礦山地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)研究

張雨豐

（遼寧省地礦集團礦業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110031）

在經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)向追求發(fā)展質(zhì)量的當(dāng)下，與我國經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)的能源，尤其是礦產(chǎn)資源日益呈現(xiàn)出短缺的局面，在優(yōu)化現(xiàn)有礦產(chǎn)能源利用技術(shù)的同時，也需要不斷進行礦山勘測發(fā)現(xiàn)更多的礦產(chǎn)資源以緩解能源短缺的局面，因此對于礦山的地質(zhì)勘測技術(shù)以及配套的找礦技術(shù)越發(fā)受到重視。對礦山進行地質(zhì)勘測，首先有助于明確了解該區(qū)域的礦石儲存情況，具體礦石的種類、儲存位置以及儲存量等，其中將重點放到找礦技術(shù)上；其次有助于準確了解礦山的實際地質(zhì)情況，包括巖層構(gòu)造以及地形地貌特征等，有助于為今后的具體開采提供地理參考；最后，開采進行時的相關(guān)管理和優(yōu)化也離不開詳細的地質(zhì)勘測報告。但在實際操作的過程中，依舊存在著較多問題，故而需要結(jié)合具體的找礦技術(shù)進一步優(yōu)化礦山的勘測。

1 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的原則

1.1 提前做好部署和規(guī)劃

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作具有專業(yè)性強的特點，并且持續(xù)時間長、工作范圍廣，要求勘查人員在地質(zhì)勘查前期廣泛進行礦產(chǎn)資源的資料搜集，了解分布特征、分布數(shù)量，然后科學(xué)制定勘查方案，并且在勘查過程中要與國土資源和城市地勘部門加強配合，完善信息溝通體系，確保礦產(chǎn)勘查工作有序開展。此外，由于礦產(chǎn)資源是一種特殊的資源類型，要求在開采過程中堅持適度超前的原則，要提前制定勘探規(guī)劃，由此提升勘探精確度[1]。

1.2 借助科學(xué)技術(shù)提升勘探效率

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，人工智能技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中得到應(yīng)用，推動了我國地質(zhì)勘查向著自動化、智能化的方向發(fā)展，而勘探人員也需要利用全新的技術(shù)，不斷完善信息技術(shù)體系。在實際工作中需要分析礦物資源分布，了解環(huán)境信息以及資源信息，最終有效提升礦物資源的開采水平。

1.3 加強制度創(chuàng)新

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作具有工作范圍廣的特點，并且在勘查期間相關(guān)工作具有交叉性，和我國地質(zhì)事業(yè)發(fā)展有著密切關(guān)聯(lián)，因此在勘查作業(yè)前期需要各部門的相互協(xié)作，積極利用社會資源，由此提升勘查精確性。此外，工作人員需要嚴格遵守相關(guān)法律規(guī)范，以及所制定和完善的勘查機制。

2 礦山地質(zhì)勘查及找礦技術(shù)應(yīng)用問題

2.1 相關(guān)技術(shù)的不完善

在計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，現(xiàn)如今各種新型技術(shù)不斷在各行各業(yè)得到運用，礦山的地質(zhì)勘查和找礦技術(shù)也獲得了較大的進步，但在與科技整體發(fā)展情況和國外先進的技術(shù)相比較時，不難發(fā)現(xiàn)我國的相關(guān)技術(shù)還存在較多的漏洞和不完善的地方。首先是與先進技術(shù)的脫節(jié)，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，礦山勘查和找礦技術(shù)更新速度較慢，沒有較大的成果出現(xiàn)[1]。

2.2 市場要素的缺乏

在市場經(jīng)濟越發(fā)凸顯其優(yōu)勢的今天，在礦產(chǎn)等領(lǐng)域中擁有實際掌控權(quán)利的依舊是國企或者其中國企擁有較大話語權(quán)的企業(yè)，往往行政管理干涉較多，缺乏市場的進入，也就缺乏市場經(jīng)濟中充滿活力的相互競爭機制，企業(yè)缺乏技術(shù)革新的動力，再加上部分處在壟斷地位的國有企業(yè)因掌握一定的勘測和找礦技術(shù)，引進新的技術(shù)或者進行技術(shù)研發(fā)需要投入較多資金以及引進新型人才，進而難以實現(xiàn)，最終導(dǎo)致技術(shù)更新發(fā)展緩慢。

