信息化時代下礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究

何計(jì)忠

（中陜核工業(yè)集團(tuán)公司二一一大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710024）

礦山地質(zhì)勘探技術(shù)是礦區(qū)開采活動的首要因素。隨著礦區(qū)的開采活動日益頻繁，新礦區(qū)的開發(fā)也變得至關(guān)重要，而礦區(qū)的開發(fā)又受到勘探技術(shù)的制約，所以礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究在新礦區(qū)的開發(fā)中有非常重要的意義[1]。同時在當(dāng)今信息飛速發(fā)展的時代，現(xiàn)代科技在礦山地質(zhì)勘探技術(shù)中的應(yīng)用也變得不可或缺。

1 勘探技術(shù)創(chuàng)新研究的重要性

1.1 勘探技術(shù)創(chuàng)新研究的概述

勘探新技術(shù)是指在原有的勘探技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對礦山地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘查和研究，從而了解礦山地質(zhì)的類型及預(yù)測礦區(qū)的儲量，進(jìn)而進(jìn)行礦山的開發(fā)。

勘探技術(shù)的主要方法是以科學(xué)技術(shù)為核心，并配合人工的操作對礦山地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘探[2]。即利用鉆探等方式獲取地質(zhì)深部的地質(zhì)構(gòu)造，并通過科學(xué)技術(shù)的方法進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，獲得地質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)信息對此區(qū)域地層的巖層等做出成礦預(yù)測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)的科學(xué)開發(fā)。

同時勘探新技術(shù)研究要遵循以下3個原則：（1）符合地質(zhì)客觀規(guī)律，指勘探新技術(shù)的研究要結(jié)合礦山地質(zhì)構(gòu)造、當(dāng)?shù)厝宋谋尘暗冗M(jìn)行地質(zhì)勘探工作，并結(jié)合社會發(fā)展的需求，以保證礦山地質(zhì)勘探工作的實(shí)用性；（2）適當(dāng)擴(kuò)展技術(shù)領(lǐng)域，即在研究勘探新技術(shù)中，要拓寬研究的技術(shù)領(lǐng)域，增加礦山勘探工作的范圍，尤其在信息飛速發(fā)展的時代，更要做到與時俱進(jìn)；（3）不斷引進(jìn)現(xiàn)代科技的應(yīng)用，先進(jìn)的科技在地質(zhì)勘探工作紅的應(yīng)用，可以有效地提高勘探工作的質(zhì)量和效率，同時也保證了勘探工作的準(zhǔn)確性。

1.2 勘探技術(shù)創(chuàng)新研究的意義

目前，我國的采礦業(yè)多采用傳統(tǒng)勘探技術(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探工作中，存在勘探周期長、勘探布局不合理等弊端，以至于浪費(fèi)大量的人力資源，大幅度增加勘探工作的成本。因此勘探新技術(shù)的創(chuàng)新研究及應(yīng)用，可以做到快捷地完成礦山地質(zhì)勘探工作，解決礦產(chǎn)資源“供不應(yīng)求”的現(xiàn)象；同時勘探新技術(shù)的應(yīng)用，對于礦山地質(zhì)構(gòu)造的后期保護(hù)工作也有一定程度的作用。

2 礦山地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新研究的具體分析

2.1 勘探方法

地質(zhì)勘探方法是指使用測量繪制、鉆機(jī)鉆孔等方法，對礦山地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行地表、地層、巖性等綜合地勘查。

（1）地表勘查法，利用此方法對礦區(qū)的裂縫及斷層、此區(qū)域地表的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行初步勘查和研究，并預(yù)測礦區(qū)地質(zhì)的含水層情況、礦體的分布等情況，收集礦區(qū)的有關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，為礦區(qū)的開采提供一定的理論依據(jù)；此外，對采空區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造實(shí)施詳細(xì)地研究和分析在礦山地質(zhì)勘探中也尤為重要。

（2）微動信號法，利用天然磁場發(fā)出的微小信號，并將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行處理得出礦山地質(zhì)信號，掌握地下信號的變化范圍和規(guī)律，進(jìn)而了解礦山地質(zhì)構(gòu)造。此方法沒有固定的空間和時間，所以對于接收的磁場微動信號知在特定的范圍內(nèi)發(fā)生變化。

