探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源危機(jī)日益加劇的形勢下，作為一項重要的地質(zhì)資源勘查技術(shù)，探礦工程的地位越來越重要。探礦工程是目前唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實物的方式，不論是找礦探礦、開發(fā)新能源，還是進(jìn)行地殼探測工程，都需要探礦工程這項技術(shù)。文章將以作者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗為基礎(chǔ)，詳細(xì)論述探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢，以供采礦工程、探礦工程人員參考。

關(guān)鍵詞：探礦工程；地質(zhì)資源勘查；應(yīng)用與發(fā)展

引言

地質(zhì)勘查，是以經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要為基礎(chǔ)，對某一區(qū)域巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)等進(jìn)行的調(diào)查研究工作。它是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重要的基礎(chǔ)性工作，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會的各個方面。近年來，隨著能源危機(jī)的日益加劇，深部找礦、新能源勘查開發(fā)及地球科學(xué)探測等地質(zhì)科學(xué)的不斷發(fā)展，探礦工程作為地質(zhì)資源與地球科學(xué)研究的一項重要技術(shù)和方法受到了越來越多的重視。探礦工程，有“地球內(nèi)部望遠(yuǎn)鏡”的美譽，主要研究從地下巖層獲取的實物樣品，是一種高風(fēng)險、異常艱苦的特殊性行業(yè)[1]。文章將從實際出發(fā)，全面闡述探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用與發(fā)展，希望能為提高探礦工程質(zhì)量做出一份貢獻(xiàn)，共促我國現(xiàn)代化探礦工程建設(shè)。

1 目前探礦工程的現(xiàn)狀

以前，探礦工程主要應(yīng)用于找礦。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，探礦工程成了地球科學(xué)探究領(lǐng)域不可忽視的重要方式，它涉及生態(tài)環(huán)境、戰(zhàn)略資源、國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。

我國幅員遼闊，礦產(chǎn)資源儲量豐富、分布廣泛、前景較好，但現(xiàn)階段開發(fā)及利用情況還處于起步階段。目前，我國地質(zhì)勘探的深度僅在300m-500m間，而歐美等發(fā)達(dá)國家的勘探深度則在800m左右，與之相比差距較大。簡言之，我國的深度找礦技術(shù)，還處于起步階段。隨著勘探技術(shù)的增強(qiáng)、深度的增加，我們還需要在鉆探上多下功夫。地質(zhì)找礦中，有一個重要的環(huán)節(jié)，即巖心鉆探，它需要探礦工人通過掌握遙感器、探測感應(yīng)器、陷阱的理論知識，先探明地下礦藏，并通過巖心鉆探取出巖石樣品，經(jīng)過分析、實驗，最終明確礦藏的儲量、深度及品位等，并提交找礦程度[2]。在我國，深度找礦因處于起步階段，且因為探礦工程是唯一一種可以直接在地下巖層獲取樣品實物的方式，對于地質(zhì)找礦具有重大的作用及意義。

目前，在探礦工程中，中國大陸科學(xué)鉆探項目已成為當(dāng)前正在實行的國際大陸科學(xué)鉆探計劃中最深的科學(xué)鉆井。項目首次成功在堅硬結(jié)晶巖石中鉆進(jìn)5158m，獲取了5118.2m的巖心和氣流體樣品。通過這次鉆探，我國成功揭示了板塊會聚邊界深部連續(xù)的物質(zhì)組成、超高壓變質(zhì)區(qū)的深部物質(zhì)組成，提出了地殼分層拆離的多重性、穿時性“深俯沖-折返”新模式[3]。

探礦工程適用于“上天、入地、下海、登極”等工作中，不管是上天入地還是下海登級所有取樣鉆探工作都需要探礦工程。自20世紀(jì)70年代美國首登月球，并在月球表面獲取了樣品后，探月時代的到來更是將探礦工程推到了重中之重的位置。對于科學(xué)家來說，他們要想進(jìn)一步了解和掌握月球地質(zhì)的基本情況，了解月球資源及深度情況，掌握地球與月球間的關(guān)系，都需要靠探礦工程的鉆探取樣來完成。作為一個高度發(fā)展的國家，我國已將登月取樣提上了重要日程，這其中探礦工程將發(fā)揮不可忽視的重要作用。

除此以外，地質(zhì)探礦工程可有效治理地質(zhì)災(zāi)害、協(xié)助完成鉆井工程。目前，我國的探礦工程已應(yīng)用到干旱與地下找井鉆水工程，且成效顯著。

2 目前探礦工程的任務(wù)及功能

2.1 尋找礦產(chǎn)資源

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對能源的消耗越來越多，現(xiàn)階段，能源資源不足已嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但至今，我國的地質(zhì)找礦深度僅在300m-500m范圍，盡管我國主要礦區(qū)深部還存在大量豐富的礦產(chǎn)資源。因此，深部找礦成了當(dāng)前探礦工程的重要任務(wù)，進(jìn)一步探查和發(fā)現(xiàn)潛在的能源礦產(chǎn)資源，不僅能有效緩解我國能源緊張的現(xiàn)狀，更能從根本上解決我國因能源短缺而進(jìn)入的發(fā)展瓶頸。

