地质找矿勘查技术原则与方法创新

2022-11-22 17:32:17窦元铭段姝贤付永恒
中国金属通报 2022年8期
关键词:矿产资源勘查矿山

窦元铭,段姝贤,刘 乾,付永恒

我国经济新发展形势当中,经济水平持续提升,各个行业的发展创新力度全面增强,而工业行业发展对资源的需求量较大,近些年为了改善污染问题,对资源开发与利用方面更加注重。地质矿勘查技术施工是一项较为复杂的工程,我国矿物质资源较为丰富,但是在技术方面还没有达到先进的水平,因而需要对地质找矿勘查技术的应用原则进行严格落实,对技术方法进行创新,促进矿资源开发利用效益的提升。

1 地质找矿勘查的技术准备工作

1.1 地质勘查基地的选取

我国的矿山资源较为丰富,地质找矿勘查之前,需要进行地质勘查基地的合理选择,确定地质勘查基地的位置与范围。在基地选择时要提前对矿床的地质详细情况进行调查与信息收集整理,选择的勘查基地需要具有丰富的资源,能够满足矿采量的需求,并且能够建立工业前景条件,这样在后期对矿资源进行开采和利用时才能保证获取理想的收益。另外,在对勘查基地进行选取时,要对基地当中的矿物质种类进行专业的检测,国家对矿物质种类有严格的要求,要保证基地当中的矿种是国家矿产市场需求范围内的。

1.2 地质找矿勘查方案规划

当地质勘查基地确定之后,要对基地的矿床地质的相关环境、地理条件等信息进行收集整理,对基地的矿床特征实际情况进行全面且详细的了解,根据实际情况对地质找矿勘查方案进行科学的规划,选择合适的采矿技术方法,对矿床勘探的范围进行明确的划分,对勘查技术施工的各项流程、要求与任务进行清晰的设定。同时矿山勘查与开采的后勤工作也要进行详细的规划,要将技术施工的准备内容做全面,为正式的找矿勘查施工开展奠定基础,提供良好的保障。在方案规划期间,要提前预设施工期间可能会遇到的问题,并想好问题解决处理的措施,保证找矿勘查施工能够顺畅高效地进行。

1.3 地质勘查施工管理

地质勘查施工质量和效率会受到技术人员的专业素养影响,在技术施工开展之前,施工管理部门需要组织施工技术人员进行统一的培训,根据地质找矿勘查技术方案,制定培训内容,要求施工人员能够准确掌握对应技术应用规范,保证技术达到娴熟水平,保证地质找矿勘查施工技术水平达到标准要求,避免因施工技术人员的问题对施工产生不良的影响,保证施工安全进行。在施工的过程中,管理部门也需要充分发挥管理职能,做好记录、整理工作,对施工状态进行监督,出现问题时及时了解情况和解决问题。施工过程中要安排专人进行质检人员,对施工流程和进程进行合理的调节管控。

2 地质找矿勘查的矿山类型及注意事项

2.1 未知矿山

我国的矿山资源比较多,矿产行业需要对未知的矿产资源进行开发和利用,需要应用地质找矿勘察技术来对未知矿山进行勘查,来获取更多的矿产资源,并进行二次开发施工。对于未知矿山的勘查,是获取新的矿山资源的主要途径,需要通过勘查来对未知矿山的资源情况进行了解,为矿产资源开发奠定基础,促进矿产资源高效开发、有效利用的任务完成。

2.2 危险矿山

矿产资源开采工程由于矿产具有复杂特性,导致一些矿产具有明显的危险性,危险矿山的地质找矿勘查技术施工的安全问题是重点。在实际找矿勘查时,要根据危险矿山的实际情况来对勘查技术方法进行合理应用,保证勘查技术施工的质量、效率与安全。对危险矿山的勘查与开采需要采用间歇性模式,保证安全的前提下对矿产资源利用率进行提升。

2.3 矿山闭坑

通过合理的应用地质找矿勘查技术,在矿产基地会发现闭坑结构,矿山闭坑当中也包含丰富的矿产资源,是矿产开发的最后一步,但也是非常关键的,对矿产开采的安全有直接的影响。勘查技术人员需要合理应用技术手段,来对矿山闭坑开采的安全水平进行保障,要对闭坑的环境条件进行了解,遵循环保原则,对资源进行有效地保护。

3 地质找矿勘查技术应用的实际现状分析

3.1 勘查技术的先进性缺乏

目前,我国地质找矿勘查所应用的技术水平远远没有达到先进状态,现有勘察技术对地质找矿勘查效果与效益的提升,无法产生更多的助益,技术方面的缺陷比较多,而新的技术应用成熟度还有待提升,导致技术先进性的提升受到制约,这是地质找矿勘查技术强化需要解决的重点问题。

3.2 地质找矿勘查技术人员专业水平有待提升

地质找矿勘查技术人员的专业技术水平与能力对技术实施效果的影响也非常明显,我国的地质找矿勘查技术专业人才较为缺乏,而社会工业发展对矿山资源的需求量比较大,对技术专业人才的需求量随之增大,对现有的技术人员进行专业培训和集聚更多的专业人才是促进地质找矿勘查技术创新发展的重要任务。

