石厚禮
無論是我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,還是人們日常生活都離不開礦產(chǎn)資源。隨著我國對礦產(chǎn)資源需求量的不斷增加,作為礦產(chǎn)開發(fā)的前期必要工作,同時也是最重要的環(huán)節(jié)之一的地質勘查的重要性也日益顯現(xiàn)出來。為給我國社會經(jīng)濟提供強大的資源支持,就需要借助深部地質找礦的勘查方法,來尋找更多的優(yōu)質礦產(chǎn)資源,從而更好地滿足國家發(fā)展的各項需求,最大程度提高礦產(chǎn)資源利用率,同時促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快,對礦產(chǎn)資源的使用量和需求量都在不斷增加,再加上礦產(chǎn)資源作為一種不可再生資源,其本身就具有一定的局限性,并且我國的礦產(chǎn)資源一直都存在總量較低,分布不均等問題,因此尋找地質礦產(chǎn)勘查相關的新技術、新方法已勢在必行。同時,為了給我國的社會經(jīng)濟的發(fā)展儲存強大的后備力量,我國有關部門也對尋找地質礦產(chǎn)勘查的新技術、新方法給予了高度的重視,從而使地質礦產(chǎn)勘查工作能更有序、更高效的推進,進而為我國礦產(chǎn)資源的開采與利用提供強有力的保障,同時也能使越來越多的人認識到地質勘查工作的重要性和必要性。并且通過加強對地質礦產(chǎn)勘查新技術、新方法的分析與研究,不僅能全面提高地質勘查工作的質量和效率,還能增強其抵抗各種風險的能力。
地質勘查工作,是礦產(chǎn)資源開發(fā)的首要環(huán)節(jié),其主要作用在于探明礦產(chǎn)的資源量及埋藏深度,以便為后期開采工作奠定基礎。地質勘查工作中涉及很多內容,以下主要從三方面進行論述:其一,礦山勘查。在開展勘查工作之前,應對準備工作予以必要重視,并要嚴格落實。同時,勘查范圍也是需要重點明確的地方,在此環(huán)節(jié)中,往往勘查區(qū)域不同,所需用的勘查手段也不一樣,這需要工作人員視具體情況而定。在現(xiàn)場應用勘查手段的過程中,應注意對勘查技術中各要點的把控。在勘查過程中,應記錄好各種數(shù)據(jù)和信息,確保信息采集結果的準確性;其二,尾礦資源分析。從可持續(xù)開采的角度來看,礦產(chǎn)開發(fā)的持久性與開發(fā)理念以及技術應用水平有著直接的關系。在地質勘查中,尾礦資源分析是重點內容,為確保開采作業(yè)的正常進行,以免浪費資源的情況發(fā)生,技術人員應慎重以待,嚴格遵循相關工作流程進行;其三,接替資源勘查。眾所周知,很多礦產(chǎn)資源是歷經(jīng)千百萬年才得以形成的,是一種不可再生資源。因此,在勘查地質的過程中,勘察人員應對開采年限的價值予以充分認可,并盡可能的提升開采年限。在對特殊資源進行開采的過程中,為避免這些資源在勘察過程中受到破壞,可采用替代資源的方式開展勘查工作。
雖然我國在地質勘查領域已經(jīng)有相對完整的理論體系,但是對于不同的礦產(chǎn)地區(qū)和礦產(chǎn)種類,其并不能完全適用,因此我們就需要通過了解和把握更深層次的地質作用、時空規(guī)律以及相應礦種的成礦理論等,來對深部礦體進行充分分析與判別。并且現(xiàn)階段,我國有很多的理論、技術方法并不能對深部礦體進行有效識別,再加上深部地質環(huán)境較為復雜,目標不明確,穩(wěn)定性也較差,因此很多勘查方法的應用效果并不理想,所以目前我國在相關理論和技術方法上都具有一定的局限性。
近年來,隨著我國越來越重視對生態(tài)環(huán)境的保護與建設,因此礦產(chǎn)的勘查工作就要做出相應的調整和改革,從而以此來更好地建設我國的生態(tài)文明。所以生態(tài)相對脆弱的地區(qū),以及自然保護區(qū)現(xiàn)如今都已不允許進行礦產(chǎn)勘查及開發(fā),而這就使得原本就有限的找礦空間被進一步壓縮,再加上部分礦產(chǎn)勘查區(qū)域已經(jīng)完成了淺層找礦的工作任務,所以接下來就需要開展深部的找礦勘查工作,然而目前我們對深部礦產(chǎn)資源所處的環(huán)境還不太熟悉,沒有明確的線索與方向,因此無法確定具體的工作方法,從而在一定程度上阻礙了深部找礦勘查工作的發(fā)展進程。
