地质探矿工程中地质勘探技术的运用研究

李 政

（湖南省地质灾害调查监测所，湖南 长沙 410029）

现阶段我国社会经济水平早已得到显著提高，而丰富的矿产资源更是推动了社会经济的可持续发展。其中地质矿产资源作为不可再生资源，需要相关工程人员运用先进的地质勘探技术做好矿山开采工作，同时整体提高地质探矿工程的施工质量。此外，工程企业还需要针对地质探矿工程中地质勘探技术应用时存在的安全问题进行深入研究，在优化与改进地质勘探技术的同时，保证地质勘探工作的开展的规范性与稳定性。

1 地质探矿工程概述

1.1 工程分类

地质勘探工程主要包括矿产勘探与钻井工程两种，其中矿产勘查项目大多指勘探隧道开挖工程，也就是利用先进的仪器设备在岩层内开挖通道。地质工程主要用于勘探地表矿产资源，而工程技术人员则需要结合资源情况及相关数据信息深入研究该地区的水文地质结构[1]。在此过程中还需要分析地质样品实现矿产储量测试目标，以此为矿场开采工作提供科学可靠的参考依据。钻井工程指结合地质勘察要求，在钻井设备的辅助作用下钻探地层，并在地质景区内采集样品。当地质勘察工作结束后，相关技术人员还需要利用检测仪器分析样品，从而全面掌握该地区矿产﹑地热资源的实际情况。最后，在样品成分分析与性能测试中，还需要引导工程人员了解资源性质及作用情况，确定矿产资源储量及分布后，同时科学评估采矿价值及资源利用的可行性。

1.2 地质勘察技术的发展

地质工程勘探为资源开发利用创造了良好的先决条件，特别是我国有着丰富的矿产资源，其开发利用效果将会直接影响我国社会经济发展情况。尽管我国正处于高速发展阶段，但总体勘查水平仍落后于发达国家。在我国经济的实力不断提高的背景下，社会各界对资源需求也随之不断增长，这在一定程度上推动了勘探技术的发展进程。但需要注意的是，勘察技术的有效应用需要以丰富的理论知识储备及探索创新精神为支撑。目前我国工程人员逐渐将重心放在了资源的开发利用上，而地质勘察技术则为其奠定了良好基础[2]。此外，我国原本就包含多种不同的地质环境，且极容易发生地质灾害问题，无形中增加了不必要的经济损失与人员伤亡事故。因此针对特殊地区做好地质灾害防治管理工作具有重要现实意义，相关工作人员可以充分利用地质勘察技术排查该地区发生地质灾害的原因，同时采取科学可行的预防措施。在地质工程勘探项目实施过程中，还需要充分考虑勘探对象与地质环境之间的关联，而相关工程人员可以借助地质勘探技术了解矿场地质情况，深入挖掘引起地质问题的成因及其中潜在的安全隐患。在现代社会可持续发展进程中，我国矿山数量正不断增加，环境问题也日益突出，在矿山开采过程中若不及时解决地质问题，就会使得现场周边环境遭到严重的负面影响。在资源开发利用中还需要以先进的勘察技术为导向，化解资源与环境之间的矛盾，以免资源开发引起严重的环境污染问题，切实推动现代社会与经济效益的同步发展。

2 矿山地质勘察的工作任务

矿山资源开发离不开先进的勘察技术支持，特别是资源分布向来是地质勘察工作的重要内容，因此在矿山地质勘查过程中还需要制定完善的资源分布图，从而为后续的资源开发提供具有借鉴价值的参考依据。实际上矿山地质勘察工作任务主要集中在断层位置和分布的调查上，也就是结合构造断层的生长情况，判断其对资源开发可能造成的影响。对矿层位置进行考察时，还需要客观评价各矿层之间的连续性，在拓展安全开采范围的同时实时掌控矿井变化[3-5]。对矿床质量和类型进行分析时，还需要结合勘察资料有针对性地制定开采方案，同时选择适合的选矿工艺，客观评估矿井开发能力。对矿区内的水文条件进行评估时，还需要科学预测涌水量﹑涌水面积，进一步判断采掘工程的影响范围，并以此为基础确定水源保护﹑防治计划。针对瓦斯涌出量﹑位置﹑分布情况制定防治计划时，还需要充分了解矿井温度﹑矿井开挖情况，并在矿区内标定具体的位置，深入挖掘地质灾害可能发生的几率，从而采取科学可行的预防措施。

