地質礦產勘探在地質找礦中的技術應用研究分析

劉 超，劉潔鳳

（山東省魯南地質工程勘察院（山東省地質礦產勘查開發局第二地質大隊），山東 濟寧 272100）

礦山地質學的實踐本質為了幫助礦山工程順利進行、保證礦產資源的合理利用，旨在發現、勘探和開發礦床。它在多年前就被業界認可，并作為一種引導被很多地質學家研究。隨著社會的發展，人們對于礦產資源的需求越發迫切，而礦產資源的發現以及勘探是非常不易的，其需要相關部門付出大量的人力以及財力，且在此過程當中，還會對采礦人員的生命安全與健康造成極大的損害[1]。因此，探求新型且高效安全的地質礦產勘探技術就顯得至關重要了。

1 地質找礦的現狀及其內涵

礦產開發歷史悠久，隨著社會的發展進步，勘探方法和技術也在不斷發展。在中國的許多地方，礦產資源開發的效率得到了改善，開采方式和數量不斷提高，并且在科學技術的影響之下，我國還能夠開發利用許多新的礦產資源。這對我國經濟的發展起到了非常重要的作用。除此之外，礦產資源的開發以及利用是我們經濟社會的發展所必需的，其與我們的生產生活息息相關，這就是為什么我國非常支持礦業公司，特別是其在礦產資源開發方面。目前國內外礦產開發采用的方法可分為地質調查法、物理調查法和化學調查法三大類。而傳統的礦產勘探以及發掘技術不僅效率低下，還往往會危害施工人員的生命健康，他們需要深入礦井地下來進行勘察，這是非常不安全的。所以，這就迫切需要我們使用新型的勘探技術。

除此之外，任何礦床勘探工程方面的分析都必須考慮采礦地質過程，因為采礦地質和礦產勘探作為工程企業是不可分割的。在大多數情況下，這些術語可以而且應該用于指定類似的實踐[2]。任何礦藏的充分、有效開采都取決于兩個或多或少相互關聯但卻截然不同的功能。它們是，即：

為證明存在可供開采的礦石所需的勘探、發現和開發工作。這一階段的工作只有通過解開和解釋控制所尋找礦物質定位的地質背景才能有效完成；

采礦用人力和機械以有計劃的受控方法開采或生產已發現和開發的礦石。而對其進行剖析，可以得出以下結論。

（1）礦產勘探是在地殼內或地殼上尋找迄今未知或未發現的礦藏。導致這種勘探的基本、根本的影響是對經濟利益的渴望，以及對使用礦物材料的渴望。

（2）工程學的定義是使自然界中物質的性質和能量來源對人類有用的藝術和科學。

（3）科學是簡化為法律并體現在制度中的知識——它是由知識產生的專業性或動手能力。

（4）采礦地質學是地質學的一個整體領域，通過它發現和勘探礦藏以獲取經濟利益。具體而言，它是一個特殊的經濟和構造地質學領域。

根據上述定義，毫無疑問地認為，采礦地質學在勘探經濟礦產體時是工程學。這不是一個新概念；它在30多年前就得到了承認和描述，然而，由于某些原因，采礦地質學和工程的關系從未完全明確到一個階段，在這個階段，人們已經采取了明確的、協調一致的行動，以確立采礦地質學作為工程師應有的專業角色[3]。

2 信息技術在地質勘查中應用的制約因素

地質研究在我國國民經濟、人民利益和社會發展中發揮著至關重要的作用。大多數地質學家都在自己家鄉的某一個角落里，經過不斷的勘探工作，他們將能夠為我國經濟社會發展勘探各種有價值的地下礦產資源。地質勘探的順利發展需要適當的科學技術作為工具。而信息技術帶來的社會效益和經濟效益是顯而易見的，信息技術的發展趨勢是不可逆轉的。因此，各單位要積極利用信息技術提高勞動生產率。就現實而言，我國地勘行業存在一些實際制約因素，影響了信息技術的積極應用。

