矿山地质勘查技术的新型能源发展路径

2022-11-22 05:59张津瑞
中国金属通报 2022年7期
关键词:矿产矿产资源勘查

张津瑞

矿产资源属于我国国民经济发展过程中的一股重要支撑力量,必须要结合我国社会发展具体情况,来科学合理地对矿产资源进行开采。随着近几年矿山地质勘查技术的持续发展进步,我国开始高度重视新型能源的开发和利用,充分借助地质勘查技术可以帮助人们挖掘出更多的新型能源,这将有助于我国社会以及经济的持续发展。因此有必要对矿山地质勘查技术的新型能源发展路径做出研究,以此来提高新型能源开发利用水平,从而推动我国综合实力不断增强。

1 矿山地质勘查技术分析与新能源类型

1.1 含义

对于矿山地质勘查技术来讲,尤其是对矿产开展勘查工作时需要用到的一系列技术手段以及工作方法的统称,通常指的是借助一系列先进设备仪器、方法以及技术手段等来对矿山地质开展勘查和相应探测活动,以此来掌握各类矿产资源的具体储量、地质资料或者是矿区当中的水文情况、地层情况、地貌情况以及岩石情况等一系列信息,从而为矿产资源的开发利用提供便利,切实提高采矿质量以及效率。现阶段,较为常见的矿山地质勘查技术主要为:地震勘查技术、电法勘查技术、瞬变电磁技术、无线电波透视技术以及遥感技术等等,每种技术各有各的优势,所能应用的领域也会有所不同,充分结合所要勘查区域的实际情况合理选用相应技术,能够显著提高勘查成效。对于矿产资源来讲,其属于人类社会发展进步过程中最为关键的资源之一,所以矿产资源的高效开发以及利用长期以来都受到了国家的高度重视,特别是对于当今时代背景下世界形势呈现出的错综复杂状态而言,对矿产资源掌控能够对国家的发展产生直接影响。所以我国近几年也针对地质勘查技术的发展给予了高度关注,不断地鼓励和引导矿业企业革新以及优化矿山地质勘查技术,以此来保证各类矿产资源能够得到合理开采的同时,也得到高效率的利用。

1.2 勘查原理

对于矿山地质勘查工作来讲,其主要借助“同位成矿”的原理来有效开展矿产地质方面的一系列勘查探测活动,对于该原理而言,其在地质勘探学学界一直以来普遍认为矿床在具体形成的过程中存在着一定的差异,其能够在自然环境不断变化的持续影响下逐渐形成类型不同以及多样化的矿产。而想要提高矿山地质勘查工作的有效性,便需要合理地运用各种地质勘查技术,而每种技术的也都有着各自的工作原理。例如:遥感技术,便是借助传感器远距离地有效接收来自各类物质发射以及反射的电磁波,然后再通过一系列分析装置来针对这些电磁波开展翻译和分析工作,以此来达到对目标地区地质开展全面勘查的目的。

1.3 新能源类型

对于我国经济社会的发展而言,各类矿产资源发挥出了重要的价值和作用,不但让我国逐渐变得更加富有,同时也促使我国综合国力正在不断增强。随着科技的发展,我国近几年也加大了对新型能源矿产的开发力度,现阶段主要可以分为两大类别,即:金属型以及非金属型新能源矿产。

对于非金属型新能源矿产来讲,主要可以分为:新型硅酸盐类矿产、可燃有机新型能源型矿产以及新型化工能源型矿产等。对于金属型新型能源矿产来讲,主要包括:首先是新型铝土矿。此类新型能源矿主要指的是工业上可以进行利用的,通常以三水铝石以及一水铝石等作为主要矿物所有效构成的矿石的一个统称。对于铝土矿来讲其属于生产金属铝的一个最佳原料,同时也属于其一个主要应用领域,目前用量占世界铝土矿实际总产量大约90%及以上;其次是新型斑铜矿。对于此种新型能源矿来讲,主要指的是由铜以及铁的硫化物构成的矿物,一般含铜量大约为64%,其属于现阶段提炼铜的关键矿物原料之一;最后是新型菱锌矿。这种矿成分当中的锌,部分情况下能够被铁或者锰进行置换,同时也有可能被少量的镁、钙或者是铅等所取代。