3 地质探矿工程中地质勘探技术的具体运用

3.1 绳索取芯钻探技术

在地质勘探工程中，可以将绳索取芯钻探技术运用的勘探工作中，以此取得理想的地质勘察效果。有效应用绳索取芯钻探技术可以提高地质勘探工程的质量，并将其运用到整体范围内。与此同时，绳索取芯钻探技术还有助于保证钻进效率，有效延长端头的使用年限。将绳索取芯钻探技术运用到地质勘探工作时，可以有效降低安全事故的发生几率，保重整个施工过程的安全性，在减轻劳动负担的同时减少设备材料损耗。另一方面，利用绳索取芯钻探技术还能取得理想的地质勘察效果，使得整个地质勘察过程得以有效优化与完善。在我国地质钻探勘察工作实际开展过程中，还可以借助螺旋杆﹑绳索取芯﹑液动锤等技术提高地质勘察工作的实效性，使得地质钻探水平得以有效提升。最重要的是，将绳索取芯钻探技术应用到勘探工作，还有助于避免岩心堵塞的情况发生，从整体上提高钻进效率。

3.2 液动潜孔锤钻探技术

在地质勘探工作中应用液动潜孔锤勘探技术时，通常需要利用回转钻探技术进行优化与改进，并在泥浆泵的辅助作用下将冲洗液输送到设备中，在液动潜孔锤的作用下冲击破碎岩石。在钻杆与钻头之间安装液动潜孔锤有助于在钻进施工中生成相对较大的冲击负荷，从而整体提高设备钻进效率。基于此，在地质勘探中应用液动潜孔锤钻探技术可以取得理想的效果，从根本上解决复杂的钻进地层难题，并为钻孔质量提供良好保障。

3.3 反循环钻探技术

反循环钻探技术的原理在于利用空气反循环完成钻探勘察工作，通过这种方式不但能保证实际工作效率，还能有效控制成本支出。该技术在水力反循环原理的支持下体现出了较高的利用率，其本身对劳动强度的要求也相对较低。有效应用空气反循环原理不仅有助于整体提升钻探效率，在我国干旱缺水区域也有着较高的适用性，真正为我国地质勘探工作的高效化开展提供了强有力的技术支撑。水力反循环原理既有助于保障反循环勘探技术的取芯质量，又能整体提高钻进时间的利用率，有效减轻施工人员背负的劳动负担。

3.4 组合钻探技术

组合钻探技术可以实现连续取样空气反循环，在水力反循环作用下提高连续取芯与持续钻探管控的质量。组合钻探技术作为一体化钻探技术，其本身具有较强的综合性。将该技术应用到地质勘探工作时，通常需要用到双壁钻杆﹑辅助器以及钻机，结合地层情况以及地质勘探要求完成综合性的地质勘探管控工作。利用组合钻探技术开展地质工程勘探工作，既有助于保证钻探效率，又能最大限度地节约成本支出。

3.5 定向对接井技术

定向对接井技术指利用螺杆钻孔定向钻探与水平钻探，在井下及地下数百米处实现对接。目前我国定向对接井技术主要是用于水井施工﹑地热井施工，即便是在较长的距离内使用定向水平井勘探技术，也能有效延长井的使用寿命。与此同时，将定向对接井技术应用到地质矿产勘查﹑地产开采工作，同样有助于保证定向对接的精度，特别是在地质复杂的区域内也能保证开挖工作的质量。在城市区域内运用定向对接井技术时，还需要完成地表开挖工作，整体提高管道铺设的质量和效率。

4 地质探矿工程中地质勘探技术的安全防范对策

4.1 建立完善的安全保障体系

完善的安全体系建设有助于保障地质工程勘探的安全性，这就需要工程单位结合自身发展情况及项目需要建立系统的安全管理体系，站在发展的角度看待安全施工的重要性，同时不断优化安全管理系统。在此过程中还需要对施工的全过程进行监督与管理，严格按照制度要求实施勘察作业，督促各级管理员将安全管理工作落实到位，要求其在自身工作岗位中始终保持较强的安全防范意识，同时保证整个安全操作的规范性。另外，工程企业还可以组织现有员工参与安全培训活动，通过树立正面积极的企业文化形象来提高相关管理人员的安全意识，并对其开展勘察技术安全考核工作。此外，工程单位还需要建立完善的安全奖惩措施，促使勘察技术人员自觉遵守安全操作规范。在条件允许的前提下，工程单位还可以成立专门的安全管理机构，要求其严格执行现场安全检查管理工作，根据钻井中存在的安全问题提前制定应急预案，从而保证勘探工程项目顺利开展的有效性。