2.3 高素質(zhì)人才的缺乏

礦山勘查和找礦技術(shù)隨著整個科學(xué)技術(shù)水平的提升實際上獲得了長足的發(fā)展，但是掌握最新技術(shù)的人員往往是較為年輕的高校學(xué)生或教師，而實際的礦山勘查找礦工作存在種種困難，比如環(huán)節(jié)眾多、工作要求高、環(huán)境艱苦以及待遇較差等，導(dǎo)致很多掌握先進技術(shù)的人員很難進入到一線勘查找礦單位。

2.4 完備的管理體制的缺乏

系統(tǒng)性的管理體制有助于整個企業(yè)的合理運轉(zhuǎn)，并保證企業(yè)工作安全高質(zhì)量進行，但是現(xiàn)如今部分礦產(chǎn)企業(yè)的管理體制不完善，尤其是在礦山勘查和找礦環(huán)節(jié)，部分企業(yè)會為了減少成本的投入而削減相應(yīng)的管理資金以及裁撤部分管理人員，導(dǎo)致整個勘查環(huán)節(jié)管理存在漏洞，缺乏系統(tǒng)完備而條例清楚的工作規(guī)章制度，相關(guān)的勘查部門缺乏必要的監(jiān)督和結(jié)果審查，在實際的勘查和找礦的過程中缺乏規(guī)范操作的監(jiān)督，并且一旦遇到緊急情況也缺乏相應(yīng)的應(yīng)急措施等，既不能保證勘查結(jié)果的準確理想，也無法保證戶外作業(yè)人員的人身安全。

3 礦山地質(zhì)勘查工作內(nèi)容

3.1 礦山生產(chǎn)勘查

近年來，隨著中國生產(chǎn)水平的不斷提高，為社會發(fā)展創(chuàng)造了良好條件，為人們的日常生活帶來了許多便利，同時也會造成一些環(huán)境污染問題。為實現(xiàn)社會健康發(fā)展，中國有關(guān)部門提出綠色環(huán)保理念，實現(xiàn)社會自然和諧發(fā)展。采礦業(yè)作為采礦和勘探的重要行業(yè)，可以促進社會經(jīng)濟發(fā)展，但在采礦過程中會造成自然生態(tài)環(huán)境的破壞。

因此，在實現(xiàn)礦產(chǎn)資源科學(xué)利用的同時，在開采過程中，應(yīng)做好根據(jù)環(huán)境條件保護生態(tài)環(huán)境，減少對生態(tài)環(huán)境的影響。采礦和地質(zhì)勘探中，礦山生產(chǎn)勘探是重要內(nèi)容。生產(chǎn)基地地質(zhì)勘探前，應(yīng)指派專門人員到現(xiàn)場考察，并制定勘探方案。轉(zhuǎn)向礦井預(yù)測后，確定礦井運行時間，實現(xiàn)地質(zhì)深度勘探。對于不同的礦產(chǎn)情況，應(yīng)制定相應(yīng)的勘探計劃。以現(xiàn)有礦山生產(chǎn)勘探為例，應(yīng)研究現(xiàn)有礦山情況，適當(dāng)擴大勘探范圍，運用現(xiàn)代礦山勘探技術(shù)，實現(xiàn)礦山資源的高效利用，提高礦山的整體效益[2]。

3.2 共伴生礦和尾礦勘查

對每個國家來說，礦產(chǎn)資源非常有限。開發(fā)礦山需要科學(xué)開發(fā)利用礦山的各種資源。一般情況下，在礦山開發(fā)過程中，應(yīng)靈活運用各種現(xiàn)代技術(shù)，結(jié)合時間的發(fā)展，及時處理礦山開發(fā)中的問題，實現(xiàn)創(chuàng)新研究開發(fā)，發(fā)現(xiàn)一種滿足市場關(guān)閉要求的新型礦山開發(fā)技術(shù)。