2 矿山地质勘查技术的应用

2.1 矿产资源定位应用

通过对矿山地质勘查技术的合理运用,不但可以有效完成矿山地质信息的快速采集工作,同时借助无线电技术以及卫星导航等,还能够实现连续性精准的矿产定位。其在定位方式上还可以借助三维数据坐标的形式进行呈现,充分解决了以往较为传统的勘查方法在定位精度上不足这一问题。除此之外,GPS感应系统还可以对磁场的变化情况做出有效跟踪,借助汇总的方式充分地将数据分析以及共享过程进行有机结合,从而提升矿产定位数据方面的有效性以及实时性。另外,矿山地质勘查技术还可以与一些与之相关的物探技术进行有机结合,然后借助不同方式来有效地验证其定位数据方面的有效性以及精准程度。

2.2 找矿中的应用

通过对先进勘查技术的合理运用,能够在实际找矿过程中,有效地自主设定一系列找矿作业目的,并且地质勘察技术还可以快速有效地收集地质数据方面的一系列相关信息,在此基础上还可以对信息开展自动采集以及实时整合工作,这样可以为后续的勘探工作提供可靠以及直观的参考资料,所以矿山地质勘查技术能够对找矿工作发挥出重要的促进作用。现阶段的矿山地质勘查技术大多数都已经充分集合了化学以及物流勘查的所有优势,其功能更加强大,使得勘查效率以及质量得到了明显提升。但在实地勘查找矿作业中,一般以物理勘查为主,主要借助重力、电法以及磁法还有放射法等开展矿产或者是矿床的寻找工作。对于矿山地质勘查技术而言,其更加适合开展金属矿方面的寻找工作,同时其找寻精度也相对更高一些。特别是在对贵重金属的找寻还有矿床的具体延伸趋势判断上可以更为精准一些,这样可以更加便于矿产资源规划以及开采工作的顺利开展。

2.3 地质断裂中的应用

在实际开展矿山地质勘查工作时,矿山地质勘查技术往往常被用到开展一系列地质异常体方面的勘查检测工作中,例如:断裂结构以及陷落柱等。具体工作原理便是对地震波能够在不同介质当中呈现出明显的传播速度差异这一特点进行了利用,往往在密度相对较大的介质当中,其实际传播速度要更快一些。例如:地震波在岩石当中呈现出的传播速度要明显大于在矿石当中的实际传播速度。所以,通常在实际应用矿山地质勘查技术时,会存在一部分矿层底板以及顶板两者之间的接触面能够产生完全反射,这样就会形成一个传播槽波,借助这个槽波工作人员便能够判断出地质结构体的具体存在。目前能够用于地质断裂勘探的技术相对较多,包括物探技术、钻探以及坑探技术、弹性波技术以及三维地震勘探技术等。其中弹性波技术属于地质断裂勘查检测工作中应用最为广泛的技术之一,其借助不同介质对弹性波具备的差异化传递特性来有效地揭示地下的物体界面,一旦界面物性存在较大变化,那么弹性波便能够表现出动力学以及运动学方面的差异化的异常特征,从而判断地下介质的具体物性以及特点。

3 论矿山地质勘查技术中出现的不足

3.1 勘查程序单一

对于矿山资源开采工作而言,其在实际开展过程中,需要高度注意的问题非常多,由于矿山开采工程通常都会涉及到相对较多的环节,而且彼此之间的关联性非常强,所以一旦某个环节产生了问题,便很容易给整个工程产生一定程度的影响。结合实际情况来看,现阶段在开展矿山地质勘查工作时,部分管理人员实际上过于将程序进行简单化,未能高度重视勘查流程,而对于矿山地质勘查流程来讲,其能够包含多个环节,例如:勘查前的准备工作、预查矿山基础工作以及普查数据资料工作等等,对于这些工作来说都需要花费时间来开展,但部分工作人员为了能够缩短勘查周期,选择直接跳过其中的某些阶段,这很容易为后期开采工作留下一定的安全隐患问题。

