(chǔ)藏的礦種類(lèi)型,基于礦化信息及波譜(露出的巖石層)便可以找到深部礦藏。后一種技術(shù)使用期間,可依據(jù)采集到的信息構(gòu)建勘查地區(qū)的三維坐標(biāo),并且基于感應(yīng)及監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),可獲取巖石層中礦物光譜及輻射強(qiáng)度等信息,然后找礦人員參考這些信息,將其輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中與存儲(chǔ)信息作以對(duì)照比較與分析,便可以掌握本地區(qū)的礦產(chǎn)資源種類(lèi),再通過(guò)三維坐標(biāo)定位資源埋藏地點(diǎn)即可進(jìn)行采礦作業(yè)[5]。2.5高精度受控定向鉆探找礦技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用期間,可以先對(duì)勘查找礦區(qū)域進(jìn)行鉆探方向上的明確,而后可讓鉆探裝置沿著既定的方向依次進(jìn)行作業(yè),針對(duì)常規(guī)技術(shù)鉆探期間難以鉆入的巖層,借助于該技術(shù)便可作以深層次的鉆探處理,并且在一個(gè)主鉆孔內(nèi)能夠進(jìn)行大量羽狀鉆孔的設(shè)置,從而達(dá)到精準(zhǔn)鉆探的目的與預(yù)期效果,所以此項(xiàng)技術(shù)在目前的深部地質(zhì)找礦工作中有著非常高的應(yīng)用率,如果在鉆探期間出現(xiàn)孔內(nèi)事故,利用此項(xiàng)技術(shù)便可迅速有效的進(jìn)行處理,但是在應(yīng)用技術(shù)時(shí)需要工作人員注意孔斜問(wèn)題會(huì)干擾該技術(shù)的勘查鉆探效果,所以盡量提前進(jìn)行防斜設(shè)計(jì),可避免發(fā)生鉆孔傾斜問(wèn)題。2.6X射線(xiàn)熒光分析技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用的作用原理為埋藏于深部的礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)X線(xiàn)光子的處理,便可生成X熒光,分析這些熒光,便可了解礦產(chǎn)資源的具體類(lèi)型及具體組成部分,具體參考的判斷依據(jù)為X射線(xiàn)譜波,由于波長(zhǎng)短不一、強(qiáng)度大小有區(qū)別,可以分別提示相應(yīng)的礦物元素類(lèi)型,據(jù)此找礦人員便可以準(zhǔn)確區(qū)分不同類(lèi)型的礦物元素。2.7物探和化探。目前開(kāi)展的地質(zhì)勘查及找礦(深部)工作,還會(huì)應(yīng)用到物化探技術(shù),具體的技術(shù)類(lèi)型有電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光極化法、地震技術(shù)及化探分析法等多種,其中物探技術(shù)應(yīng)用時(shí)可以對(duì)勘查對(duì)象的巖石性質(zhì)與構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確勘查,而化探法則側(cè)重于對(duì)地下礦藏、礦物元素富集區(qū)域的勘查,所以綜合應(yīng)用物化探法可以依據(jù)獲取的信息,準(zhǔn)確定位礦藏地點(diǎn)與富集在一個(gè)區(qū)域的主要礦產(chǎn)種類(lèi)。物化探技術(shù)尤其在鈾、煤炭等資源勘查與找礦中的應(yīng)用效果好,實(shí)際應(yīng)用時(shí)可對(duì)煤炭資源借助于直流或交流電測(cè)法進(jìn)行資源勘查,而鈾礦則采用放射性伽瑪測(cè)量法進(jìn)行資源分布區(qū)域的查找。

3結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)勘查和深部找礦工作,具有工作環(huán)節(jié)多、工作量大、勘查及找礦難度高等特點(diǎn),礦產(chǎn)資源開(kāi)采若繼續(xù)使用常規(guī)依賴(lài)人力的地質(zhì)條件勘查及深部找礦技術(shù),會(huì)制約該項(xiàng)工作質(zhì)量及效率的有效提升,所以資源開(kāi)采企業(yè)需要認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的地質(zhì)勘查、地質(zhì)深層找礦技術(shù)應(yīng)用的重要性,繼而對(duì)目前出現(xiàn)的一些新型技術(shù)加強(qiáng)認(rèn)識(shí)與了解,從而在準(zhǔn)確把握技術(shù)應(yīng)用要求之后,基于地質(zhì)勘查、找礦地區(qū)的實(shí)際情況,選擇適合的技術(shù)類(lèi)型,從而保證該項(xiàng)勘查找礦工作質(zhì)量與水平的提升。

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作者:杜習(xí)圣 單位:貴州省地礦局109地質(zhì)大隊(duì)