對于礦產(chǎn)資源短缺問題，相關(guān)礦產(chǎn)可以確保資源的有效利用，而不會浪費資源。為促進采礦業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，政府部門應(yīng)根據(jù)實際情況頒布一系列相關(guān)政策，統(tǒng)一采礦業(yè)和資源利用標準，使采礦業(yè)健康運作。

4 具體的礦山地質(zhì)勘測與找礦技術(shù)

4.1 GPS找礦技術(shù)

傳統(tǒng)的GPS技術(shù)主要用于導(dǎo)航等定位設(shè)備之中，但隨著遙感技術(shù)的進一步發(fā)展，GPS技術(shù)也可以運用到礦山地質(zhì)勘測和礦山找礦當(dāng)中。在實際的操作過程中，首先需要借助其他的手段明確某一礦山之中儲存礦產(chǎn)的種類，然后將相應(yīng)的礦產(chǎn)信息輸入到GPS定位系統(tǒng)當(dāng)中，之后GPS系統(tǒng)通過輸入的礦產(chǎn)信息對礦山中不同種類礦產(chǎn)進行具體的定位分析，再結(jié)合礦山的地形地貌等可以繪制出準確的三維模型，通過移動通訊技術(shù)等將勘查結(jié)果傳輸給計算機操作系統(tǒng)。

4.2 X熒光找礦技術(shù)

X熒光技術(shù)主要是用來確定礦山中具體的礦產(chǎn)種類，并在一定程度上可以分析不同種類礦產(chǎn)的儲存量。在礦山當(dāng)中不同的礦產(chǎn)資源所攜帶的能量不同，這一差異在X熒光的照射之下將會呈現(xiàn)出不同的顏色，在對礦山進行勘查找礦的過程中，對其進行整體的、多角度的、多次數(shù)的X熒光掃描，最后根據(jù)多次掃描的結(jié)果繪制礦山X熒光掃描顏色圖，并參照不同顏色所代表的礦產(chǎn)類型的規(guī)范表確定礦山中礦產(chǎn)的類型，根據(jù)顏色范圍的大小大致確定礦石儲量。X熒光技術(shù)的運用不僅能提高礦山勘查的準確性，同時極大的提高了整個礦山的勘查效率，并能夠在大范圍區(qū)域內(nèi)使用[3]。

4.3 基低頻電磁找礦技術(shù)

在對于礦山進行礦產(chǎn)開采的過程中，不僅需要開采表面容易開采的部分，也需要根據(jù)需求的變化向地表更深處進行勘測開采，此時就需要利用到基低頻電磁技術(shù)。這一技術(shù)主要是通過向礦山深處發(fā)射一定的電磁波，依據(jù)不同礦產(chǎn)在同一電子波下呈現(xiàn)的電性和磁性的不同確定礦產(chǎn)的種類。

4.4 重砂找礦技術(shù)

重砂找礦技術(shù)主要是通過分析礦山中重砂的分布形態(tài)進而確定礦產(chǎn)的儲存位置。一定的水文條件下，流水會對重砂形成一定的搬運效果，但因重砂自身質(zhì)量的原因在流水搬運一定程度之后會在重力的作用下開始沉積，且在某一個地方大量聚集。在對礦山進行重砂勘測之后，綜合考慮當(dāng)?shù)氐闹亓?、重砂質(zhì)量以及水流作用等因素，再以已知的不同礦產(chǎn)周圍重砂的富集情況為依據(jù)，劃分大致的礦產(chǎn)范圍，進而指導(dǎo)人工進一步的挖掘勘查。值得注意的是這一技術(shù)受到礦山現(xiàn)場環(huán)境因素影響較大，因此在運用的過程中需要多次測量，綜合分析之后再得出相應(yīng)結(jié)論。

4.5 化學(xué)找礦技術(shù)

化學(xué)找礦技術(shù)需要提取礦山不同部位的巖石土壤等作為分析材料，在化學(xué)實驗下觀測其呈現(xiàn)的不同反應(yīng)，并根據(jù)相應(yīng)的模型確定不同部位的礦石成分，對于埋藏相對較深的區(qū)域，需要利用流經(jīng)的地下水進行化學(xué)實驗進而確定其中的礦產(chǎn)資源種類。這一技術(shù)的運用將直接減少人工探測的工作量，并大大提高了勘測結(jié)果的準確性[4]。