3.2 勘查管理责任未落实

在实际开展矿产勘查工作时,人员内部管理属于切实保障整个工作是否可以顺利开展的一个重要基础。所以相关企业需要对此类问题给予高度重视,尤其是安全管理方面更应该持续加大力度,要能够建立健全相应的安全管理制度,切实做好一系列突发事故应急预案,并且持续强化工作人员对各类突发事故的应急处理能力,同时结合地质结构有效地规划好具体的防护措施,针对矿山地质结构具体变化情况等也需要做出定期检查,以此在最大程度上确保相关工作人员的生命安全,从而保证勘查工作顺利高效开展。

3.3 未能实现可持续发展

由于受到时代变化以及思想观念的影响,所以很多人实际上对环境问题本身缺乏一个直观的认识,主观上认为环境问题以及资源问题不会对自身产生太大的影响,这会导致部分资源被严重浪费的问题频频出现。对于这种想法也延伸到了矿产勘查以及开采工作当中,一般可以表现在实际开展矿山工程活动时,对当地地质环境造成了严重破坏,这不但会导致很多矿产资源无法得到高效利用,同时也会对当地生态系统造成严重影响,与我国提出的可持续发展以及生态文明建设背道而驰。

4 矿山地质勘查中GIS技术的发展路径展望

随着信息时代的到来,各类现代化网络信息技术正在快速发展,这使得各行各业的信息化以及智能化发展正在持续加速。矿产行业也同样如此,信息系统正在不断地与矿产勘查行业实现紧密结合,充分借助地理信息的发展来有效地带动矿业实现进一步发展,现如今也取得了较为显著的成果。而在这种背景下,GIS技术呈现出了良好的发展前景,新时代背景下其在矿产地质勘查工作中将会有一系列全新的发展路径。大体上能够呈现出以下几种趋势。

4.1 多维化发展

结合GIS技术的实际发展现状来看,其可以有效地对空间实体的坐标开展数据方面的征集,但其在开展三维化处理方面仍然存在着技术性不足的问题,往往无法充分完成很多三维化处理,进而难以达到理想的三维效果,所以,目前来看地理信息处理系统实际上仍然被称之为“二维GIS”,这就导致大多数的三维操作基本上都必须要在三维地理信息系统的有效配合下才可以充分实现。

对于GIS技术来讲,其能够有效地实现空间方面的可视化操作,主要指的是在时空变化、动态以及多维等能够交互的地理条件下对一系列真实的图形信息开展探索工作,同时还可以显著提高对空间方面的视觉效果。科学有效地运用空间可视化信息技术,可以充分完成对地形以及地貌方面的多维仿真模型,这样可以将地形情景更为真实地展现在相关工作人员的面前。

对于四维GIS而言,主要指的是在三维地理信息系统这一基础之上充分添加时间因素的变量。尽管大部分地形地貌在很长一段时间内往往不会产生变化,但是一系列自然灾害,例如:地震、山体滑坡、泥石流以及风暴等,都有可能导致地质特征出现相对较大的变化,这就使得时间因素变量逐渐成为一项相对较为重要的指标。目前来看,GIS技术从三维有效地过渡到四维仍然需要面对一系列难题,但相信随着现代化网络信息技术以及智能化技术的不断发展进步,这些问题也终将会得到有效解决,从而促使GIS技术真正地实现多维化发展。

