大型礦產勘查中地質找礦改革技術研究

孫騰龍，李智源

（天津華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 300000）

隨著我國向現代化工業大國轉變，城鎮化進程不斷加快，國民經濟和社會的持續高速發展，國家對礦產資源的需求在逐年增加，礦產資源的消耗也在不斷增加，這就使得礦產資源的供需矛盾日益尖銳。當前，礦產資源的供給和保障問題已成為制約國家進步和國民經濟發展的“瓶頸”問題。我國大部分經濟較發達地區的淺層礦產資源已被探明且正在大量開采，而一些老礦山地區由于長期開采，礦產資源已經趨于枯竭。全國范圍內的大多數礦山企業面臨著由于礦產資源枯竭而引發企業破產倒閉的危機。據調查資料表明，雖然我國大部分的淺層礦產資源目前正在大量開采，但是仍有相當豐富的礦產資源在礦山地區的深層未被充分的開發利用。為了保證深層礦產資源的順利勘查與開采，首先要對地質找礦技術進行改革與提高。因此，通過哪些方法對地質找礦技術進行改進與革新，成為我們分析研究的對象。

1 大型礦產勘查中地質找礦技術的改革方法

大型礦產勘查中的地質找礦是一個體系化的工作流程，地質找礦工作主要就是礦產資源的勘探、定位、測量三個環節。這三個環節相互配合，確保地質找礦工作的順利開展。無論是礦產資源的勘探、定位還是測量，都離不開定位技術、鉆探技術和坑探技術[1]。因此，對找礦技術的改進與革新主要以這三個方面為重點分析對象，接下來進行詳細分析。

1.1 定位技術的改進與革新

傳統的地質找礦所采用的定位技術一般是電法定位技術和礦井地球物理定位技術。由于礦產資源的勘探受礦產地質環境和礦井深部巖層結構的影響，這些傳統的定位技術很難排除特殊地點和環境因素的干擾。所以，為了更科學準確地尋找到礦山地區深層的礦山資源，首先對地質找礦所運用的定位技術進行改進。結合21世紀的高新智能科技，地質找礦可以采用高精度地磁、高精度重力和土壤地球化學測量的定位技術。高精度地磁定位技術對尋找含磁性礦物的礦產資源有著顯著效果，并且能排除地質環境的影響因素，較好地推測斷裂構造。對于密度較高的礦產資源，高精度重力定位法則具有較好的識別效果。土壤地球化學定位法則是一種普遍適用于大型礦產勘查中地質找礦的定位勘測方法，在礦產資源覆蓋和半覆蓋地區，這種方法有著明顯的優勢，不僅能確定礦產資源的具體位置，還能追蹤探索并劃定隱伏礦體的類型和礦產資源覆蓋的大致范圍[2]。

1.2 鉆探技術的改進與革新

對礦產資源進行了準確的定位測量后，接下來就是鉆探工作的開展。鉆探工作就是在實地進行礦產資源的取樣，然后經考察、分析、研究和計算，確定是何種礦產資源，并獲得該類礦產資源的產狀、成分、儲量、埋藏空間、開采條件等技術經濟數據，隨后做出對開采工作有利的科學正確的評估。在這個過程中，鉆探技術的采用是決定鉆探工作成功與否的關鍵所在。深層的地質找礦對鉆探技術提出了更高的要求，為了保證鉆探工作的順利進行，對鉆探技術進行改進，采用更科學的新型鉆探技術：受控定向鉆探技術和氣動錘RC鉆探技術。受控定向鉆探技術能夠確保礦產資源的鉆探工作質量，鉆探目標精確、獲得的地質資料更加準確可靠。并且，該技術能解決傳統鉆探技術無法克服的難題。例如，當礦山地區有河流分布或是地勢險峻，受控定向鉆探技術避開這些復雜的地質環境，探進礦產巖層的深層，完成鉆探施工任務。

受控定向鉆探技術和傳統的鉆探技術相比，能鉆探到更深層的礦產資源，可以圖1作為參考。最重要的是，受控定向鉆探技術能大大地節省鉆探工作量，從而節省勘探花費。氣動錘RC鉆探技術在干旱缺水、嚴寒地區開展鉆探工作時，則有著傳統鉆探技術無法比擬的優勢。該技術的碎巖方式取代了傳統的磨削或切削破碎，采用沖擊體積破碎，鉆進效率是傳統鉆探技術的8倍，并且它能夠連續地“實時”取樣。

圖1 受控定向鉆探技術與傳統鉆探技術的對比

1.3 坑探技術的改進與革新

坑探技術是地質找礦工作最后一個環節中利用的技術，在礦產資源的勘探中占有重要地位。傳統的坑探技術無法直接觀察到地質結構，嚴重阻礙了找礦工作的順利實施。改進坑探技術，利用進行了技術革新后的水泵泡沫增壓坑探方法，則為找礦工作的順利開展提供了先進的技術支持。水泵泡沫增壓坑探方法是替換了傳統成本極高的高氣壓機進行坑探的方法，代之以水泵泡沫增壓裝置進行泡沫鉆探的一種實惠、實用的革新坑探方法。該方法利用水泵泡沫增壓裝置產生的高壓能力將低壓空氣和泡沫液再次增壓至水泵的標準壓力，并混合產生泡沫，從而實現深孔泡沫坑探。水泵泡沫增壓坑探技術能在復雜困難的地質環境中保持探孔的穩定，從而提高坑探效率。并且，由于泡沫是流體，在坑探過程中能夠帶走坑探工具上的礦產碎屑，提高了坑探工具的使用壽命，進而節省了地質找礦的成本。

2 結語

大型礦產勘查中地質找礦的技術改革主要是針對地質找礦的定位環節、鉆探環節坑探環節中采用的技術進行改進和革新，利用先進科學的高精度地磁定位技術、受控定向鉆探技術和水泵泡沫增壓坑探技術，大大提高了礦山深層地區的探礦效率，緩解了當前礦產資源緊缺的問題。但是，這些改革后的技術也存在著會對環境造成一定的污染、技術理論不夠成熟等實際問題，這有待于我們進一步的分析研究。