4.6 地質(zhì)填圖找礦技術(shù)

在開展地質(zhì)填圖工作的過程中，工作人員需要在野外實地探查，然后結(jié)合探查結(jié)果繪制地理圖，進行地圖繪制后工作人員可以掌握不同地區(qū)礦物含量，進而提升礦物監(jiān)測與挖掘效果。一般選擇大比例尺地圖，通過分析能夠確保收集數(shù)據(jù)的準確性，工作人員也可以結(jié)合不同地區(qū)地質(zhì)分布情況分析相應(yīng)結(jié)構(gòu)，了解礦產(chǎn)資源的大體分布。記錄地質(zhì)填圖信息時需要確保文字和圖像的清晰性，然后通過概括性公式體現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境、礦物特征，為后續(xù)的礦產(chǎn)工作開發(fā)提供支持。盡管地質(zhì)填圖找礦技術(shù)實用性較好，但是不能用于大范圍的找礦工作，目前主要集中于煤炭探測。

5 新形勢下地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)發(fā)展思路

5.1 明確相關(guān)原則

5.1.1 做到因地制宜

礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，形成周期極其漫長，在不同的地質(zhì)作用下，會產(chǎn)生不同的礦產(chǎn)資源。我國礦產(chǎn)資源分布不均，相關(guān)單位在開展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查前，需要充分考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，做到因地制宜，把握礦產(chǎn)的分布位置，提前做好調(diào)查，為后期的礦產(chǎn)開采提供良好保障。在不同的區(qū)域進行礦產(chǎn)勘查時，可以選擇不同的找礦技術(shù)，以保證找礦效果。

5.1.2 循序漸進

礦產(chǎn)資源勘查工作的影響因素眾多，存在很大的復(fù)雜性，要求工作人員必須保持足夠的耐心，做好細節(jié)處理，在工作中堅持循序漸進，依照預(yù)先制定的規(guī)劃進行勘查，避免出現(xiàn)遺漏。同時，勘查前需要深入了解區(qū)域地層信息，做好每一個地區(qū)的細致勘查，就勘查得到的數(shù)據(jù)進行記錄，總結(jié)經(jīng)驗。

5.1.3 應(yīng)注重綜合評價

我國有著十分豐富的礦產(chǎn)儲備，礦產(chǎn)資源類型眾多，比較常見的礦產(chǎn)包括各類金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)以及稀土礦產(chǎn)等。但是很多礦產(chǎn)的儲量小，而且不夠純凈，開采難度大，成本高，部分礦產(chǎn)在開采出來后，還需要做進一步的處理，這樣會導(dǎo)致礦產(chǎn)資源利用率較低。為了保證開采效率，需要在勘查階段做好綜合評價，明確礦產(chǎn)的主要成分、含量和純凈度，給出綜合性評價，然后依照評價結(jié)果來開展后續(xù)工作[5]。

5.2 注重勘測人員的素質(zhì)培訓(xùn)

礦產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部以及整個礦產(chǎn)行業(yè)都需要注重相應(yīng)人員的知識和技能培訓(xùn)，完善的培訓(xùn)機制，定期進行對外交流以及對內(nèi)講座等形式的培訓(xùn)，向企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人員傳授最先進的勘查和采礦技術(shù)，并注重其他諸如職業(yè)素養(yǎng)等方面的培訓(xùn)，并根據(jù)培訓(xùn)的內(nèi)容進行一定的考核，只有考核達標的人員才能正式上崗。并且，不光要進行理論知識的培訓(xùn)，還需要將相應(yīng)的參訓(xùn)人員拉到具體的礦山中進行實際操作，確保書本理論和技術(shù)人員實際經(jīng)驗的結(jié)合，從而提高其知識技術(shù)的實際運用能力。

