地质探矿工程中地质勘探技术的运用及安全问题

李秀峰

（甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

我国矿产资源储量十分丰富，但由于人口基数大，导致人均资源量较低。而矿产资源广泛应用于人民生产和生活中。在经济快速发展的背景下，科学地开展地质勘查工程，提高资源利用率，是矿产工程行业面临的重要课题。用先进的勘查技术进行资源勘查，是实现矿业发展的重要方法和重要保障。自从21世纪以来，工程技术人员对地质勘探技术进行了大量研究和应用，为勘探工程提供了重要技术支持。

1 地质勘察工程简介

1.1 工程分类

地质勘探工程分为矿产勘探和钻井工程。矿产勘查项目，它一般指开挖勘探隧道，利用专业设备在岩层内进行开挖通道。坑探工程用于勘探地表矿产资源，工程技术人员通过分析资源状况和相关数据信息了解该地区的地质水文结构。此外，通过对地质样品分析，以达到测试矿产储量的目标，这对矿产开采具有重要意义。钻井工程是指按照地质勘察要求，利用钻井设备钻探地层，从地质井区内采集样品。当勘察工作完成后，技术人员用检测仪器对样品进行详细分析，了解该地区的矿产、地热资源情况。此外，通过样品成分分析和物性测试，可帮助工程人员了解资源的性质及作用情况，确定矿产资源的储量和分布情况，并进行全面的采矿价值和资源利用可行性的评估。

1.2 地质工程勘探的作用与发展

地质工程勘探有助于资源的开发和利用，其功能体现在：我国矿产资源丰富，其开发和利用对社会经济发展起着重要作用。但就勘察水平而言，我国仍处于快速发展阶段，总体水平稍落后于发达国家。我国经济实力不断发展，在对资源需求不断增加的条件下，推动勘探技术的发展。应用勘察技术，要有丰富理论知识和强大的探索精神。目前国家及相关工程人员，正在加大资源利用和开发力度，地质勘察技术的应用为其提供了重要的基础。此外，由于我国地理范围较广，包括多种地质环境，并且地质灾害频发，容易造成大量的财产损失和人员伤亡事故。因此，须加强对特殊地区的地质灾害防治管理，而通过良好的地质勘察技术，可全面调查该地区地质灾害的成因，进而采取有效的预防解决。对于当前的勘察技术发展状况，在勘探项目实施中，其勘探对象与地质环境有着密切关系。通过使用地质勘探技术，工程人员能全面了解矿场的地质条件，并及时发现相关的地质问题和可能存在的安全隐患。在社会的发展中，目前的矿山数量不断增多，环境问题也越来越突出，如这些地质勘察问题处理不当，在实际矿业生产过程中的地质问题就会增多，同时也对环境产生严重的负面影响。对于已经产生的资源与环境矛盾，在资源开发、利用过程中，必须以先进的勘察技术作为基础，通过合理应用技术，避免在资源开发过程中对环境造成的破坏，实现社会及经济效益共同增长。

2 矿山地质勘察的具体任务

在矿山开发过程中，不能缺少先进勘察技术的支持。资源分布是地质勘察的核心内容之一，制定详细的资源分布图也是非常重要的工作，并为今后的资源开发提供重要的指导参考价值。现将地质勘察的具体任务进行分析，调查断层位置和分布：明确构造断层的生长状况，分析对资源开发的影响。观察矿层位置：评价各矿层的连续性，衡量安全开采范围，掌握矿井的动态变化。获取矿床质量和类型，根据勘察资料确定开采方案，确定和选择选矿工艺，同时评估矿井开发能力。分析矿区内的水文条件：估算涌水量以及涌水面积，并分析对采掘工程的影响范围，制定科学的水源保护及防治计划。估算瓦斯涌出量、位置和分布形态，制定相应的防治计划和预防措施，同时确定矿井温度，分析矿井开挖境况，并在矿区进行位置标定，探索地质环境，分析地质灾害发生概率，采取预防措施进行预防。

3 主要地质勘探技术的应用

3.1 微动勘察识别技术

与传统的地震波勘探技术相比，微动勘探不需要人工震源，在应用时具有经济环保、频率低、扫描深度大等优点。在实际使用时，配合磁场应用，可取得较好的勘察效果。通过面波分析，工程人员可清楚地了解地下构造情况。微动测量技术存在时域和空间域的不确定性，导致了使用时不规范情况。因此，在应用中，要应用相关的波动理论对调谐波进行分析，确保其变化在控制范围以内。

3.2 潜孔锤钻进技术

该施工技术基于旋挖钻基础进行研发，并进行了相应的技术改造。潜孔锤安装在钻杆上。应用潜孔锤子时，锤钻头发出连续载荷，以保证钻井平稳运行，同时要使结构符合安全标准。使用该钻进技术，保证钻头在施工时的抗冲击能力，因此在工程中的应用较多且效果好，能有效提高钻井质量，产生良好的经济效益。

3.3 遥感技术

随着技术飞速发展，遥感技术越来越多地应用于工程勘探领域。它具有视野广、效率高、适用范围广的优点。遥感技术的应用，极大程度地保证勘探工作的精度，并有效预防了安全事故的发生。结合实际应用状况，目前遥感传感器的种类逐步增加，其各种新技术不断涌现。同时随着技术的成熟，图像分辨率也有了很大提高。使遥感技术在地质研究领域，有着非常好的前景。另外该技术在水资源评价、矿物勘查中也发挥着重要作用。为矿区水灾害防治以及相关勘查活动提供重要的数据支持。

