略谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术

赵建平

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650000）

社会生产与生活中需要用到大量的矿产资源，但是随着开采规模的扩大，浅部找矿已经不能满足社会需求，找矿深度逐渐加深，500m以下的找矿工作则被认为是深部找矿。与浅部找矿相比，深部找矿更容易受到地质环境与工程环境的影响，导致找矿工作面临的困难较大，对于工作人员的专业性与技术性要求较高。只有加强对地质的全面勘查，分析在找矿当中可能遇到的意外情况，才能帮助管理人员制定切实可行的预防与处理方案，提升深部找矿工作效率的同时，避免重大安全事故的发生。

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[1]。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 地质勘查和深部地质钻探找矿技术的应用

2.1 绳索取芯技术

在云南省个旧市云南锡业股份有限公司卡房矿区1800坑下探矿工程当中，设置钻孔个数为23个，工程量约8000米。在地质勘查和深部地质钻探找矿工作当中，通常会应用绳索提取岩芯，在此过程中通常不会对钻杆进行使用，而在更换钻头的过程中则需要借助于钻杆完成。在作业中出现堵塞问题时，利用核心工具填满岩芯管并对岩心进行提取，在此过程中无需借助于提升的钻杆柱。

绳索取芯技术的适应性与灵活性较强，在实际应用中受到广泛欢迎，在增强取芯质量的同时，能够促进钻进效率的提升，增加企业的经济效益。在堵塞情况下，能够借助于打捞工具进行处理，防止摩擦问题出现在矿芯与钻杆之间，防止取芯质量受到影响。利用绳索取芯技术，可以对升降频次进行合理控制，减轻作业人员的工作压力，防止钻头造成严重破坏[2]。

2.2 X荧光技术

X荧光技术在地质勘查和深部地质钻探找矿中具有很强的灵活性，能够保障勘查数据的全面性与可靠性，为后续作业提供数据信息支撑，提升工作效率与质量，尤其是在品位分析和矿产元素成分分析当中，具有明显的优势。地下物质在激发光作用下，其发射的荧光波长要更长，工作人员可以根据X特征射线进行地下矿产资源的分析[3]。

不同射线具有的能量值也存在差异性，能够明确矿产资源的位置及地下隐伏构造。与此同时，能够对矿产资源界限进行划分，明确矿层厚度等信息，为制定切实可行的深部地质钻研找矿工作方案提供依据。

2.3 甚低频电磁勘查技术

当矿产资源在地下深度较深且地质环境存在一定复杂性时，为了提升作业效率、降低外界因素的影响，往往会采用甚低频电磁勘查技术，能够降低矿产勘探的难度。在电磁频率数据测量时需要用到Fraser滤波器，对矿产资源的分布范围、异常区域地质等进行分析。将电磁仪器设置于探测位置，对现场数据进行全面获取，在完成数据的自动化处理与分析后，帮助工作人员掌握矿体的赋存规律等信息。

2.4 反循环连续取样钻探技术

在地质勘查和深部地质钻探找矿中应用反循环连续取样钻探技术时，其循环载体主要是压缩空气，连续岩屑与全面碎岩的碰撞，则需要借助于双壁钻杆来完成，并在钻探作业当中作为地质样品使用。

由于钻头会在钻进的过程中产生高速旋转，地表中会有大量岩屑出现，在对其进行收集时应该按照先后顺序，以便对地下矿藏情况进行科学分析[4]。

在明确矿产资源厚度、深度和位置的基础上，有效促进作业效率的提升，这也是控制施工成本的有效途径。在应用反循环连续取样钻探技术时，柱状岩心会被地表岩屑所取代，双壁钻杆也会应用于作业过程当中，因此其作业难度较大。在我国地质勘查和深部地质钻探找矿中，应该对国外的先进经验进行借鉴与学习，并对该技术进行优化与改进，使其更加适应找矿工作需求，满足我国现代化建设的工作需求。

2.5 高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术

应用高精度受控定向钻探技术，能够防止在钻探过程中钻孔工作轨道出现偏移问题，提升了主孔中分孔的数量，其分孔通常为羽状钻孔。

在实际作业当中，往往会遇到斜坡陡壁的情况，这会导致钻孔的难度上升，而且也面临着多种安全隐患的威胁[5]。高精度受控定向钻探技术的应用，能够在降低作业难度的同时，保障孔位的精准性，降低了工作人员的施工压力，是控制工程成本的关键技术。在将来的地质勘查与深部找矿工作中，应该加强高精度受控定向钻探技术的运用，防止重大安全事故的发生。

3 结语

为了促进矿产资源利用率的提升，满足我国现代化建设对于资源的需求，应该加强地质勘查和深部地质钻探找矿技术的运用，为工作效率的提升奠定基础，同时防止出现重大的安全事故。绳索取芯技术、X荧光技术、甚低频电磁勘查技术、反循环连续取样钻探技术、高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术等，在勘查和找矿中具有不同的特点与优势，应该依照实际情况选择合理的技术类型。