地质勘查和深部地质钻探找矿技术的应用研究谷永生

地质勘查和深部地质钻探找矿技术的应用研究谷永生

谷永生

（河南省煤田地质局四队河南平顶山467000）

摘要：深部找矿和地质勘查具有难度大、工作量大、环节多以及技术应用复杂等特点，如果能源企业依然依靠以往的人力找矿方式，会限制工作效率和质量，因此，能源企业要提升自身的技术水平，积极应用现代而先进的找矿技术，结合矿区情况、地质情况以及技术要求，明确技术类型，实现找矿作业水平与质量的提升。

关键词：地质勘查；深层地质分析；钻探开挖；找矿技术

引言

当前城市化建设发展速度不断加快，人们整体的生活水平也在不断提高，进而对能源的需求量和消耗量也在不断增大。其中很多矿区因为多年大量开采基本上已经呈现出资源枯竭的状态，为了充分满足社会经济发展过程当中对煤炭资源的需求量，必须要不断提高深层次煤矿开采技术，对地层以相的地质条件进行勘查，挖掘出地表以下更深处的矿产资源，通过这种方式才可以为社会经济的发展提供出充足的煤炭资源。因此，在煤矿开的单位的发展过程当中，必须要针对地质勘查和深部地质勘探找矿技术进行分析和研究，以此来提高煤矿产业的经济效益。

1地质勘查和深部地质钻探找矿现状分析

我国矿产资源类型丰富，由于受到勘查与开发技术的限制，我国地质找矿工作的进展情况不容乐观。通常情况下，工作人员会在300-500m之间开展勘查找矿工作，而在勘查找矿技术水平较高的国家，其深度可以达到800m左右，极大地促进了矿产资源总量的提升。由于我国矿产行业的起步较晚，因此在地质勘查和深部地质钻探找矿技术的应用中也存在诸多不足之处。很多勘查与找矿设备老化严重，未能对其进行及时更新换代，严重影响工作效率的提升与人员的生命安全。无法实现勘查与找矿技术的自主研发，对于国外技术的依赖较强，导致工程成本逐渐增加。尤其是在深部地质钻探找矿当中，由于技术与机具的限制，会严重影响我国现代化进程。

2矿产勘查中的基本原则

由于矿产资源的形成耗时极长，十分珍贵，在实际开采和钻探前要经过缜密的数据分析和开发过程的判定过程。而这一过程需要参考的数据大多数都来自于前期阶段进行的矿产资源勘查结果。我国范围内的矿产资源呈现着较为明显的地域性分布状态，不同地区的矿产数量、种类及存储总量都存在着较大差异。为了进一步保证矿产开发和生产过程的效率，也为矿产企业合理控制开发成本提供帮助，应结合矿区分布的实际情况，参照当地的经济水平和政治环境作为辅助判定因素。遵循区域协调，统筹规划的总体方案制定原则，将矿产地质勘查的结果和当地的地质条件、水文资源及矿产资源的分布特点进行整体的评估，并结合以往的施工经验，对勘察过程数据的准确度进行评估。此外，为了保证前期勘察工作的数据足够准确和真实，在进行地质勘查和找矿等一系列工作中，要结合当地矿产开发相关的法律法规政策作为辅助参考，落实矿产资源的勘查活动，并帮助各部门提升矿产开发的效率和推进速度。至今为止，我国的煤炭资源开采和利用历史已长达数十年。大量的浅表层煤炭等矿产资源已被开采殆尽。而为了寻求更为丰富的天然矿产资源就必须向着更深处的位置采取钻探，找矿等工作，实现对更深层矿产资源的开发与利用。相关技术的创新和高端设备的应用能够有效帮助勘查效果获得提升，并为找矿的速度和准确率提供技术支持。另外，将先进的计算机技术和物联网技术引入到煤炭资源的地质勘探与找矿工作中，也能够帮助传统机械化的操作方式实现向信息化的转变，顺应时代发展需求的同时也更便于地质勘察信息的传输与处理，也给找矿过程的数据资源分享和交互使用创造了条件。