（3）鉆孔法，通過鉆機(jī)在礦山地質(zhì)中鉆孔，并通過鉆孔對礦山地質(zhì)中的巖層和巖性進(jìn)行勘查。此方法有工程范圍小、較低的成本、直觀、針對性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且不受地面地質(zhì)條件的制約，是一種使用型勘探方法。

2.2 勘探技術(shù)創(chuàng)新研究的應(yīng)用分析

（1）VIF技術(shù)應(yīng)用分析。VIF技術(shù)是一種簡單的利用電磁場來尋找礦區(qū)的技術(shù)，發(fā)射頻率為14～24kHz，與一般的電磁技術(shù)相比，其有造價低、高效率、易于攜帶、地質(zhì)測量效果好的諸多優(yōu)點(diǎn)。尤其本身的特異性，即任何地方至少能接收一個VIF電臺發(fā)出的信號，為VIF技術(shù)在地質(zhì)勘探技術(shù)中應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

針對在礦山地質(zhì)勘探過程中出現(xiàn)的勘探問題，VIF技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高勘探的準(zhǔn)確性，同時擴(kuò)大了勘探工作的勘查范圍。在勘探工作中，利用VIF技術(shù)對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以有效地掌握礦區(qū)的位置及礦區(qū)的分布范圍，為礦區(qū)的深部地層的研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。VIF技術(shù)在世界各國的應(yīng)用也十分廣泛，表1為不同國家VIF電臺的頻率及額定功率。

表1 不同國家的VIF電臺頻率及額定功率

（2）X射線技術(shù)應(yīng)用分析。X射線技術(shù)是指通過在X射線的作用下，在較短的時間內(nèi)會有特定顏色的光出現(xiàn)，其光波長度較大。利用X射線技術(shù)，可以進(jìn)一步提高礦物質(zhì)位置的準(zhǔn)確性，特別是在銅礦、鉛礦、鋅礦的勘探過程中，其勘探效果顯著；還可以清晰地將地層中的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及斷層顯現(xiàn)出來，進(jìn)而預(yù)測礦床的厚度及估算礦產(chǎn)的儲量。

（3）GPS技術(shù)應(yīng)用分析。GPS是一種新型科技，主要用于人們生產(chǎn)和生活中的定位，為人們提供精確的三維坐標(biāo)。由于其定位有極高的準(zhǔn)確性，可以將其應(yīng)用于礦山地質(zhì)的勘探工作中。它可以獲取礦區(qū)的位置，實(shí)時對礦區(qū)的地下礦物質(zhì)進(jìn)行定位，并依據(jù)礦山地質(zhì)構(gòu)造的特征來預(yù)測此區(qū)域地下礦物質(zhì)的成分，此技術(shù)在勘探工作中的應(yīng)用，大幅度地提高了勘探工作的效率和精確性，有效地節(jié)省勘探成本。

（4）與傳統(tǒng)勘探技術(shù)的應(yīng)用對比分析。傳統(tǒng)勘探技術(shù)存在技術(shù)落后、勘探周期較長、勘探中資源的浪費(fèi)等弊端，同時傳統(tǒng)勘探技術(shù)的研究人員體制不完善，在技術(shù)的更新中缺乏自主創(chuàng)新能力。礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的研究創(chuàng)新對于改善采礦業(yè)的現(xiàn)狀與問題有非常重要的意義。以大同煤礦為例，礦山地質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新研究的應(yīng)用進(jìn)行了對比分析。由圖1可知，在勘探時間一定時，傳統(tǒng)勘探技術(shù)在勘探工作中所需要的成本較高；同時可得地質(zhì)勘探新技術(shù)可以縮減勘探成本，也可以縮短勘探時間，提高勘探工作的效率與質(zhì)量。

圖1 地質(zhì)勘探新技術(shù)與傳統(tǒng)勘探技術(shù)的成本圖

3 結(jié)語

礦山地質(zhì)勘探工作與我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有緊密的聯(lián)系。隨著對礦產(chǎn)資源的需求量增大，需要采礦業(yè)不斷加強(qiáng)對于礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究和應(yīng)用，并結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而提高勘探工作的精確性和工作效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源科學(xué)的開發(fā)利用。

[1]郝彬彬,王春紅．綜合物探技術(shù)在礦山水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]．煤炭工程,2017,49(3)：47-49．

[2]李永．圖古日格日金礦三維地質(zhì)建模研究[J]．地質(zhì)論評,2017，56(s1)：393-394．