2.2 勘查開采新能源

現(xiàn)代社會的正常運轉(zhuǎn)需要能源，能源從來源看主要分為生物能源、化石能源、自然能源三類。但現(xiàn)階段，新能源在總體能源結(jié)構(gòu)中所占比例并不大，只有約2.5%[4]。在我國，目前在新能源勘查方面，主要包括地?zé)釋印⒚簩託饧疤烊凰衔锏阮I(lǐng)域，并已將天然氣水合物列入戰(zhàn)略性資源中，這種新能源主要存在于海底及永凍層中。而對于煤層氣的開發(fā)，目前國內(nèi)還處于起步開發(fā)階段，還需解決一些技術(shù)問題，并未進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)過程。不過可以預(yù)見，未來，煤層氣在新能源開采中也將占有重要一席。

2.3 地球資源勘測

目前，在探測地球科學(xué)的研究中，探礦工程是唯一能直接獲得大量地殼深部實物地質(zhì)資料和掌握地球物理信息的方法，也是作為計算礦產(chǎn)儲量或提出地質(zhì)體科學(xué)結(jié)論的可靠依據(jù)[5]。

3 探礦工程的發(fā)展趨勢與研究方向

3.1 增強(qiáng)探礦工程工藝水平

我國政府每年都會定量部署勘探工程項目，要想保證順利完成任務(wù)，必須采用先進(jìn)工藝技術(shù)，這就要求探礦工程工作人員不斷精進(jìn)技術(shù)水平。

3.2 不斷精進(jìn)鉆探與掘進(jìn)技術(shù)

與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國在鉆探與掘進(jìn)技術(shù)方面與之有顯著差距，而要想在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢，就迫切需要探礦工程人員創(chuàng)新研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，以便更好地為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

3.3 與新能源、替代能源的有效銜接

天然氣水合物等新能源已被列為國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，探礦工程人員應(yīng)盡早研究相應(yīng)的鉆探技術(shù)，以便開采新能源時能夠達(dá)到有效銜接。

3.4 與科研相結(jié)合

未來，探礦工程會開拓高新技術(shù)應(yīng)用，比如建立多功能數(shù)據(jù)庫、精進(jìn)鉆進(jìn)與掘進(jìn)參數(shù)、展開“CAD”機(jī)械設(shè)計、研發(fā)新式隨鉆測量（MWD）儀器，試行鉆進(jìn)水平孔、煤田氣化鉆孔體系等。探礦工程技術(shù)人員應(yīng)不斷探索深孔鉆探技術(shù)，研發(fā)新型深鉆設(shè)備，創(chuàng)新研制新一代小型、輕便、效率高的設(shè)備。

3.5 積極迎接國家利好政策帶來的機(jī)遇

當(dāng)前，我國正處于高速發(fā)展階段，國家也在不斷加大對各地區(qū)尤其是西部地區(qū)水利、交通、通訊、城鎮(zhèn)化建設(shè)、環(huán)保等基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度。如此利好政策，正是發(fā)揮探礦工程衍生產(chǎn)業(yè)、拓寬服務(wù)領(lǐng)域的大好時機(jī)。因此，探礦技術(shù)人員應(yīng)不斷提升探礦技術(shù)水平，以適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)及市場發(fā)展需求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在地質(zhì)資源勘查研究中，探礦工程具有不可替代的重要作用。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，能源資源的日趨緊張，我國的能源危機(jī)問題日益嚴(yán)重，地質(zhì)資源勘查工作的地位越來越重要。在地質(zhì)資源勘查工作中，需要廣泛應(yīng)用探礦工程技術(shù)來幫助進(jìn)行深部找礦、礦物取樣等工作，探礦工程的不斷發(fā)展為我國地質(zhì)資源勘查工作的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。因此，未來，地學(xué)界應(yīng)全面提升探礦工程的研究地位，不斷發(fā)展探礦工程技術(shù)，才能為我國地質(zhì)資源勘查研究做出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張梁宇，強(qiáng)小莉.探礦工程在地質(zhì)資源勘查研究中的作用[J].中國科技博覽，2015（47）：72-72.

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[3]梅城.探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的發(fā)展趨勢分析[J].江西建材，2013（5）：168-169.

[4]沈濱剛，施忠華.探礦工程在地質(zhì)資源勘察研究中有何作用[J].中國水運月刊，2012，12（z1）：101-102.

[5]孫建，高靂立，馬彤禎.探礦工程在地質(zhì)資源勘察研究中的作用[J].工程技術(shù)：全文版，2016（74）：00195-00195.