3.3 地质勘查施工资金不充足

地质勘查施工需要资金设备等方面的支持,而实际上地质找矿勘查技术施工具有公益性性质,施工资金来源比较少,资源的充足性较低。资金不充足的情况下,正常技术施工的开展以及新技术的引进都比较困难。目前,国外的地质找矿勘查技术要比国内技术要更为先进,在新技术引进方面要充分实施开放性发展原则,让更多的新技术能够投入到国内。

4 地质找矿勘查技术原则

4.1 勘查协调性与层次重点要明确

地质找矿勘查施工包含多项内容,面对的矿山环境条件也非常复杂,要根据技术施工方案来对勘查工作进行协调,对勘查的层次重点要进行明确,保证工作开展的流畅性。首先,确定地质找矿勘查的目标与任务,完善勘查规划方案,对勘查的前后顺序、技术环节进行合理的设定,优化技术施工质效。并要根据勘查任务内容,对勘查人员小组进行分化确定,将各项任务落实到具体的勘查小组当中,在人员分配与安排中要根据实际情况,科学处理。其次,地质找矿勘查施工的所有部门之间要建立良好的关联性,在勘查开始之前各部门进行良好的沟通,对施工进行统筹规划,同时遵循因地制宜原则,对勘查矿山的实际进行了解,以此为依据对各部门工作开展进行科学的协调。最后,国内的地质找矿勘查技术相对比较滞后,要积极借鉴国外的先进技术与经验,提高地质找矿勘查技术实施水平,合理设置找矿勘查任务,形成完整的工作架构。另外,我国国土面积较大,矿山资源丰富,并且分布在不同的地理区域,地理条件特征也会存在明显的差异,地域地质情况也需要进行综合考量,对勘查矿山区域的环境、地质条件、矿种等进行明确,以此设定勘查地域的重点,从而提升矿产资源开发利用效益,并提升技术应用合理性。

4.2 矿山开采权限的限制与监督

矿产资源分布在地质下层结构,只有具备开采权限的机构才能实施矿山勘查与开采施工,没有权限的人员私自开采矿山会对资源开采与利用造成不良影响,矿山勘测的便捷度也会降低,而且没有权限的矿山开采人员在勘察、开采方面的技术专业性和规范性都比较低,会对地质环境造成破坏,也会导致资源开发利用率的降低,资源浪费问题需要严格杜绝,并且技术不专会降低施工的安全性。因而必须要对矿山开采权限进行严格的限制与监督,所有地质找矿勘查施工活动的开展都要有相关管理部门的准许证明,并在施工期间设置专门的采矿监督人员,对矿山开采规范性和安全性进行指导与管控。对于没有开采权限的机构,若是出现私自开采行为,要进行制止和处罚。

4.3 遵循生态绿色保护原则

近些年,污染问题严重,生态保护与环保理念在各行业发展当中全面深化,作为工业行业的重要资源开采活动,地质找矿勘查施工需要遵循生态绿色保护原则,在施工期间需要对矿山环境进行保护,施工操作不能对环境造成不良的影响,对地质不能进行破坏,矿山资源开发与利用不能出现浪费的情况,保持生态平衡,并在施工期间提前做好环境保护措施。实际上我国在进行地质找矿勘查与矿产资源开采活动时,对环境保护工作尤为重视,生态保护成效优良。在地质找矿勘查期间,要在对自然环境条件深入了解的前提下,实施环境保护理念开展勘查施工。生态绿色保护原则的有效落实,对于矿产行业的长期可持续发展以及矿产开发安全性提升,均有重要的助益。

5 地质找矿勘查技术创新重点

5.1 为技术创新整合汲取更多的支持

矿山资源的开发是企业获取效益的主要方式,而地质找矿勘查是寻找矿山资源的关键,勘查技术的创新是促进地质找矿活动更高效、安全进行的有效途径。虽然技术的创新重视度逐渐提高,但是技术创新所能够获取的支持资金却比较少,缺乏资金支持使得技术创新进程缓慢。因而需要对市场资源进行整合分析,政府部门与企业需要联合起来,为地质找矿勘查技术创新提供更多的支持。同时要对市场动态发展情况进行综合分析,为技术创新规划明确的方向,促进技术创新高效进行,提高勘查技术水平。

5.2 技术的数字化与现代化研究

新时代中,信息技术的发展速度较快,在进行地质找矿勘查技术创新期间,要将技术向着数字化与现代化的方向研究,将信息技术与找矿勘查进行充分的融合,优化技术的先进性水平。另外,在进行技术创新与应用期间,要注重技术人员的技术运用专业素养与能力进行同步提升,技术人员对于技术操作的实际效果和安全均有直接的影响,因而要在新技术投入使用之前,对相应的技术人员进行专业培训,也要由专业的技术研发人员对技术使用进行指导,保证技术运行规范和技术能效发挥。从而,通过实现技术创新,优化地质找矿勘查的准确性。