3.4 绳索钻孔取芯技术

岩心钻探是目前应用最多的勘探技术。在勘探项目中，它可有效控制整个勘探过程，且该技术的应用相对成熟，能保证勘探结果的质量。此外，应用技术可有效提升钻头的使用寿命和钻井效率，不仅省时、省力且功耗较低。实现了良好的勘探效果，降低了勘探工程的成本，提高了经济效益。目前在钻井工程中，应用较多是螺旋钢丝绳取芯技术，该技术有较高的施工效率，同时还对钻井堵塞起到预防作用。

4 优化地质勘探技术及安全问题的相关策略

4.1 强化保障体系结构

加强安全体系的建设是确保地勘工程安全的重要措施。具体可从以下方面着手：首先是工程单位要结合自身需要，以当前项目为基础，建立完整的安全管理系统。要从发展角度重要安全施工问题，并不断优化管理系统。同时加强对施工过程管理，必须按照制度进行勘察作业，将安全管理工作严格落实各级管理人员，明确勘察过程安全责任，强化安全操作过程。其次是培养全体员工的安全意识，树立良好的企业文化，要求管理人员从根本上提升安全意识，并定期开展勘察技术安全培训。工程单位也要建立科学的安全奖励和惩罚制度，促进勘察技术人员自发提高安全操作意识。最后，工程单位必须要成立相应的安全管理部门，加强现场安全检查管理，针对钻井中出现的安全问题制定合理的应急预案，确保勘探工程项目的进行开展[1]。

4.2 积极采用先进的钻井技术

先进钻井技术为地质勘探项目的进行奠定良好的技术保障。在实施勘察过程中，工程单位要不断优化钻井技术，并结合项目实际提高勘察应用技术的安全性。为此，工程人员在钻井作业前，必须全面科学地分析，了解工程项目所在地区的地质水文条件和地形地貌等相关特征，充分利用信息化技术分析岩石勘探问题，并结合勘察要求选择合理的钻井方式，以此降低施工成本，提高勘察作业过程的安全性，发挥政府在勘查项目中的作用。在严格遵守相关法律法规开展地质工程勘查作业研究，并结合自身情况优化相关操作及管理规章制度，以全面满足地质勘查的要求。要继续加强勘察过程管理，提高钻井施工过程安全性，还要以可持续发展为原则，在实施钻井技术进行勘察作业时，保护周边生态环境[2]。

4.3 以保护生态环境为基础，制订科学的环境影响评价

在地质勘探中，对矿山要进行大规模的开挖和钻探作业，如此势必会影响原本的地质地貌和地表植被，对生态环境造成比较严重破坏。因此，工程人员必须在勘探作业和开采工程的早期阶段，科学地建立完整的环评机制。应用该评价机制首先对勘探作业和采矿工程可能对环境造成的负面影响进行科学评估，并对重点区域进行更为细致的安全评价，对勘探造成的环境污染进行分类，根据分析确定相应解决方案，可在地质勘探中减少对环境造成的破坏。通过汇总矿山地质评价数据和措施方案，报有国家环境保护管理部门审批。在勘察工程实施的初期，工程技术人员要按照勘察规定，审查地质勘查施工技术方案。在实际操作过程中，根据评估报告纠正、规范地质勘察活动。勘探作业完成后，工程技术人员要把环境实际情况与评估结果比较，并进行相关经验总结，为今后的地质勘探提供重要的指导依据[3]。

4.4 建立科学的预警机制

近年来，矿产资源地质勘查工程不断增加，矿区工程开采作业量逐年提升。为有效防止和减少对生态环境的破坏，工程单位要根据不同时期的矿山开采技术特点和环境因素，及时调整矿山地质勘探和环境保护规划措施，实现工程勘察和生态保护一体化管理，实现矿产资源的利用和环境的可持续发展。生态保护是一项复杂的任务，工程人员相关企业必须对其进行长期维护。在矿山开发过程中，地质勘察人员要对其地质变化情况进行动态监测，不断优化地矿山植被生物及井下地质结构、水文情况的保护措施，以避免或减少对生态资源的破坏问题。通过不断创新、改善地质勘探技术，建设科学的地质地貌环境监测系统，促进矿山开采项目可持续发展目标的实现。为防止矿山资源过度开采，对生态环境造成破坏，必须要健全监测预警机制、检疫御灾机制以及多元化减灾防治体系，以更好地降低矿山生态危害发生的可能性[4]。

4.5 加强地质工程勘察安全生产队伍的建设

地质工程勘察事业的发展离不开工程技术人员的大力支持。因此勘查工作要加强技术队伍的建设，积极培养高素质的地质勘查技术人才，提高勘察队伍的整体水平，同时让作业过程中的安全管理更加专业化，完善安全管理体系，提升人员工作积极性，并不断自学安全管理知识，促进工作效率的提高。要加大安全监督管理力度，确保勘查工作稳步推进，通过完善的安全管理体系，支持勘探工程行业全面发展[5]。

5 结语

地质勘探技术在勘探项目实施中的应用，提高了勘探工作的效率和质量，有效降低了勘探安全事故的发生，实现了良好的经济效益。由于地质勘探技术应用的专业性和安全性，在进行现场勘察工程时，操作人员必须对地质环境进行深入了解，同时科学选择勘探应用技术，实施良好的安全预防措施，保证勘察工程的顺利进行。通过应用科学的勘探技术，为矿业工程的持续健康发展提供支撑。