地質勘查和深部地質鉆探找礦技術

王圣勇

（山東省地質礦產勘查開發局第五地質大隊，山東 泰安 271000）

就目前我國在礦產資源的使用現狀上來看，存在很大程度地無節制使用以及開采現象，最終造成我國淺層礦產資源大部分被開采殆盡[1]。為了不斷滿足當前社會對礦產資源需求的要求，推進地質調查和深部地質鉆探和勘探工作十分必要。因此，加強地質勘探和鉆探勘探技術勢在必行。

1 地質勘查找礦概述

目前，中國經濟社會發展，其礦產資源消耗率也在逐步提高，許多大型企業也缺乏礦產資源。從礦產資源分布來看，大部分礦區資源偏遠地區，采礦環境逐漸惡化，相關的地質礦產勘查和勘探技術也存在一定的問題。在地質礦產勘查和地質科學理論作為理論指導的同時，也可以及時觀察該區域并收集一些有效的地質資料[2]。在綜合方法和地質方法的應用下，地質和礦產資源信息可以逐步可靠，準確。目前，由于礦產資源屬于一種消耗和不可再生資源，礦產資源開采不能滿足能源消耗率，目前需要在礦產勘查和勘探技術上不斷突破。與國外相比，中國的地質勘探和勘探技術仍處于初級發展階段，存在一定的不足，需要不斷改進。

2 地質勘查技術的原則

（1）以資源分布為基準，合理布局。中國是一個能源大國，礦產資源分布在各個地區，但不同地區分布的礦產資源類型不同。河南，云南，山西，山東，內蒙古等省及多個城市能源儲量比較豐富，種類最齊全的地區。最著名的是河南的煤礦和鉬礦以及內蒙古的鐵礦石和稀土資源。為了開發深部地質礦產資源，我們需要對礦產資源和地質的分布進行一系列探索，同時結合社會和經濟發展。切實開展地質勘查工作，切實解決資源短缺問題，促進區域發展。

（2）統籌規劃，適度超前。在進行地質勘探工作之前，有必要制定計劃，即進行嚴格的整體規劃。在規劃過程中，第一步是澄清調查的性質，因為不同的地區，其地質勘探工作的性質不同，如公益性質，商業性質等；第二步是規劃地方和中央地質勘探工作，制定未來發展的部署和計劃。

3 地質勘探和深部地質鉆探現狀

①中國幅員遼闊，南北差異巨大。這使得單一調查技術很難適應全國各地復雜的地質調查要求。從目前的情況來看，中國的礦產資源部門探明儲量僅占總量的三分之一，因此中國礦產資源開采項目的潛力仍然相對較大。由于采礦技術的局限性，中國的礦產資源開采只在地表和淺層開采上進行。隨著深度的加深，面臨的問題將變得越來越嚴重。②中國的深鉆項目主要面臨以下問題：在深鉆期間，隨著深度的增加，使用的設備沒有變化；由于缺乏自己獨特的技術，許多技術從國外進口，不適應中國地質；深部地質鉆探隊伍管理過于松散，各部門之間的聯系不夠密切，導致施工效率低下；施工現場的設備管理不嚴格，導致設備在存放過程中總是受損，無法完成預期的工作要求。

4 深部地質鉆探勘探技術

（1）金剛石繩索取芯技術。金剛石繩索取芯技術在鉆探過程中使用金剛石鉆頭進行取心。由于金剛石的高密度和高硬度，在鉆進過程中可以達到地下很深的距離。該技術目前在中國大面積深井鉆探中使用。繩索的核心意味著由特殊設備組成的繩索施工工藝用于深孔鉆探，降低勞動強度，減少事故，降低成本，但是，中國現有的鉆探技術還存在一些亟待解決的問題。如上所述，與國外相比，中國的技術相對落后。

（2）反循環連續取樣鉆探技術。反循環連續采樣鉆進技術使用壓縮空氣使用雙臂鉆桿，孔底鉆頭克取的巖心通過鉆桿返到地面；隨著鉆頭繼續鉆進，巖石碎屑不斷地隨沖洗液循環回到地面。根據大量實驗結果，該技術可以滿足中國研究的深部礦物的深度，厚度和方向。它也比我們使用的傳統回轉提鉆取心更快，并且它可以節省很多成本。因為這項技術涉及兩個方面，一個是使用巖石碎片，另一個是使用雙臂鉆桿。中國已經批準了這項技術并開始在某些領域使用，取得了較好的效果，提高了工作效率，節約了成本。

（3）高精度鉆井技術和核心定位技術。高精度鉆探技術和巖心定向技術使鉆孔能夠在一個軌道上工作。這種特殊技術能夠鉆出多個子孔，子孔是樹根狀的。在深采礦過程中，當陡峭傾斜的陡壁時，這種鉆井難以工作，此時可以使用高精度控制定向鉆井技術。該技術可以精確定位孔位，減少工作量并降低成本。

（4）深部流體技術。地殼的流體運動直接影響礦床的發生，這個過程可稱為行動理論。然而，礦物沉積物通常存在于流體區域，特別是在流體活動相對較大的地方。通過具體的勘探工作，許多珍貴和重要的金屬似乎與流體運動密切相關，并且大多數礦床都在流體活動范圍內。因此，地殼的流體活動與礦床的發生有一定的關系，為地質勘探的找礦工作提供了科學依據。

（5）遙感技術。通過遙感技術的使用，可以更方便，更深入地了解水，土壤和巖石層的分布。這項技術的使用必須以完成地質信息的繪圖和分析為基礎，只有充分了解礦床的礦化信息，掌握改變后的礦物質譜，然后在勘探區域找到一個巖石暴露程度較高的區域，在該區域進行光譜比較。這將確定該地區是否真的有一個礦床或礦脈。然而，事實上，中國的大部分礦產資源都隱藏在巖石或深部礦區，這給調查任務增添了很大的難度。面對這種情況，目前最常用的方法是采用線環結構原理來仔細區分每個可疑區域。最后，遙感技術用于收集信息，確定采礦區的位置，并找到礦藏。

在遙感技術應用于環內圈的形成中，礦物資源將受到形成過程中的變化的影響。對于一些大型和大型礦床，它們經常會經歷許多礦化地質。遙感技術可用于將該地質區域的情況，顏色和放射狀圖案映射到圖像中。基于這些圖像，研究人員能夠確定該區域是否有大型礦床成礦區。

（6）X射線熒光分析技術。該技術主要用于確定微量元素的類型和含量。該技術的作用原理是：礦物元素的類型在X射線光譜的波長上不同。該技術的最大特點在于：測量效率高，操作簡單，并且可以同時測量各種元件。在地質勘探中使用該技術時，測量人員可以準確地確定礦床區域并揭示隱蔽的結構，然后分析礦產資源的深度和密度。

5 結語

目前，中國正面臨能源供應短缺的局面。為了實現這一目標，我們必須依靠先進的設備和技術來支持，加大勘探力度，積極運用各種先進的勘探技術。有效提高礦產資源勘探效率，尋找更多礦產資源，促進中國的全面發展。