5.3 轉(zhuǎn)變工作思路，創(chuàng)新工作方法

國家要更加重視地質(zhì)工作，在此基礎(chǔ)上加大資金投入，不斷創(chuàng)新地質(zhì)勘查相關(guān)技術(shù)，向精、高、尖方向發(fā)展。同時，要改變傳統(tǒng)的勘查技術(shù)，更好地滿足熱點稀有礦產(chǎn)的特殊開發(fā)需求，進一步促進地質(zhì)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

目前，我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘查可以使用多種技術(shù)設(shè)備，但我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)水平較先進的設(shè)備較多，需要根據(jù)實際情況對設(shè)備進行更新，以提高勘查水平；在學(xué)習(xí)典型案例的同時，要樹立現(xiàn)代思維能力和創(chuàng)新意識。

5.4 注重綜合規(guī)劃，健全地質(zhì)礦產(chǎn)勘查管理機制

如上所述，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查具有很強的商業(yè)性，主要用于工業(yè)部門。在取得較大經(jīng)濟效益的同時，也存在著很大的不足，一般來說，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查難度較大。要促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效率，進一步促進經(jīng)濟發(fā)展，加強地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的統(tǒng)籌規(guī)劃，不斷完善管理體制，需要注意以下幾個問題：一是，有關(guān)管理部門或領(lǐng)導(dǎo)班子要努力實行分級分區(qū)管理，以地理特征等因素為評價標準，綜合勘查區(qū)分布、人口分布、土地利用、土地利用等方面，將勘探任務(wù)分成若干組；其次，中國地域性強，地區(qū)差異大，地形復(fù)雜多變，未開發(fā)地區(qū)多。因此，有關(guān)行政部門或領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌規(guī)劃；最后，在我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域，資金投入是不斷推進地質(zhì)礦產(chǎn)勘查任務(wù)的動力，關(guān)系到工作人員的工作積極性。要逐步提高勘探質(zhì)量，提高關(guān)注度，實現(xiàn)資源共享。

5.5 擴大合作領(lǐng)域

實際上從我國近年來在礦產(chǎn)資源開發(fā)的宏觀發(fā)展來看，我國的礦藏資源仍然有很大的資源潛力。那么單純的等待我國自身的采礦技術(shù)的提高是無法滿足我國社會快速發(fā)展的需求的。因此在這個時候提出"兩種資源，兩個市場"的口號就顯得尤為重要。拓展我國資源挖掘的可能性，以適應(yīng)經(jīng)濟全球化、資源全球化的發(fā)展趨勢，這樣我國才能夠更好的在國際范圍內(nèi)掌控話語權(quán)，也才能夠發(fā)揮更大的資源潛力推動我國社會的進一步發(fā)展[6]。

5.6 重視環(huán)境調(diào)查

不同的地質(zhì)地形條件會產(chǎn)生不同的礦產(chǎn)資源。為了保證地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的效率和效果，需要做好礦區(qū)周圍地質(zhì)環(huán)境特征的調(diào)查分析，如地形地貌、巖石層結(jié)構(gòu)等，而在實施工程圖設(shè)計的過程中，需要選擇不同的表達方式，做好勘探剖面工程圖的測繪工作，確定最佳比例尺，一些地形復(fù)雜的區(qū)域，還需要進行標注，開展相應(yīng)的水文地質(zhì)勘探，切實做好前期準備工作，這樣才能為后期礦產(chǎn)開采的順利實施提供良好保障。

6 小結(jié)

綜上所述，目前所用的礦產(chǎn)勘探和找礦技術(shù)，是在現(xiàn)有地質(zhì)理論基礎(chǔ)上結(jié)合高新科技設(shè)備來實現(xiàn)的。這些新技術(shù)有助于提高礦產(chǎn)勘探質(zhì)量和效率，可以提高找礦準確性，同時對降低地質(zhì)勘探和找礦成本，減輕實踐工作中對自然生態(tài)的破壞和影響都有重大意義。經(jīng)濟社會發(fā)展的新時代背景下，我們需要實時更新地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦的觀念及技術(shù)，在延續(xù)已有技術(shù)方法基礎(chǔ)上，引進或研發(fā)更多、更先進的新技術(shù)和新設(shè)備，從而提高礦產(chǎn)勘探和找礦的整體水平。