4.2 网络化应用

由于近几年,计算机信息技术正呈现出极为迅猛的发展态势,所以在这种背景下,网络化发展将会逐渐成为GIS技术的一个主要发展方向,各类信息技术为GIS技术进行赋能,将会促使其功能性大大增强。而与此同时,对于矿产勘查行业来讲,也同样需要与现代化网络技术、计算机技术以及信息技术进行有机结合,这将会促使矿产勘查行业能够对网络信息资源做出高效合理的利用,切实做到各类资源的有效共建以及共享。所以GIS技术也必须要开展持续的完善以及升级工作,如此才可以真正地与矿产勘查行业之间实现更为密切的有机结合,从而在不断地推动矿产勘查行业持续向好发展的同时,促使自身也实现网络化发展。

4.3 多元化发展

对于多元集成而言,主要包括:首先矿山信息资源的有效集成,其次是矿山管理系统方面的有效集成,最后是多种应用技术方面的有效集成。现阶段的矿产资源信息呈现出多样化的特点,想要保证GIS技术在矿山勘查工作中应用的有效性,则要求GIS技术必须要能够切实实现遥感技术、通讯技术还有定位技术等多种技术的集成化发展,这样才可以实现多方矿产资源信息之间的有机融合以及充分共享。作为GIS技术,需要将同一地区当中的不同矿产资源充分借助网络之间的有效联合来达到信息的同步这一目的,这样将会更加便于相关部门开展管理工作。因此,整体来看,GIS技术今后的发展必须要尽可能地与多种技术之间实现紧密结合,如此才可以在矿业当中充分发挥应有价值和作用,切实取得更好以及更为优质的应用成效。

5 矿山地质勘查技术的新型能源发展的意义

首先,对于矿山地质勘查技术来讲,其属于最为常用以及应用范围最广的地质勘查技术之一,可以对新型能源开发工作的高效性以及安全性提供重要保障。所以需要积极有效地合理运用一系列先进勘查技术,来不断地提高矿山地质勘查技术水平以及应用质量,推动其更好地发挥应有的价值和作用。

其次,在新型能源开发利用过程中,矿山地质勘查技术不但可以为新型能源的进一步发展提供较为充足的技术保障,同时还可以确保新型能源发展的安全性以及快速性,促使其可以更快地被挖掘出来,并更为安全地应用于社会发展。而与此同时,矿山地质勘查技术在不断地开发新型能源的过程中,其本身也在持续的进步,这样矿山地质勘查技术将能够更好地找到一系列新型能源,同时对其开展准确有效地挖掘,以此来达到新型能源便捷以及高效开发的目的,并且两者之间也可以良好的协同发展。

最后,矿山地质勘查技术对于新型能源的开发工作来说,能够发挥出重要的价值和作用,将其合理应用到新型能源开发过程中,可以显著提高勘查工作的精度,有效降低勘查工作难度,同时也能够提高勘查工作的效率以及工作质量。除此之外,矿山地质勘查技术还可以准确有效地发现新型能源的具体存储方位等一系列信息,这些数据信息也可以为新型能源的高效开发提供参考和支撑。总体来讲,矿山地质勘查技术优化以及丰富了新型能源的找寻以及开发方法,这使得新型能源可以陆续地被挖掘出来并且得到高效利用,这将会进一步带动全国经济的发展,同时也可以推动社会的不断发展进步。所以矿山地质勘查技术的新型能源发展具有着重大的价值和意义。

6 结语

综上所述,随着我国可持续发展战略以及生态文明建设工作的持续深入,节能减排以及生态环保理念将会更加深入人心,在这种背景下,必须要将能源的发展方向重新确立起来,通过深入开发新型能源来不断地调整当下的能源结构以及优化能源结构,促使我国社会构建出一种新的能源机制,充分提高能源利用效率以及利用质量。而想要实现这一点离不开矿山地质勘查技术的有效支持,相关企业应该注重加大矿山地质勘查技术的革新以及优化力度,不断地将其应用到新型能源的开发利用上,以此来提高我国新型能源开发利用水平,从而推动社会以及国家不断向好发展。

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