2.1 思維的影響

雖然科技在不斷的發展與進步，傳統的地質礦產發掘技術可能不適合當今時代的潮流，但是大多數的地質工作者們對于傳統的地質礦產開發工具有著深厚的情感，他們認為指南針，放大鏡，鉆機等等工具凝結著一代又一代人們的心血，是無法輕易放下的。因此，在他們心中往往會對一些新型的科技充滿了排斥，而科技存在的意義卻是讓人們能夠對其進行使用，一旦其不被人們所接納，那么他的發展也就會停滯不前了。

2.2 人員的影響

信息技術能夠得以運行是離不開高精尖的專業人才的，很多高科技設備是從國外引進的，對其進行操作，往往需要技術人員具備一定的外語功底以及計算機的應用能力。但是，由于地質礦產勘查是一項非常辛苦的工作，地質研究人員們在進行礦產開發的時候，一般都需要在野外扎營安寨，風餐露宿，長時間離開家人到外地出差更是家常便飯。但是，雖然工作那么辛苦，薪資報酬卻可能不盡如人意。工作強度與福利不相匹配導致了大量人才的流失，很多高精尖的人才轉而奔向其他崗位，愿意駐扎在營地，堅守在這個崗位的往往都是一些老技術員。雖然他們也有著過硬的本領，但是畢竟不像年輕人那樣，接收新鮮事物的速度較慢，而且對一些信息技術也不甚了解，這也就導致了信息技術在地質礦產勘查過程中應用效果不佳的局面。

2.3 資金的影響

信息技術在地質礦產勘查中的應用意味著需要大量的資金投入，一些大型的儀器和設備往往都需要花費大量的金額來購買。雖然一旦有礦產開發出來，這個資金的缺口就能夠立馬補上，但是地質礦產勘察是一個需要花費大量時間的過程，而且，盡管花費了大量的人力，物力以及財力，勘察的結果也不一定盡如人意[4]。所以，對于投資者們而言，將大量的資金投入地質勘查，幫助他們來購買現代化的儀器和設備是不太劃算的，風險太高，并且收益間隔較久是影響他們做出決策的主要影響因素。因此，地質勘查隊伍中收到購買儀器的補助往往較少，這也是導致信息技術無法在地質礦產勘查中發揮重要作用的一大局限因素。

3 信息技術在地質勘查找礦中的優勢

科學技術是提高研究準確度和精密度的唯一保障。隨著現代科學技術的積極發展，我國地質勘查技術正在積極向信息化方向演進。地質調查信息化程度不斷加深，經濟效益和社會效益更加顯著。雖然信息化并不完全準確，但是其是現階段人們的最佳選擇。為此，國家地質調查工作人員需要轉變工作觀念，采取積極措施，使更多信息技術適應勘查工作。

在當今世界，隨著人口的快速增加以及科技的不斷發展，人們對于自然資源的需求越來越大，而在其中，消耗最大的當屬于礦產資源。石油的煉制，塑料制品的制作，甚至是一些女士的化妝品等等都離不開這些礦產資源。但是作為一種不可再生資源，且隨著經濟與社會的發展，人類對能源的依賴程度也愈來愈高。所以，礦產技術進步在地質勘探中起著決定性的作用。通過進一步增加科學技術投入，注重科技進步，吸納先進科學技術，加強研究力量，提升效率和數據的可信度，進一步提升油田產量，改善石油品質,實現了我國能源安全，為地質勘探企業創造更高效、更大的生產能力打下了物質基礎，使經濟發展繼續穩健發展，科學技術的發展已成為時代潮流。

4 地質勘查找礦中的應用策略

隨著現階段中國經濟發展的加快，我國對資源和礦產資源的需求不斷增加?？紤]到我國的戰略目的，廣大地質工作者必須提高勘探工作效率，減少勞動時間和勞動費用，這就要求勘探行業積極利用信息技術，通過此類技術第一時間明確地下礦藏的種類以及數量。

