地質勘查和深部地質鉆探找礦技術的分析

郭宏偉 趙艷利

摘 要：本文首先分析了國內深部地質鉆探找礦技術的發展現狀，闡述了地質勘查工作的重點內容，研究了深部地質鉆探找礦技術，以期能夠對礦產資源開發工作的開展起到一定借鑒意義。

關鍵詞：地質勘查;深部地質;找礦技術

引 言

礦產資源的開采中，地質勘查發揮著十分重要的作用。地殼中富含較為豐富的礦產資源，針對各種不同區域的礦產資源，應采用不同的勘查方式。礦產資源中，有一部分存在于深部地質結構中，應借助于先進的地質鉆探找礦技術才能實現對其的開采。為了更加精準地采集深部地質礦產資源的勘查信息，深部鉆探找礦技術由此誕生，并且具有十分寬廣的運用范圍，應予以大力推廣運用。

一、國內深部地質鉆探找礦技術的發展現狀

我國地域遼闊，地質情況具有一定復雜性，給礦產資源的開采制造了一定困難。盡管國內資源分布范圍較為寬廣，但大多數均是淺表層的礦產資源。從此點來看，國內礦產資源具有較大的開采潛力。因此研發先進的鉆探找礦技術是十分必要的[1]。目前，國內地表礦產資源或是露天礦產資源實際的勘查深度通常都在地表500m之上，相較于國外發達國家而言，明顯落后。基于此，國家應大力開發勘探技術，增加地質勘查的深度。國內深部地質鉆探找礦技術在發展中主要存在如下幾個層面的問題：首先，資金投入不足，依然沿用原本的地質鉆探設備;其次，專業人才不足，具備相應專業能力的人員相對偏少，很難合理地對新型技術進行使用;最后，工作效率相對偏低，沒有創建相對科學的管理體系，針對深部地質鉆探找礦工作的開展系統性嚴重不足，需要投入大量人力成本和時間成本。

二、地質勘查工作重點內容

（一）勘查礦山生產的實際情況。針對于礦山生產的勘查，首要的工作就是要做好前期準備，確切明了礦山的服務年限以及有關規范等多方面內容，確保礦產資源的科學開發及運用。與此同時，應明確礦山生產的實際勘查范圍，利用多種方式針對礦產資源的實際數量進行勘查，利用合理的勘查技術手段，提升勘查工作的實際開展效率[2]。并做好勘查工作開展中的相關記錄，對信息加以整理，且要進行備案處理。此外，實際礦產資源勘查作業中，應全面考慮周圍的環境條件，具體包含礦產資源自然以及人文環境等眾多方面，如此才可以給后續礦產資源開發工作的開展提供有力保障。

（二）尋找危礦的替代資源。國內部分大中型的礦山，其中所含有的礦產資源均是一些比較重要的固體能源以及原材料等。要想確保礦山可以被使用更長時間，便應針對礦山實施較大規模的接替資源勘探，如此才能夠實現礦產資源更加有效的利用，確保礦山能夠持續發展。勘查的具體內容包含之于礦山內部和外界環境條件的分析及研究，找出其中現實存在的礦產資源。特別要高度關注鉛和鋅等在市場上具有較大競爭力礦產資源的開發。實際勘查工作開展中，應對于那些條件較好但屬于危機礦山的首先做出安排，確保礦產資源開采作業能夠有效實施。此外，針對于危機礦山的勘查，應對其進行科學評估，確定其相應使用年限以及在接替資源層面的潛在發展能力。

三、深部地質鉆探找礦技術

（一）金剛石繩索取心技術。地質鉆探找礦作業中，繩索取心技術的運用較為普遍，并具有十分良好的鉆探效果。上個世紀七十年代國內逐漸開始運用繩索取心技術，然而相較于國外發達國家而言，國內在繩索取心技術的運用深度及廣度上依然存在著一定差距。在全部固體礦產巖心鉆探工作中，應用該種技術所完成的工作總量占比不足30%。由國內生產的繩索取心相關鉆具存在多方面問題，如容易脫扣及折斷、生產質量相對較差等，無法使1000米深度鉆孔的實際需求得到良好滿足[3]。但針對深部找礦作業而言，通常會采取其它方案實施相應作業，運用內徑能夠通過繩索取心鉆具內管較為普通的鉆桿進行實際的鉆孔取心，然而這樣的操作方式雖然完成了相應作業內容，但加大了鉆孔的實際工作量。

