地质勘查和深部地质钻探找矿技术的分析

郭宏伟 赵艳利

摘 要：本文首先分析了国内深部地质钻探找矿技术的发展现状，阐述了地质勘查工作的重点内容，研究了深部地质钻探找矿技术，以期能够对矿产资源开发工作的开展起到一定借鉴意义。

关键词：地质勘查;深部地质;找矿技术

引 言

矿产资源的开采中，地质勘查发挥着十分重要的作用。地壳中富含较为丰富的矿产资源，针对各种不同区域的矿产资源，应采用不同的勘查方式。矿产资源中，有一部分存在于深部地质结构中，应借助于先进的地质钻探找矿技术才能实现对其的开采。为了更加精准地采集深部地质矿产资源的勘查信息，深部钻探找矿技术由此诞生，并且具有十分宽广的运用范围，应予以大力推广运用。

一、国内深部地质钻探找矿技术的发展现状

我国地域辽阔，地质情况具有一定复杂性，给矿产资源的开采制造了一定困难。尽管国内资源分布范围较为宽广，但大多数均是浅表层的矿产资源。从此点来看，国内矿产资源具有较大的开采潜力。因此研发先进的钻探找矿技术是十分必要的[1]。目前，国内地表矿产资源或是露天矿产资源实际的勘查深度通常都在地表500m之上，相较于国外发达国家而言，明显落后。基于此，国家应大力开发勘探技术，增加地质勘查的深度。国内深部地质钻探找矿技术在发展中主要存在如下几个层面的问题：首先，资金投入不足，依然沿用原本的地质钻探设备;其次，专业人才不足，具备相应专业能力的人员相对偏少，很难合理地对新型技术进行使用;最后，工作效率相对偏低，没有创建相对科学的管理体系，针对深部地质钻探找矿工作的开展系统性严重不足，需要投入大量人力成本和时间成本。

二、地质勘查工作重点内容

（一）勘查矿山生产的实际情况。针对于矿山生产的勘查，首要的工作就是要做好前期准备，确切明了矿山的服务年限以及有关规范等多方面内容，确保矿产资源的科学开发及运用。与此同时，应明确矿山生产的实际勘查范围，利用多种方式针对矿产资源的实际数量进行勘查，利用合理的勘查技术手段，提升勘查工作的实际开展效率[2]。并做好勘查工作开展中的相关记录，对信息加以整理，且要进行备案处理。此外，实际矿产资源勘查作业中，应全面考虑周围的环境条件，具体包含矿产资源自然以及人文环境等众多方面，如此才可以给后续矿产资源开发工作的开展提供有力保障。

（二）寻找危矿的替代资源。国内部分大中型的矿山，其中所含有的矿产资源均是一些比较重要的固体能源以及原材料等。要想确保矿山可以被使用更长时间，便应针对矿山实施较大规模的接替资源勘探，如此才能够实现矿产资源更加有效的利用，确保矿山能够持续发展。勘查的具体内容包含之于矿山内部和外界环境条件的分析及研究，找出其中现实存在的矿产资源。特别要高度关注铅和锌等在市场上具有较大竞争力矿产资源的开发。实际勘查工作开展中，应对于那些条件较好但属于危机矿山的首先做出安排，确保矿产资源开采作业能够有效实施。此外，针对于危机矿山的勘查，应对其进行科学评估，确定其相应使用年限以及在接替资源层面的潜在发展能力。

三、深部地质钻探找矿技术

（一）金刚石绳索取心技术。地质钻探找矿作业中，绳索取心技术的运用较为普遍，并具有十分良好的钻探效果。上个世纪七十年代国内逐渐开始运用绳索取心技术，然而相较于国外发达国家而言，国内在绳索取心技术的运用深度及广度上依然存在着一定差距。在全部固体矿产岩心钻探工作中，应用该种技术所完成的工作总量占比不足30%。由国内生产的绳索取心相关钻具存在多方面问题，如容易脱扣及折断、生产质量相对较差等，无法使1000米深度钻孔的实际需求得到良好满足[3]。但针对深部找矿作业而言，通常会采取其它方案实施相应作业，运用内径能够通过绳索取心钻具内管较为普通的钻杆进行实际的钻孔取心，然而这样的操作方式虽然完成了相应作业内容，但加大了钻孔的实际工作量。

