祁长岩
(甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院,甘肃 兰州 730070)
现阶段,我国的矿产资源储量处于世界的前列。近些年来,由于国家的不断进步与发展,各个行业对矿产需求也日益增加。在此种环境的长时间影响下,储量丰厚的矿区也开始出现了资源枯竭的现象。为了确保社会可以进行长时间的发展,解决当前矿产的供需问题,相关部门就需要重视矿产资源开采技术的研发与实验。在进行研究的过程中,相关人员可以注重研究深部地质的钻探找矿技术,以此来方便相关人员对地质更深处的矿产资源进行研究[1]。
近几年,随着国家科学技术的发展与进步,各个行业的生产技术也随之进行了一定的革新,工业化水平的逐渐提高也使得各个行业步入了创新发展的新局面。由于行业的不断发展,这也增加了相关自然能源的消耗。根据相关机构收集的矿产勘探和开采数据可以发现,国内当前开采的大部分矿产资源都来自于地表层,由于不具备相关的开采技术,开采团队无法继续深入开采更深地层的矿产,再加上表层资源逐渐减少的缘故,这就使得资源开采效率与社会需求之间的供需矛盾越来越大。因此,为了解决当先出现的矛盾,相关单位就需要加强对深部地质钻探找矿技术的研究与开发,通过加强对钻探技术人员专业知识与技能的训练,以此来提高矿产资源的开采效率,在确保社会日常能源需求的同时,提高整个产业的经济利润。
就正常情况而言,在开采矿产资源之前,施工单位都需要对开采的区域进行全方位的地质勘查,根据实时反馈的数据结果来选择最佳的采矿方案进行操作。在进行地质勘查的过程中需要注意以下几个方面。
由于工业生产需要大量的矿产资源,因此采矿企业就必须要增加矿产资源开采的数量,这就会加快矿产资源枯竭的速度。为了缓解当前过度开采的情况,相关单位就需要对不可再生能源的开采与利用进行有效地控制,这也是当前整个开采行业面临的重要问题之一。在对矿产资源的开采进行控制的过程中,相关单位可以通过优化钻探技术的方式来提高钻探采矿的效率,确保开采出的资源可以最大程度地发挥自身的作用。在对矿产资源进行开采的过程中,相关人员需要对矿山的地质条件进行全面的考察,以此来确保资源开采的科学与规范。
在对矿山进行开采之前,相关人员需要对整个矿山进行详细的地质勘查,以此来确保施工人员后期开采矿物的安全,推动整个开采工作的顺利进行。一般情况下,相关人员对矿山进行地质勘测的主要目的是为了确定矿产的整体存量,以此来初步判断整个矿山可以开采的时限,为单位制定合理的开采计划提供相应的理论基础,确保矿产可以进行顺利的开采。
地质勘测一方面可以帮助开采团队进行矿产资源的开发,与此同时,该技术也可以被用来检测该矿山是否存在其他的资源。地质勘测除不仅可以详细反映矿山的储量和地点,其还可以检测出一些伴生矿和尾矿,这就需要施工人员进行合理的勘查与开采,以此来确保整个矿产资源可以被进行高效的利用[2]。
为了进一步减缓当前矿产资源逐渐减少的现状,相关单位不仅要提高对矿产地质的勘查力度,与此同时还需要研发新型的钻探找矿技术,通过购买引进相关的高科技采矿设备,以此来加强对深部地质矿产资源的发现与开采。施工人员采用新型的深部钻探技术不仅可以提高矿产的开采速率,降低开采的成本,与此同时这也可以减少开采操作给自然造成的损伤。
在采用深部钻探技术进行探测与开采的过程中,岩芯反复取样技术作为其中一种较为重要的技术,发挥着巨大的作用。该技术的工作原理是利用机械钻臂的控制杆进行循环撞击,以此来粉碎地底深层的岩石,然后再使用钻头对岩石层进行钻孔,技术人员在提取已经粉碎的岩石进行分析。岩心反复采样技术通过对采取的样本进行科学的分析与比对,以此来判断深层矿产的存储量、分布范围以及矿层的厚度,设计人员可以根据这些数据来制定最佳的开采方案,这不仅可以降低钻探找矿的困难程度,相应的也可以在一定程度上提高开采单位的经济收益。