6 地质找矿勘查技术方法创新

6.1 机载成像光谱技术特征及创新

机载成像光谱技术在地质找矿勘查当中应用较为广泛,能够实现对矿床区域的地质空间分布情况信息进行准确的获取,在实际技术应用期间,数据信息的采集与处理是技术创新优化的重点。机载成像光谱技术设备对大气层数据参数进行收集提取,形成辐射传输模型校正机载成像数据,对其数据进行专业计算,得到中心波偏移、亮度以及辐射放射率等数值。再根据光谱的相应计算方法,对吸收深度系数值进行确定,在获取地面光谱数据的基础上,对成像数据波段进行构建,计算具体的吸收深度,应用数据迭代对光谱定标参数进行确定,通过对参数的调整与优化,就能够对技术获取数据的精准性和详细性进行强化,实现对数据误差的降低。同时要注意,气象数据的误差情况,会因大气误差而有所变化,对大气误差进行缩小和控制也是优化机载成像光谱技术的有效方式。

6.2 微波遥感技术特征及创新

微波遥感技术的应用是利用红外线的光线反射原理,将红外线射向物体表面,应用接收装置对反射的相应信号数据进行收集,再进行信号模式的转换将反射回波信号转换成检测电压信号,以此来明确物体结构的特征数据。微波遥感技术的适用性较强,无论是在白天还是夜晚都能够实施,并且信号波段的范围没有限制,物体结构信息的获取准确性和全面性优良。对微波遥感技术的创新优化,可以从几何、辐射等方面的矫正入手,以此能够进一步提升技术应用的深入性,为地质找矿勘查提供更多的便利。

6.3 X射线荧光技术与甚低频电磁法特征及创新

X射线荧光技术和甚低频电磁法在金属矿山勘查基地当中的应用最为广泛,技术优势明显。金属矿山当中含有的金属物质丰富,一些金属物质受到波长光照射之后,表面会出现荧光反应,而荧光的波长长度与原激发波长相比要长一些,X射线荧光技术应用之后,能够对金属矿山的金属原子物质产生影响作用,原子物质所处的地壳层也会产生相应的变化,从而让物质元素的X射线就会发射出来,因射线会与元素之间是成正比例关系,就能够根据X射线推算出该物质元素的含量,并且能够对应获取物质矿体的具体位置和矿层厚度,以此为依据能够对矿体的边界线进行确定。在矿山勘测当中,会存在一些掩盖区域,对这一区域的地质体进行勘查测定,可以应用甚低频电磁技术实现,技术手段能够对其地质体位置进行确定,准确率非常高,并且勘测时间较短,技术应用成本较低,能够实现增加地质找矿勘察的深度,隐藏的矿体能够利用技术手段获取相应的信息。

6.4 GPS定位技术特征及创新

GPS定位技术在我国的应用已经较为成熟,在地质找矿勘查当中能够对实现对矿产资源的准确定位,并对矿产物质的具体描述信息进行获取与传输,能够将所有获取信息进行集中传输,定位与获取的信息准确性优良,信息具体详细,能够结合其他的地质找矿勘查技术共同应用,技术兼容性良好。对矿产资源进行准确的定位,对后期矿产资源的高效开展有较大的助益。

6.5 地矿化三场技术特征及创新

地矿化三场技术的应用能够实现将地质找矿勘查基地勘察深度超过1000m,能够对更深的地层结构矿产资源的分布情况信息进行获取,能够形成清晰的矿山与矿产结构图。地质结构、地域物理和地球化学具有相应的约束力和异常作用效果,通过技术分析来对勘查的矿产进行定位,提高定位数据的精准性。

6.6 电磁勘探技术特征及创新

电磁勘探技术的应用,主要就是对地质找矿勘查区域的地下矿体空间信息进行获取,技术的应用实现需要依靠深度3D电磁探测系统,而对系统进行创新优化,是促进技术应用效果作用提升的关键,保证技术探测的信息更加详细和准确,为后期的矿产开发提供更多有价值的信息。

6.7 遥感找矿技术特征及创新

遥感找矿技术在我国应用较为广泛,技术实施之前需要先对矿床进行全面深入的分析,获取矿床当中的物质组成特征,以及存在的物质与时间推移之间的变化规律,从而获取矿产资源的矿化和蚀变信息。利用光谱反应原理和比例尺能够获取需要的多波段影像数据,根据获取的数据进行分析,能够明确相应的颜色、形状、纹路等信息。并且技术获取的图像信息经过专业的技术翻译,能够获取相应的地质体,以此判断地质当中的矿产资源,为矿产开采规划提供有价值的依据信息。

7 结语

科技是现代我国社会经济发展的核心要素,先进技术的应用让各行业的运行发展效率、便捷性全面提升。矿山开采是矿产资源开发利用的主要方式,地质找矿勘查技术是矿产资源勘察的重要技术手段,包含的技术种类比较多,各个技术应用效果优化需要通过创新优化实现,并且技术应用期间需要从整体综合角度出发,做好方案规划,促进技术应用优势发挥,为矿产资源开发利用行业的发展提供更多的助益。

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