大型矿产勘查中地质找矿改革技术研究

孙腾龙，李智源

（天津华北地质勘查局核工业二四七大队，天津 300000）

随着我国向现代化工业大国转变，城镇化进程不断加快，国民经济和社会的持续高速发展，国家对矿产资源的需求在逐年增加，矿产资源的消耗也在不断增加，这就使得矿产资源的供需矛盾日益尖锐。当前，矿产资源的供给和保障问题已成为制约国家进步和国民经济发展的“瓶颈”问题。我国大部分经济较发达地区的浅层矿产资源已被探明且正在大量开采，而一些老矿山地区由于长期开采，矿产资源已经趋于枯竭。全国范围内的大多数矿山企业面临着由于矿产资源枯竭而引发企业破产倒闭的危机。据调查资料表明，虽然我国大部分的浅层矿产资源目前正在大量开采，但是仍有相当丰富的矿产资源在矿山地区的深层未被充分的开发利用。为了保证深层矿产资源的顺利勘查与开采，首先要对地质找矿技术进行改革与提高。因此，通过哪些方法对地质找矿技术进行改进与革新，成为我们分析研究的对象。

1 大型矿产勘查中地质找矿技术的改革方法

大型矿产勘查中的地质找矿是一个体系化的工作流程，地质找矿工作主要就是矿产资源的勘探、定位、测量三个环节。这三个环节相互配合，确保地质找矿工作的顺利开展。无论是矿产资源的勘探、定位还是测量，都离不开定位技术、钻探技术和坑探技术[1]。因此，对找矿技术的改进与革新主要以这三个方面为重点分析对象，接下来进行详细分析。

1.1 定位技术的改进与革新

传统的地质找矿所采用的定位技术一般是电法定位技术和矿井地球物理定位技术。由于矿产资源的勘探受矿产地质环境和矿井深部岩层结构的影响，这些传统的定位技术很难排除特殊地点和环境因素的干扰。所以，为了更科学准确地寻找到矿山地区深层的矿山资源，首先对地质找矿所运用的定位技术进行改进。结合21世纪的高新智能科技，地质找矿可以采用高精度地磁、高精度重力和土壤地球化学测量的定位技术。高精度地磁定位技术对寻找含磁性矿物的矿产资源有着显著效果，并且能排除地质环境的影响因素，较好地推测断裂构造。对于密度较高的矿产资源，高精度重力定位法则具有较好的识别效果。土壤地球化学定位法则是一种普遍适用于大型矿产勘查中地质找矿的定位勘测方法，在矿产资源覆盖和半覆盖地区，这种方法有着明显的优势，不仅能确定矿产资源的具体位置，还能追踪探索并划定隐伏矿体的类型和矿产资源覆盖的大致范围[2]。

1.2 钻探技术的改进与革新

对矿产资源进行了准确的定位测量后，接下来就是钻探工作的开展。钻探工作就是在实地进行矿产资源的取样，然后经考察、分析、研究和计算，确定是何种矿产资源，并获得该类矿产资源的产状、成分、储量、埋藏空间、开采条件等技术经济数据，随后做出对开采工作有利的科学正确的评估。在这个过程中，钻探技术的采用是决定钻探工作成功与否的关键所在。深层的地质找矿对钻探技术提出了更高的要求，为了保证钻探工作的顺利进行，对钻探技术进行改进，采用更科学的新型钻探技术：受控定向钻探技术和气动锤RC钻探技术。受控定向钻探技术能够确保矿产资源的钻探工作质量，钻探目标精确、获得的地质资料更加准确可靠。并且，该技术能解决传统钻探技术无法克服的难题。例如，当矿山地区有河流分布或是地势险峻，受控定向钻探技术避开这些复杂的地质环境，探进矿产岩层的深层，完成钻探施工任务。

受控定向钻探技术和传统的钻探技术相比，能钻探到更深层的矿产资源，可以图1作为参考。最重要的是，受控定向钻探技术能大大地节省钻探工作量，从而节省勘探花费。气动锤RC钻探技术在干旱缺水、严寒地区开展钻探工作时，则有着传统钻探技术无法比拟的优势。该技术的碎岩方式取代了传统的磨削或切削破碎，采用冲击体积破碎，钻进效率是传统钻探技术的8倍，并且它能够连续地“实时”取样。

图1 受控定向钻探技术与传统钻探技术的对比

1.3 坑探技术的改进与革新

坑探技术是地质找矿工作最后一个环节中利用的技术，在矿产资源的勘探中占有重要地位。传统的坑探技术无法直接观察到地质结构，严重阻碍了找矿工作的顺利实施。改进坑探技术，利用进行了技术革新后的水泵泡沫增压坑探方法，则为找矿工作的顺利开展提供了先进的技术支持。水泵泡沫增压坑探方法是替换了传统成本极高的高气压机进行坑探的方法，代之以水泵泡沫增压装置进行泡沫钻探的一种实惠、实用的革新坑探方法。该方法利用水泵泡沫增压装置产生的高压能力将低压空气和泡沫液再次增压至水泵的标准压力，并混合产生泡沫，从而实现深孔泡沫坑探。水泵泡沫增压坑探技术能在复杂困难的地质环境中保持探孔的稳定，从而提高坑探效率。并且，由于泡沫是流体，在坑探过程中能够带走坑探工具上的矿产碎屑，提高了坑探工具的使用寿命，进而节省了地质找矿的成本。

2 结语

大型矿产勘查中地质找矿的技术改革主要是针对地质找矿的定位环节、钻探环节坑探环节中采用的技术进行改进和革新，利用先进科学的高精度地磁定位技术、受控定向钻探技术和水泵泡沫增压坑探技术，大大提高了矿山深层地区的探矿效率，缓解了当前矿产资源紧缺的问题。但是，这些改革后的技术也存在着会对环境造成一定的污染、技术理论不够成熟等实际问题，这有待于我们进一步的分析研究。