4.2 运用先进的钻井技术

在地质勘探项目实施过程中可以积极引入先进的钻井技术，从而为地质探矿工程提供技术层面的保障。这就需要工程单位在地质勘察过程中不断优化钻井技术，结合项目实际情况保证勘察技术应用的安全性。与此同时，在钻井作业正式开展前，工程人员还需要针对项目所在地的地质水文条件﹑地形地貌等信息做好调研工作，借助信息化技术分析岩石勘探工作中存在的问题，结合具体的勘察要求选择适合的钻井方式，有效控制施工成本的同时保证勘探作业的安全性，真正将政府部门在地质勘查项目中的作用和优势全面体现出来。在地质工程勘察作业实际开展过程中，还需要严格遵守相应的法律规范，结合自身实际情况完善相关规章管理制度，充分满足地质勘探的实际要求。对地质勘察过程进行管理时，还需要遵循可持续发展原则，在提高钻井施工安全的基础上，将钻井技术运用到勘察作业中，从而为周边生态环境提供安全方面的保障。

4.3 建立完善的环境影响评价机制

在地质勘探工作中通常需要对矿山实施大规模开挖﹑钻探作业，使得原本的地质地貌﹑地表植被受到不同程度的影响，甚至严重破坏周边生态环境。基于此，工程人员在勘探作业实际开展过程中，可以在开采工程的初期阶段建立系统的环境影响评价机制。首先，针对勘探作业以及采矿工程中可能影响环境的因素进行科学评估，并对重点区域做出安全评价，同时科学分类勘探可能引起的环境污染问题，有针对性地制定相应的解决方案，真正将地质勘探工作可能对周边生态环境造成的破坏控制在最小范围内。结合曾经已有的矿山地质评价数据及方案，经过国家环境保护部门审批后，工程技术人员还需要在地质勘察工程的初期阶段，严格按照国家规定的勘察要求审查地质勘查施工技术方案，同时按照评估报告纠正地质勘查活动中存在的错误。当勘探作业结束后，工程技术人员还需要将环境情况与评估结果进行对比分析，通过总结相关经验来为地质勘探提供科学可靠的参考依据。

4.4 实行预警机制

在当前发展阶段，我国矿产资源地质勘查工程的数量正不断增长，这也使得矿区工程开采的作业量也随之不断增加。针对于此，工程单位应根据不同时期的矿山开采技术特点与环境因素采取科学可行的环境保护规划措施，并在矿山地质勘探工作中加强工程勘察与生态保护的一体化管理，从而有效提高矿产资源的开发利用率，以免矿产资源地质勘查工作对生态环境造成严重的破坏。生态环境保护原本就是一项复杂的工程，需要工程企业做好长期维护工作。在矿山资源开发过程中，地质勘察人员还需要动态性监测地质变化情况，使得矿山植被生物﹑井下地质结构﹑水文情况得以有效优化，真正将地质勘察工作对生态资源造成的破坏降到最低。只有积极引入全新的地质勘探技术，科学构建地质地貌环境监测系统，才能推动矿山开采项目实现可持续发展，最大限度地避免矿山资源过度开采的问题，甚至严重破坏生态环境。必要时还需要完善监测预警机制﹑减灾防治体系，最大限度地降低矿山生态遭到破坏的几率。

4.5 组建一支高素质地质工程勘察队伍

若想推动地质工程勘察事业朝着更高层次发展，就必须大力培养高素质工程技术人员，组建一批优秀的地质工程勘察安全生产队伍，要求地质勘察技术人员熟练掌握相关知识﹑技能，从整体上提高勘察队伍的建设水平。在此过程中还需要保证整个安全管理过程的规范化水平，依托于健全的安全管理体系调动全体工作人员的积极性，使其自觉学习安全管理相关知识，整体提高地质工程勘察工作的质量和效率。最后，加大安全监督管理力度，推动地质工程勘查工作实现健康长远的发展，以完善的安全管理体系为载体提升勘探工程发展水平。

5 结语

在地质探矿工程中应用地质勘探技术有助于整体提高地质探矿的质量，从根本上避免工程项目在施工中发生安全事故。因此，在地质探矿工程中必须严格把控地质勘探技术的应用要点，深入研究地质勘探工作中存在的各种问题，采取科学可行的对策提高地质探矿工作的安全性，并为勘探环境的安全稳定性提供良好保障。另外，工程企业还需要结合地质探矿工程中的地质环境选择适合的地质勘探技术，并在此基础上做好技术创新工作。