對于深部找礦的工作,需要遵循由淺及深,以及從已知到未知的原則,但是在此過程中,該工作會受到人文環(huán)境等因素的干擾和影響。比如,在開發(fā)淺部礦產(chǎn)資源的過程中,其建設的基礎設施、軌道及采空區(qū)會對現(xiàn)場的物理勘探、測量及數(shù)據(jù)解譯等工作造成很大的影響,并且在其開發(fā)、開采中所排放的廢水和尾礦,也會對現(xiàn)場的化學勘探造成一定的影響,從而使其工作無法順利開展。除此之外,因有關部門對深部找礦的礦權提出了更高的要求,所以這就使得找礦勘查的工程項目會受到很大程度的制約,進而影響該工作的實際進度。
相對于淺部找礦來說,深部找礦的工作難度更大,對于相關勘查技術的要求也更高,因此就需要通過應用和引進各種先進技術、儀器設備等來為其提供技術上的支持,所以對于深部的找礦工作來說,其需要投入大量的人力、物力和財力,因此勘查成本就會不斷增加。在當前市場競爭日益激烈的情況下,要想更好的開展該項工作,就必須考慮經(jīng)濟成本并將其未來的經(jīng)濟效益作為主體目標。然而,當前由于礦產(chǎn)品的價格的持續(xù)走低,使得我國的深部找礦的工作面臨更大的風險和考驗。
(1)危機礦山替代資源勘查。一旦礦產(chǎn)資源供給不足,嚴重影響本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,一定要注意尋找和確定被替代的礦產(chǎn)資源,只有這樣,才能保證礦產(chǎn)資源的穩(wěn)定供應,因此相關人員應予以重視。為了解礦山問題的實際存在,有必要開發(fā)礦山替代資源。切實提高開發(fā)質量,開采替代資源。
(2)了解實際情況。礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展要以長遠發(fā)展為目標,充分考慮礦山的經(jīng)濟效益,才能保證礦山的可持續(xù)發(fā)展。礦山開發(fā)前,工作人員還應進行實地考察。結合市場發(fā)展的相關情況,使發(fā)展規(guī)劃更加科學。
(3)伴生礦產(chǎn)的勘探。由于長期受自然環(huán)境的影響,許多礦產(chǎn)資源的存在并不是孤立的,因此為了提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)質量,必須實施并解決一個方案。由于科學的勘探方法,與礦產(chǎn)有關的礦產(chǎn)資源可以得到有效的利用。根據(jù)地質勘查的數(shù)據(jù)和資料,可以使礦產(chǎn)的開發(fā)利用規(guī)劃更加科學合理,使整個礦產(chǎn)資源的開發(fā)效率不斷提高,減少礦產(chǎn)資源的浪費,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值。
(4)礦山勘探。為有效改善環(huán)境保護的影響,根據(jù)有關人員的環(huán)境調查結果,將地質調查報告上報有關部門審核等,從而對地質問題進行科學評價,并積極運用相關專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,恢復礦山環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。
隨著高新技術水平的提高,X射線熒光技術也促進了各種經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是對我國礦業(yè)的發(fā)展,其中X射線熒光技術被廣泛應用于地質勘查中,最大限度地發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)信息,X射線光子技術是對目標地下礦物進行全方位照射,激發(fā)原子的能量,使之進一步形成有效的熒光。此時,測量人員可以利用分布式熒光來分析礦物。同時根據(jù)光照條件準確識別礦產(chǎn)的分布和特征。