定向钻探技术的工作原理是将地质层的各项数据进行详细的分析,以此来判断岩石层的钻探方位,方便钻探工程的开展。由于深层地质的地质条件较为复杂,相关人员难以进行准确预测,定点钻探技术可以预防钻探的目标出现偏移或无法进行钻探的情况。在施工人员进行实际钻探的过程中,由于相关单位没有及时更新相关的技术和钻孔机械,这就极容易导致钻探方向出现偏移。若整个过程一直没有对相关技术与设备进行更新,这就会提高整个勘测工作的失误概率,相关人员也无法对矿产资源进行良好的判断。当前阶段,国内一般都会采用定向钻探技术来对直径较小的矿区进行检测,以此来判断该区域地底资源的存量与位置。
金刚石绳索取芯技术作为深度找矿技术中较为基础的技术之一,该技术主要是利用金刚石来对岩石进行锤击,由于金刚石具有较高的硬度,因此这就非常容易粉碎岩石,研究人员通过此岩石样本就可以确定该区域矿产资源的储量。由于当前金刚石绳索取芯技术并不成熟,绳索在进行操作的过程中非常容易发生断裂,因此这就需要科研人员及时对此项技术进行优化,以此来加快勘测的速度。
4.1.1 运用物探技术深度找矿
物探技术的全称是地球物理勘查技术,该技术主要是用于研究六个不同的金属种类。在利用该技术进行勘测的过程中,施工人员可以采用物探技术来对有色金属矿产、能源矿产等矿产进行勘测。
4.1.2 运用化探技术深度找矿
化探技术的全称是地球化学勘查技术,该技术主要适用于对金属矿产的勘查。施工人员在运用该技术的时,主要是利用矿床原生晕法与土壤测量法来进行相关的操作。随着科学技术的发展,化探技术也引用了更加精确灵敏的化学设备来进行勘测,提高了整个勘测的准确性。
对于那些位于地质较深且开采困难的矿产资源,施工人员一般都会采用甚低频电磁法来进行勘查,此方法会根据矿产的物理特征来选择合适的工具进行追踪, 采用地震预测手段来对地表深层的地质架构进行全方位的扫描并且及时将反馈的数据传输给相关人员进行分析,采用此方法不仅减轻了人员的操作难度,与此同时这也帮助相关人员对矿产进行全面的勘查,提高了矿产资源的开采速率。但是甚低频电磁法只可以用来判断该地区是否存在矿产,无法精确定位矿产的具体分布情况。
近几年,GPS 技术在各个领域都得到了广泛的应用,由于其具备强大的定位功能,因此在进行地质矿产勘查的过程中,技术人员也会利用此技术来对某一物质进行定位,通过GPS反馈的坐标数据,以此来为开采计划的制定打好良好的参考基础。若地表深处存有大量不同的矿产,由于矿产具有非常稳定的化学结构,因此勘测人员可以采用波谱仪来对该地区的矿产进行光谱分析,根据反馈的数据来判断该地区储存了哪些种类的矿产资源。
地磁测量技术也是相关人员在进行勘测过程中常用的技术之一,其主要是利用空间与时间的改变来对矿产附近地磁场进行分析的一种勘查技术,一旦地磁场发生变化,这就证明此地区存在一定的矿产。该技术主要由四个部分组成:海洋磁测、陆地磁测、航空磁测和卫星磁测[3]。
随着科技的不断发展与进步,地质勘探技术也在此过程中得到了一定的提高。在进行勘探的过程中,不可完全依靠新的理论来进行操作,相关人员需要根据勘测区域的实际情况,将传统的勘测办法与新理论进行结合,以此来确保整个勘测结果的精确。虽然国内拥有丰富的矿产资源,但是大部分资源还处于未开发的状态,再加上人口基数较大的缘故,这就使得人均资源低于世界的平均水平。因此这就需要有关部门及时根据当前的实际情况来调整矿产资源的开采时间与开采数量,以此来确保国家发展的能源供应以及长时间的稳定发展。