4.1 利用信息技術

隨著地質環境的復雜以及礦產資源的稀缺，傳統的地質礦產勘查方式已經不適合于目前的地下礦藏的探尋了。在現階段，地質勘查人員可以利用信息技術這一載體，很迅速，便捷的在底下深處發掘出礦藏，并且還可以借助該平臺來分析出礦藏的種類以及價值，知道這是不是自己所需要的。信息技術可以隔絕巖石以及泥土層的干擾，精確的探索到礦藏的位置，這大大縮短了勘察的工期，提高了發掘的效率。

4.2 頂層設計

信息化在地勘行業中的運用過程，同時也是管理者和廣大職工思想觀念更新的重要過程。行業首先就應該進行頂層建設,以推動信息化的積極運用。而地勘信息化的主要目標就是實現地勘主體流程的全面信息化[5]。其核心內容是形成一種采用0/5架構的三層結構系統。最核心是對數據庫關鍵技術、業務支撐環境和操作系統的整體集成化。次核心是對野外數據收集的全面數字化。該過程要以現代計算機和互聯網等信息技術的廣泛運用為基礎，并逐漸達到全面智能化。

4.3 利用信息化條件下的信息軟件

地質勘探現場數據采集采用數字化現場采集系統完成。因此，我國的地勘公司需要籌集資金并購買相應的信息處理軟件。而在其中，包括有地勘局研制的數字地質填圖系統、地質礦藏種類及其數量分布系統、研制的勘探工程數據登記系統、野外數據采集系統等等。采集到地質礦藏現場的信息之后，通常通過北斗衛星、5G移動設備或VHF、短波、異頻適配器、數據發射器和有線網絡的組合發送到信息中心進行處理。通過這些技術足以滿足行業的技術需求，幫助相關人員快速進行礦藏的發現與開發。

4.4 注重合理開發

目前，我國對于石油等礦產資源的地質勘探技術仍存在諸多不足，需要對此進行分析和不斷改進。石油等礦產工業的不斷發展對我國的環境質量產生了重大影響，除此之外，采礦事故頻發也給社會的安定帶來了影響。因此，采用先進的設備來提高工作效率和數據可靠性，更準確地研究合理的石油等礦產資源的儲量，減少開采過程中對環境的破壞以及對加強對于礦工如何充分保障生命財產安全，提高大油田的采收率的教育，將是一個未來礦產資源開發的指向標。因此，需要我國繼續實施新的戰略思路，購置新的機械設備，貫徹科技理念，降低地質勘探風險。大型勘探項目可以通過降低風險、風險共擔、利益共享等多種協作方式，加快能源多元化發展。

4.5 地質物理勘探技術

地質物理勘探技術又稱地質物理勘探，是應用物理學的基本原理分析地球表面礦產資源的物理現象，用于研究地球物理結構和地下資源的技術，是礦產資源勘查開發初期的重要環節。傳統的地質物理測量包括重力測量、磁測量、電測量和地震測量等等。然而，隨著礦產勘探新方法的引入，地質物理勘測方法正變得越來越數字化、智能化和自動化。目前正在開發的工具有很多，如數字地質技術、3D地質技術、高分辨率地質技術、3D預壓深度過渡技術、油藏地質描述技術和石油勘探開發等，這些方法將賦予傳統礦藏勘探新的活力。

4.6 探井技術

隨著電子、機械、計算機、通信等技術的飛速發展，探井技術的發展也出現了突破性的發展。例如，一口井的勘探可以組合更多的井下和平行儀器，一臺儀器同時有很多個探測器，可以擴大井眼的覆蓋范圍，使成像測量具有更大的視野。

與此同時，核磁共振勘探技術也得到了發展，并得到了極大的改進和廣泛的應用。在國外，測井技術平均每10年更新一次。現在，以斯倫貝謝公司為代表的成像測井技術代表了當今的最高水平[6]。然而，國內成像測井技術還處于起步階段。因此，要提高勘探技術水平，發展不同的勘探技術，還有很長的路要走。