由于地下礦石分布不規(guī)則,很難用傳統(tǒng)的方法準確判斷礦物元素的類型,而借助X射線熒光技術,可以確定礦物元素的類型準確確定切割,為后續(xù)的采礦工作奠定了堅實的基礎。當?shù)V物受到不同的X射線照射時,也會發(fā)出微弱的熒光,這也是由于不同元素的X射線接收頻率不同,使得最終元素的波長和光譜也有很大差異。對于本次調查,工作人員應根據(jù)實際情況準確判斷礦產(chǎn)。此外,X射線技術的應用具有操作簡便、靈活性強等諸多優(yōu)點,可以準確地確定地下礦體的分布,但也可以將邊界特征清晰地顯示出來,顯示礦體的厚度。最重要的是幫助勘查人員準確識別地質構造,進而充分發(fā)揮X射線熒光技術的作用,全面有序地推進地質勘查和煤炭開采。
目前,金剛石取心技術已廣泛應用于煤礦開采中,逐步提高開采質量,最大限度地降低人工成本。這項技術取得了令人滿意的效果。金剛石本身使用壽命長,可用于勘探作業(yè),也是地質勘探技術的首選。同時,根據(jù)金剛石鉆頭的尺寸差異,有多種類型和型號,不同的型號也起著不同的作用,這就要求測量人員結合實際檢測情況選擇合理的鉆探勘探作業(yè)。此外,該技術的應用可以提高地勘局的地質調查質量。由于難度系數(shù)高,僅靠傳統(tǒng)方法難以滿足工作需要。但借助金剛石繩索取心技術,可以滿足鉆井實際深入勘探的要求。這也是因為取芯是用特殊材料進行的,這樣可以最大限度地提高工作效率。此外,該技術還具有裝置簡單、操作單一、施工方便等優(yōu)點,但也存在精度不夠等缺點。因此,在使用過程中,偵查人員應靈活運用金剛石巖心技術。因此,要發(fā)揮技術在地質調查中的作用,最重要的是為后續(xù)的勘探工作打下堅實的基礎,促進中國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。
逆循環(huán)連續(xù)采樣技術使用壓縮空氣作為循環(huán)介質,使用雙壁鉆桿通過沖擊來旋轉,并將破碎的巖石和連續(xù)的切屑整合為鉆井作業(yè)的地質樣品。在連續(xù)鉆孔過程中,切屑通過雙壁鉆桿的中心以高速氣流流到地面,并在地質實驗室對收集的地質樣品進行分析。國內外大量的鉆探經(jīng)驗表明,該方法不僅可以確定礦體的深度,厚度和品位,而且鉆探速度為5~10,比傳統(tǒng)的柱芯提取要快。在大多數(shù)情況下,建筑成本會大大降低。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù),澳大利亞80%以上的鉆井作業(yè)都是使用鉆井技術進行的。這項技術是在1980年代中期在我國研究和推廣的。然而,在具有地質形狀的巖心中,這需要特殊的雙壁鉆桿和高沉積阻力。值得注意的是,地質鉆探公司和礦業(yè)投資者提出了將地質勘探與巖心取樣相結合的新概念,該新概念已在某些國家應用,并取得了高效率和地質影響。與任何方法的結果相比,鉆井性能大大提高,成本大大降低。
GPS是基于1964年推出的海軍衛(wèi)星導航系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)。通過衛(wèi)星,它可以執(zhí)行無線電導航,定位地球上的每個地點和時間,并為我們提供精確的三維數(shù)據(jù)坐標。該技術已廣泛應用于礦石勘探和地質勘探中,必須首先建立感應系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個導航系統(tǒng),一個地面控制站,一個GPS接收器和一個地面通信網(wǎng)絡組成。監(jiān)視系統(tǒng)由監(jiān)視中心,網(wǎng)絡中繼站,基站控制站,GPS參考站和GPS移動站組成。在收集信息時,某些巖石礦物具有穩(wěn)定的物理結構和化學組成,即具有穩(wěn)定的固有光譜吸收特性。光譜特性是由晶體場效應的影響引起的。通常,各種礦物的輻射能力是獨特的。當使用光譜儀測量樣品的光譜曲線時,可以將獲得的光譜量與光譜資源庫進行比較,以通過地質學獲得礦物組合。同時,根據(jù)信息收集曲線的吸收特性選擇合適的像波。
