如何利用礦產地質勘查工作手段推動礦產資源的勘查探析構建

管繼京 盧東 郭煥貴 郭健 葉渝

六盤水佳聯(lián)鉛鋅開發(fā)有限公司 貴州六盤水 553044

礦產資源特指地下有開采價值的物質，如煤炭資源、石油資源、天然氣資源、云母、銅、鐵等，這些資源開采效率關系著工業(yè)生產與發(fā)展。在信息時代，傳統(tǒng)勘查技術已經無法滿足礦產資源的勘查需求，對此，必須全面提高礦產資源勘查技術，著重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)。本文將以石油資源為例，系統(tǒng)論述如何利用礦產地質勘查工作手段推動礦產資源勘查的發(fā)展。

1 運用地球物理勘查技術

對于礦產資源勘查工作來講，地球物理勘查技術是運用物理手段來研究地質結構以及地下狀況，包括地下巖石分布結構、礦產含量、流體與結構孔隙研究。目前，地球物理勘查技術在基于地殼板塊理論的沉積巖內所含石油資源的研究工作中取得了良好的應用效果，該技術能夠運用物理理論客觀分析褶皺、底辟和斷層在石油圈閉中的作用，確定地下巖性、空隙與油藏大小。從整體結構來看，地球物理勘查技術可分為多種方法，每一種方法均能確定地質結構的某一性質，像重力性、磁性、聲性和電性等。

2 運用重力勘查技術

在不同地點，地球重力在地表上會產生不同重力的加速值，運用重力勘查技術來測量和計算這些加速值能夠獲取勘查區(qū)域的重力差異圖，從而判斷礦產地質結構斷層、巖性與巖石厚度，了解礦產資源含量與分布狀況。

3 運用化學勘查技術

化學勘查技術是基于化學原理的勘查技術，該技術能夠研究礦產的起源、運移狀況、分布結構、聚焦與變化狀況。就拿石油資源勘查工作來講，運用化學勘查技術能夠確定烴源巖、有機質的數量、類型和成熟水平；估算從烴源巖運移的時間，繪制運移路徑模型與圖紙；結合石油成分快速尋找油藏、泄漏點、露頭和石油聚焦帶。

4 運用GPS 技術

GPS 技術具有全球定位功能，能夠準確勘測礦脈走勢與礦石衍生物，判斷地質結構分布狀態(tài)，分析區(qū)域采礦環(huán)境的安全與否，推斷礦產資源種類、含量與整體走向，并根據分析結果制定科學的開采方案。需要注意的是，全面提高礦產地質勘查工作質量，并非僅需要采用某一種單一的技術，而是要將多種技術綜合使用，這樣方能發(fā)揮最佳勘查效果，充分確保勘查數據、圖紙與模型的精確度。

5 運用電氣勘查技術

運用電氣勘查技術提高礦產資源勘查效率，必須努力實現礦產資源勘查技術電子化與智能化，構建完善的電機系統(tǒng)，遵循該系統(tǒng)變頻調速原理，利用變頻器科學調節(jié)電機電源頻率，這樣能夠使電機的轉速和提升機的提升速度保持最佳狀態(tài)，以此高效推進礦產資源勘查工作。從物理電學的角度來講，調整提升機提升速度的公式為：n=60f/p。其中，n 代表電機轉速，f 是指輸入電機的電源頻率，p 指電機極對數。通常，電機電源頻率的調整范圍在0 到400Hz之間，調整精度往往被控制為0．01Hz。優(yōu)化變頻調速系統(tǒng)，則需要適當拓寬提升機的調速范圍，保持提升機的恒加速、軟啟動與平滑調速。其次，應著重優(yōu)化提升機變頻調速控制系統(tǒng)結構，做好變頻器、操作控制系統(tǒng)、行程控制系統(tǒng)、能耗制動系統(tǒng)和抱閘控制系統(tǒng)組裝工作，使各系統(tǒng)互相作用，并發(fā)揮各自的功能。從微觀層次來看，變頻器的功能主要是做好提升機變頻調速工作；操作控制系統(tǒng)能夠通過控制指令來實現提升機的啟動、制動與復位；行程控制系統(tǒng)可以控制提升機的工作狀態(tài)；能耗制動系統(tǒng)能起到節(jié)約能耗的作用；抱閘控制系統(tǒng)能夠控制提升機變速與制動，在緊急時刻關閉總閘。再次，應注意優(yōu)化電機電動、復位、翻轉與正轉操作模式，改善提升機聲光報警裝置，控制好提升機頻率、運行速度和功率，借助PLC 控制系統(tǒng)改善提升機上升、下降、變頻、復位與制動操作模式。另外，應努力實現電氣系統(tǒng)智能化，在該系統(tǒng)中融入大數據技術和人工智能技術，以便于獲取精確的地質結構圖，構建勘查模型，通過解析地質結構和勘查模型來全面了解礦產分布結構、含量以及礦物種類。

6 優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)

確保礦產資源勘查工作的安全、高效進展，必須注重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)組合包括讀取勘查標簽信息，判斷事故類型（如果沒有發(fā)生事故，系統(tǒng)自動輸出N 并更新信息），輸出Y，啟動定時器和求救報警，在救助時間內判斷勘查標簽是否處于靜止狀態(tài)，如果是則輸出Y 并觸發(fā)自動報警，如果不是則輸出N，關閉定時器，救助結束后再次更新勘查標簽信息，系統(tǒng)最終會輸出“結束”二字。其次，應積極引入UWB 超寬帶定位技術，該技術能準確識別讀卡器和勘查標簽的間距，確保定位信息的精確性，迅速啟動智能化定位系統(tǒng)自動發(fā)生求救信號。目前，UWB 超寬帶定位技術能夠支持TOA 測距方法獲取井下定位信息。另外，應重視引入LoRa 無線通信技術，該技術能夠根據智能化定位管理標準適當拓寬頻譜，延長無線通信距離，改善定位靈敏度，確保定位數據信息的迅速傳輸。目前LoRa 無線通信技術主要是運用SX1278 芯片設置無線通信模塊，進而支持發(fā)揮模塊功能。無線通信模塊能夠在勘查工作發(fā)生意外后迅速發(fā)出無線信息到勘查標簽，并將該信息傳輸到地面中心，以便于快速處理。

7 結語

綜上所述，全面做好礦產地質勘查工作，促進礦產資源勘查技術的持續(xù)發(fā)展，必須著重優(yōu)化地球物理勘查技術應用方案，正確運用重力勘查技術、化學勘查技術、GPS 技術和電氣勘查技術，與此同時，應注重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)，以此確保礦產資源勘查工作的安全進展。