金刚石钻头实际应用年限相对较短，使金刚石绳索取心技术在深部地质钻探找矿作业中受到一定限制。上个世纪六十年代我国加大了此方面的研究力度，七十年代大力推广该种技术的应用，推动了国内金刚石钻头生产加工的发展，然而具体应用效果同国外发达国家相比依然存在不小的差距。尽管我国针对金刚石超硬复合材料实施了大力研究，生产出了部分复合、聚晶产品，然而在性能方面依然无法与国际水平相比拟。我国金刚石钻头的使用年限相对较短，效率也相对较低。据有关资料表明，国内用于硬岩地层作业的金刚石钻头使用年限不足40年。

（二）反循环连续取心钻探技术。该种钻探技术将压缩空气当作循环介质，应用双壁钻杆采取冲击回转全面碎石当作地质样品的形式实施具体钻探作业，伴随着钻探作业的不断实施，高速气流的作用下岩屑会持续地从钻杆的中心位置转移到地面表层，且根据相应顺序针对岩屑进行收集，将其当做地质化验分析的相关样品。经国内外大量工程实践已充分表明，应用该种钻探方式所获取的地质样品不但能够符合确立矿体厚度、埋藏具体深度等相关参数的基础需要，同时相较于以往的作业方式而言，反循环连续取心钻探技术的实际作业速度要高出5-10倍，同时大幅缩减了工程施工成本。国内在上个世纪八十年代着手于该项技术的研究，并进行了大力推广运用，然而因为地质上是利用岩屑取代以往的柱状岩心，同时需要应用特殊的双壁钻杆，因此给其实际推广应用制造了一定阻力。当前，取心取样两种技术互为融合的概念被提出，而且部分国家已经逐渐开始对其进行运用，获取了相较于任何单一技术更高的作业效率和地质钻探效果，同时大大缩减了钻探作业中的成本投入，但我国在这一方面的研究依然处于空白。

（三）X射线荧光技术。该种地质找矿技术具有较强的机动性，可以在第一时间内获取元素品位及成分。X射线荧光技术在地质找矿施工作业中具有非常重要的作用，同时能够获取十分良好的找矿效果[4]。利用X射线，受到相应波长光的作用后，一些物质表现出对应的特点，给地质找矿提供了方便。使用该种技术实际进行地质找矿的过程中，可以指示出地下隐藏结构以及矿体赋存的具体位置，同时可以确切划分矿体相应边界的位置，确立出矿体的实际厚度。

（四）甚低频电磁法。伴随着勘查工作的逐步深入以及地质找矿工作的开展，很多的浅部矿藏与表露矿藏逐渐被开采，剩下可以被实际开采的矿藏资源正在逐渐减少，应向更深层的地质去开发，加大了矿产资源的开采难度。此种状况下，甚低频电磁法应运而生，该种地质找矿技术可以快速勘查矿产资源的位置，并且应用较为方便，具有高度的灵活性，在地质找矿作业开展中得到了较为普遍的应用。

结束语

综上所述，矿产资源的开采中，地质勘查发挥着十分重要的作用。针对于处于深部地质结构中的礦产资源，需要应用深部地质钻探找矿技术，该种技术的应用旨在减少实际寻找矿产资源过程中的干扰，精准确定矿产资源实际的分布情况、含量及其类别等相关勘查信息。新型的地质钻探找矿技术克服了传统找矿技术的不足，可以更加良好地实施深部地质钻探找矿，为我国地质矿产资源的开发做出了突出贡献。

参考文献

[1] 李鑫元.矿产地质勘查与深部钻探找矿技术[J].城市建设理论研究（电子版），2019（15）：124.

[2] 吴灿，赵松.浅谈地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].世界有色金属，2019（21）：51+53.

[3] 宋晓晓.浅析我国地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].科技风，2019（02）：106.

作者简介：郭宏伟（1975—），男，汉族，吉林伊通人，探矿工程专业，工程师;

赵艳利（1976—），男，汉族，吉林通化人，探矿工程专业，工程师。主要从事钻探工程施工和钻探工艺研究。