金剛石鉆頭實際應用年限相對較短，使金剛石繩索取心技術在深部地質鉆探找礦作業中受到一定限制。上個世紀六十年代我國加大了此方面的研究力度，七十年代大力推廣該種技術的應用，推動了國內金剛石鉆頭生產加工的發展，然而具體應用效果同國外發達國家相比依然存在不小的差距。盡管我國針對金剛石超硬復合材料實施了大力研究，生產出了部分復合、聚晶產品，然而在性能方面依然無法與國際水平相比擬。我國金剛石鉆頭的使用年限相對較短，效率也相對較低。據有關資料表明，國內用于硬巖地層作業的金剛石鉆頭使用年限不足40年。

（二）反循環連續取心鉆探技術。該種鉆探技術將壓縮空氣當作循環介質，應用雙壁鉆桿采取沖擊回轉全面碎石當作地質樣品的形式實施具體鉆探作業，伴隨著鉆探作業的不斷實施，高速氣流的作用下巖屑會持續地從鉆桿的中心位置轉移到地面表層，且根據相應順序針對巖屑進行收集，將其當做地質化驗分析的相關樣品。經國內外大量工程實踐已充分表明，應用該種鉆探方式所獲取的地質樣品不但能夠符合確立礦體厚度、埋藏具體深度等相關參數的基礎需要，同時相較于以往的作業方式而言，反循環連續取心鉆探技術的實際作業速度要高出5-10倍，同時大幅縮減了工程施工成本。國內在上個世紀八十年代著手于該項技術的研究，并進行了大力推廣運用，然而因為地質上是利用巖屑取代以往的柱狀巖心，同時需要應用特殊的雙壁鉆桿，因此給其實際推廣應用制造了一定阻力。當前，取心取樣兩種技術互為融合的概念被提出，而且部分國家已經逐漸開始對其進行運用，獲取了相較于任何單一技術更高的作業效率和地質鉆探效果，同時大大縮減了鉆探作業中的成本投入，但我國在這一方面的研究依然處于空白。

（三）X射線熒光技術。該種地質找礦技術具有較強的機動性，可以在第一時間內獲取元素品位及成分。X射線熒光技術在地質找礦施工作業中具有非常重要的作用，同時能夠獲取十分良好的找礦效果[4]。利用X射線，受到相應波長光的作用后，一些物質表現出對應的特點，給地質找礦提供了方便。使用該種技術實際進行地質找礦的過程中，可以指示出地下隱藏結構以及礦體賦存的具體位置，同時可以確切劃分礦體相應邊界的位置，確立出礦體的實際厚度。

（四）甚低頻電磁法。伴隨著勘查工作的逐步深入以及地質找礦工作的開展，很多的淺部礦藏與表露礦藏逐漸被開采，剩下可以被實際開采的礦藏資源正在逐漸減少，應向更深層的地質去開發，加大了礦產資源的開采難度。此種狀況下，甚低頻電磁法應運而生，該種地質找礦技術可以快速勘查礦產資源的位置，并且應用較為方便，具有高度的靈活性，在地質找礦作業開展中得到了較為普遍的應用。

結束語

綜上所述，礦產資源的開采中，地質勘查發揮著十分重要的作用。針對于處于深部地質結構中的礦產資源，需要應用深部地質鉆探找礦技術，該種技術的應用旨在減少實際尋找礦產資源過程中的干擾，精準確定礦產資源實際的分布情況、含量及其類別等相關勘查信息。新型的地質鉆探找礦技術克服了傳統找礦技術的不足，可以更加良好地實施深部地質鉆探找礦，為我國地質礦產資源的開發做出了突出貢獻。

參考文獻

[1] 李鑫元.礦產地質勘查與深部鉆探找礦技術[J].城市建設理論研究（電子版），2019（15）：124.

[2] 吳燦，趙松.淺談地質勘查與深部地質鉆探找礦技術[J].世界有色金屬，2019（21）：51+53.

[3] 宋曉曉.淺析我國地質勘查和深部地質鉆探找礦技術[J].科技風，2019（02）：106.

作者簡介：郭宏偉（1975—），男，漢族，吉林伊通人，探礦工程專業，工程師;

趙艷利（1976—），男，漢族，吉林通化人，探礦工程專業，工程師。主要從事鉆探工程施工和鉆探工藝研究。