4.7 鉆井技術

通過研發先進的鉆井技術和改進現有的鉆井技術，可以顯著降低勘探成本。目前，挖掘成本占勘探和開發總成本的近七成。提高速率，克服漏失和管道堵塞，培育人才和關鍵技術，降低勘探成本能夠在一定程度上大大提升礦藏的經濟效益。國外薄孔鉆井、側水平井、擴井、橫井等鉆井技術已全面實現產業化。同時，高探井新型地理驅動工具和鉆井技術研發進展順利。盡管近年來我國鉆井技術取得了長足進步，但與國外相比還有很大差距。因此，我國需要不斷提高油井產能，擴大鉆井方法的充分應用，不斷研究開發新方法，推動鉆井技術的日常發展。

4.8 提升人員專業素養

勘查人員對地質礦產資源勘查至關重要，人員的專業素質和技術能力直接關系和影響最終勘查工作的效率和準確性。

因此，國家必須在提高地質勘探技術水平的同時，保證員工的技術水平。而為了達到這個目的，可以安排檢查員定期參加培訓和教育，并在此過程中使用一些當前的先進技術。為了與我國的地質構造相結合，從而高效率的進行地質調查，地質調查工作者必須努力擴大和更新他們的知識庫，并且需要他們在相關操作過程中遵守安全規定，并避免在施工過程中造成其他損壞，其完成程度具體取決于操作過程。

而工程實踐方面的能力和培訓，為了能夠使員工們獲得令人滿意的成果，需要他們掌握以下幾個技能。首先，他們通過鉆孔探測或地球物理測試等一種或多種手段直接觀察或間接揭示的所有控制元素存在的調查和工程記錄；緊接著，選擇和使用可能需要的機械和設備的指南，以探測和測試礦質的礦物學和結構特征；之后則需要通過使用畫法幾何學、數學、物理、化學或力學，解釋身體的地質關系（結構、經濟和礦物學）及其各自和累積效應；然后通過應用地質科學、數學程序、采礦實踐和選礦方法的知識，確定給定礦質中所需材料的可測量和潛在數量及期限；這種方法有助于采用計劃方法開采和開發特定礦體，如采礦地質學的工程方面。此外，很明顯的是，員工們需要在幾個工程科學領域內接受基礎或特殊培訓，如此才能幫助他們進行正確、全面地學習。

另一方面，它可以節省勞動力和經濟成本。先進計算機建模技術的進步不斷提高勘探質量和綜合水平，以及石油地質勘探方法的及時性。相關研究人員們將繼續加大各項創新力度，完善石油等礦藏資源的勘探技術，尋找新的途徑來獲得更好的經濟效益。充分依靠能源科技進步，提供自主創新能力，提高引進技術的吸收、吸收和更新能力，實現能源開發技術、關鍵技術和關鍵裝備的進步，不斷創新能源發展和利用的道路，不斷提升發展潛力。在此過程當中，需要加快巖石物性分析創新技術、物探技術、探井技術和鉆井關鍵技術研發，全面提升油氣物探創新能力和技術水平。同時，地質物理的探測方法的應用在技術上應該不斷提高。勘探鉆井等方法的基礎研究可以在深度和寬度上實現全面推進和應用。突破性技術鏈從最初的研發延伸到可持續發展，打造實現油氣勘探開發長生命周期的新地球物理服務鏈。除此之外，國家油氣開發需要對服務鏈進行全面整頓并集成到水庫、海洋、軟硬件、環境等。我們將不斷探索新的方法和技術，運用不同的勘探環節和方法，提高我國地質勘探的質量和效率。

5 結語

綜上所述，地質勘查技術對于中國地質礦藏的勘查的應用起著非常重要的作用，因此其對于中國地質勘查在實際工作過程和綜合勘查技術上的創新，仍然是非常重要的，并且地質礦藏的勘察方法一直在穩步改進，不斷對中國地質找礦技術水平和產品質量與效益進行提升，最終真正把地質勘探科技的功能充分發揮起來。