3地质勘查及深部地质找矿技术

3.1金刚石绳索技术

当前，该技术已经在我国地质勘查中获得广泛应用，其技术原理为，通过高硬度金刚石能够对深部地质矿产进行钻探处理，但是该技术在我国研究起步较晚，与国外技术水平存在较大差异，需要科研人员进行进一步研究。我国能源企业在应用该技术中，主要通过常规钻杆从绳索取芯装置中进行作业，应用过程较为繁琐复杂，对钻头具有严重的损伤，应用效率较低并且成本高昂。因此，在应用该技术中，需要能源企业结合钻探地域的实际情况进行科学应用。

3.2低频电磁技术

该技术以电子感应为依托，进而获取相关地质勘查数据，对数据进行及时以及有效分析，利用Praser对数据进行处理，获取勘查地区的具体矿产情况，例如矿体赋存以及圈定掩盖区等。但是在具体应用中，其频率信号容易受到不同程度的干扰，进而影响数据的真实性以及可靠性，如果能源企业不解决好这一问题，会对技术应用效果带来负面影响。

3.3反循环取样技术

该技术的主要原理为，以空气作为循环介质，利用钻杆与介质的冲击作用，对钻探区域进行冲击处理，岩屑在高速气流的作业下，缓慢上升到地表，技术人员通过对岩屑检验分析，可以获取勘查地区的矿藏情况以及矿种信息。该技术与常规的找矿方式和地质勘查相比较，在钻探便捷性方面具有较大优势，特别是在深部地质找矿作业中，其可以提升作业速率和质量，节约深部找矿的资源和人力成本。反循环取样技术在我国起步较早，在长期的实践研究中获得广泛应用，近些年，随着我国科学技术的蓬勃发展，该技术与其他技术联合应用取得了显著的效果，例如与柱状岩芯和岩屑取样等技术结合，已经成为深部地质找矿的重要技术。

3.4GPS以及GR技术

GR技术利用遥感装置，例如遥感飞机对勘查地区的水层、土层以及地形地秒等信息进行准确获取，将获取的信息传输到计算机中进行分析处理，帮助企业快速掌握勘查地区的矿藏信息，进而缩小矿产资源寻找范围，便于企业在最短的时间内发现矿藏。同时，利用GR技术还能够对地质信息和地图进行综合分析，把握矿藏类型和储存量，通过波普和信息设备实现深部找矿。GPS技术根据收集的数据构建三维坐标，以监控平台和感应系统为核心，快速获取辐射强度、矿物光谱等信息，通过对信息的分析处理，与数据库信息进行综合对比，进而掌握矿藏类型和储存量，根据三维坐标进行找矿作业。

3.5高精度定向钻探技术

在应用该技术中，需要先明确勘查地区的钻探方向，保证钻探装置按照既定的方向进行作业，其可以高效完成对深部地质的钻探作业，具有常规技术难以比拟的优势。在主钻孔中设置大量羽状钻孔，可以提升钻探的效果和精度，但是该技术在应用中，如果发生钻孔倾斜容易出现各种孔内事故，因此，技术人员在操作中需要结合钻探效果做好防斜设计，防止出现钻孔倾斜的情况，进而预防孔内事故。

3.6化探与物探

当前，我国能源企业在进行找矿作业以及地质勘查中，化探和物探技术依然扮演重要角色，其主要技术包括化探分析法、地震技术、激光极化法以及计算机技术等。物探技术能够准确勘查地区的岩石构造和岩石性质，化探技术能够高效完成对矿物元素和地下矿藏的分析，二者综合使用可以准确以及快速的完成找矿作业。化探与物探技术在煤炭、铀等资源的找矿和勘查中具有显著的效果，例如在煤炭资源找矿中，利用交流电和直流电测量法，可以完成资源信息的获取，便于确定矿藏位置。

3.7X射线分析技术

该技术的原理为利用X线对深部地质矿产资源进行科学处理，通过分析产生的荧光，明确矿产资源的组成部分和具体类型，以X射线谱波为判断依据，由于荧光强度大小和波长短存在差异，可以提示富含的矿物元素，进而明确矿产资源。

结束语

通过对地质勘查和深部地质钻探找矿技术的分析，进一步强调了地质勘查及找矿工作对于矿产资源开发的重要性。通过加强相关技术的研发投入并设置更加合理的技术利用形式等途径，均可提升深部矿产资源的开发和利用效果。帮助我国的采矿行业实现资源和技术的可持续发展。

参考文献：

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[2]方旭东.地质勘查和深部地质找矿技术的分析[J].有色金属设计，2018，45（3）：8-10.

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