核心導向技術也是一種常用的技術。在地質勘探和找礦的第一部分中,該技術的應用能真實反映出巖芯在鉆孔臺階中的位置,幫助調查人員了解地下巖層的走向和角度,從而更好地了解從地表開采的礦物的走向和角度。中國礦產(chǎn)資源豐富,不同地區(qū)的礦產(chǎn)資源也有很大差異,這對礦產(chǎn)勘查人員提出了更嚴格的要求。在實際開采過程中,應結合礦區(qū)實際開采作業(yè)的特點。在使用該技術之前,應充分把握礦產(chǎn)資源的特點,靈活地利用確定的核心技術進行資源配置,這就要求在實際操作中準確定位鉆井軌跡,為今后的鉆探打下堅實的基礎。另外,當勘察遇到陡坡或陡壁時,應采用高精度定向鉆進技術,最重要的是確定鉆進的位置,以最大限度地避免施工事故,全面提高開挖質量和水平。
深部的找礦工作就是對埋藏在地下的礦產(chǎn)資源進行勘查,從而進一步分析和研究其是否具有開發(fā)利用的可能性及可行性。除此之外,還需要先進的科學技術以及相關理論為其提供支撐,采用相應的勘探方法,然后再通過科學合理的整理和分析,來對其做出預判。
地下礦體在其生成的過程中會發(fā)生一系列的化學反應,其實這里的化學反應就是指在其礦體周圍的巖石會出現(xiàn)一定量的原生暈、次生暈,而相關勘查技術人員就是通過對這些巖石進行地球化學測量和分析,來為后續(xù)勘探的工作提供第一手資料。各種類型的暈都有著其各自的特點,因此通過對比這些特點,可以對礦體的位置進行合理的預判。利用計算機網(wǎng)絡技術對深部的礦產(chǎn)位置進行進一步的勘探,而這種地球化學測量的找礦方法主要就是在巖石產(chǎn)生化學反應的基礎上進行的,所以通過對巖石的深入分析與研究,可以發(fā)現(xiàn)其內部元素的分布規(guī)律,這樣就可以在此基礎上,為礦產(chǎn)資源的進一步勘查工作提供其所需要的信息。
穿透地球化學找礦方法的主要工作原理:通過利用相關的儀器設備來探測地下隱伏礦體或地質體發(fā)出的一些微弱信號,然后再將這些信號以信息數(shù)據(jù)的方式反饋回來,從而使相關技術人員可以在此基礎上進行更深入的分析與研究,因此這是一種對地下礦體或地質體進行深入預測的直接方法,所以該方法主要是依據(jù)礦產(chǎn)資源的成礦元素或半生元素位移活動或者是深部礦產(chǎn)成礦元素向地表遷移的機理、分散模式來進行進一步的分析,最后再通過成果解譯技術來對深部礦產(chǎn)資源進行相應的預測。
相比于其他的找礦方法,地電化學找礦方法具有更強的綜合性,是集地球物理、地球化學及電化學為一體的找礦方法。具體表現(xiàn)為,該方法通過對地下巖石較長時間施加人工電場使其內部離子狀態(tài)元素向正負極遷移,這些離子狀態(tài)元素被元素接收器收集并富集起來,通過分析與研究對深部礦產(chǎn)的種類、位置進行預測,進而為深部礦區(qū)是否存在礦產(chǎn)資源提供有效信息。
通過提高對深部地質礦產(chǎn)情況分析重視程度,不僅能夠將勘查工作的成本降低,還可以將相關技術人員的工作量降低。經(jīng)過分析深部地質情況,能夠將地質情況整體推算出,這樣在相對程度上,降低了勘查的工作量。但要值得注意的是,在進行深部地質礦產(chǎn)勘查的過程中,需要很充分的了解該區(qū)域的地質環(huán)境,只有對地質環(huán)境的狀況全面的掌握了,才能保障勘查工作順利進行。
礦產(chǎn)資源的分布都具有一定的規(guī)律性。所以,在具體的施工過程中,應對礦產(chǎn)的大概情況及分布進行總結與分析,只有了解礦產(chǎn)的規(guī)律,才能防止工作中發(fā)生的一些問題,因此,才能提高工作的效率和質量。從實際的情況分析,不同地方成礦的類型、分布特征也會不一樣,但在地質構造方面還是會有很多相同的地方,因此,工作人員在實施勘查工作的過程中,通過溝通跟相互配合,以及相互間的學習借鑒,以此來提升地質礦產(chǎn)勘查深部找礦的實際效率,確保深部地質找礦勘查工作能順利的開展。
總體而言,隨著國家經(jīng)濟社會不斷發(fā)展,對礦產(chǎn)需求的不斷增多,深部找礦技術會愈發(fā)受到重視。對此,作為地質勘查人員及相關技術人員,應認識到該技術的重要性,并不斷的加以改進和優(yōu)化,以便使其得到更廣泛的應用,從而推動礦產(chǎn)事業(yè)的高速發(fā)展。