地质矿产勘探深部的找矿途径分析

2021-11-19 03:40高金宝
装备维修技术 2021年32期
关键词:金刚石绳索勘测

高金宝

摘 要:浅层矿产与露头矿开采早已无法满足我国日益增长的地质矿产需求,为应对急剧减少的矿产资源储量,地质矿产勘探深部找矿的理论研究和实践探索近年来大量涌现,岩芯钻探技术、定向钻探技术、金刚石绳索取芯技术、X荧光及低频电磁技术等新型技术也因此在地质矿产勘探领域推广开来。为更好开展地质矿产勘探深部找矿,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。

关键词:地质矿产勘探;深部找矿;钻探技术

中图分类号:P26 文献标识码:A

1地质矿产勘查

矿产指的是埋藏于地下或在地表上分布的可以提供给人类使用的自然形成的矿物资源。一般矿产资源的形成需要上亿年时间,资源所处的地下环境和地质构造都比较复杂,而且还存在很大的差异,所以矿产勘查十分困难,特别是深部找矿,要想提取有价值的信息是有很大难度的。在我国,矿产资源大多集中于中西部地区,以山区和荒漠为主,这也给矿产勘查造成了不便。现阶段常用找矿方式为综合利用多种方法,在科技不断发展的今天,将不同找矿方法结合到一起,除了能大幅提高找矿工作的效率,还能进一步推动矿产业后续发展。

2深部找矿

在地质勘查找矿开始前,应先确定勘查区域属于哪种成矿背景,进而判断出这一区域中是否存在矿产资源。然后要借助现阶段新型相关理论及技术方法,在充分分析现有资料的前提下,通过对不同学科的相互配合来开展地质找矿。对于隐伏矿体而言,因其埋藏于地下基岩当中,基本不会出露至地表,所以应先通过地球化学测量来确定异常范围,并找到靶区,然后在确定的靶区当中借助其它的手段来寻找矿体具体位置。与此同时,还要对范围内的具体的成矿规律、特征及所有控矿因素予以总结,在充分研究区域现有找矿方式与其主要成果的前提下,对地球物化异常和深部构造及产状等之间的关系进行对比研究,以此确定最佳方法来实现快速且有效的找矿。

3 地质矿产勘探深部的找矿途径

3.1定向钻探技术

在地质矿产勘探深部的找矿工作中,对于较为复杂的地质结构,目标工作效果往往无法由普通钻探方式满足,为实现深部地质位置的准确勘探,并保证工作效率,定向钻探技术的科学应用极为关键,该技术具备高精度、高效率等特点。所谓定向钻探技术,指的是通过对钻探方位的精准控制保证钻进方向能够有效勘查矿产资源,内外界影响催生的钻进方向偏差等问题可通过定向钻探技术规避,准确性更高的深部地质找矿工作可由此开展,地质矿产勘探深部找矿的难度也可随之降低。

3.2 岩芯钻探技术

在我国地质矿产勘探深部找矿领域,岩芯钻探技术属于广泛应用且较为成熟的一种技术。岩芯钻探技术在应用中需要使用圆柱状的钻具和钻头,以此沿圆形破碎岩石在孔底部保留柱状岩芯,资源探查与地质研究可根据取出的柱状岩芯针对性开展。在使用岩芯钻探技术的过程中,需关注三方面要点:第一,科学选择相关机械设备。新型液压动力钻探设备属于岩芯钻探技术应用的关键,不得采用传统电力动力钻探设备,矿产资源深度钻探等需要可由此更好满足;第二,强化替代资源的勘察。替代资源的勘察需要成为深部地质找矿的重要内容,为提升矿产资源勘查效率,具体的技术应用需不断开展创新探索,整体经济效益可通过勘探成本的降低而提升;第三,重点保养和维护机械设备。大型机械设备作业属于岩芯钻探技术应用的重点,因此相关设备的维护必须得到重视,规避故障带来的工作延迟等问题,保证设备的高效、正常运转。

3.3 金刚石绳索取芯技术

不同于上文提及的定向钻探技术,金刚石绳索取芯技术的应用无需对进入岩芯管的矿石开展岩芯提取,而是可以利用钻杆通道,将岩芯管中的岩芯提取到孔外取芯处,金刚石绳索取芯技术属于近年来出现的新型钻进方法。在地质矿产勘探深部找矿工作实践中,金刚石绳索取芯技术具备三方面优势:第一,地质效果好。金刚石绳索取芯技术具备提升平稳、打捞速度快、报警及时等特点,在面对岩管堵塞情况时,该技術在钻井过程能够保证报警的及时性,工作损耗的降低、技术人员的快速有效处理可得到保障;第二,钻进工作效率高。相较于普通取芯钻头,金刚石绳索钻头的硬度和厚度更高,且能够在无需辅助作业的前提下持续钻进,拥有高于普通钻头的整体钻进效率;第三,施工成本较低。金刚石绳索取芯技术在应用中可实现提钻次数的减少,施工过程中钻头的损耗可随之降低,钻头的使用寿命也能够有效延长。在减少的提钻次数影响下,劳动强度降低可同时实现,因此金刚石绳索取芯技术在人工成本和工具成本降低中均有着不俗表现。

3.4 X荧光及低频电磁技术

通过在需要勘查的矿产资源区域发射电磁或X射线,即可推测和预判矿产资源。以X荧光技术为例,该技术在我国地质矿产勘探深部找矿领域的应用较为深入,通过照射矿物并经过一定波长作用,具有X元素特征的射线即可由矿物反射发出,X光机可通过识别这类射线科学分析深层矿产资源。在基于X荧光技术的地质矿产勘探深部找矿实践中,矿体内部的构造与矿体的方位均可有效确定,矿产资源的厚度与边界范围也能够准确勾勒;作为新型深部找矿技术,低频电磁技术存在相对较小的应用范围,该技术需基于Fraser处理和分析测得的数据,以此结合地质找矿规律和处理结果即可确定矿产资源的形状规模、具体方位。在地质矿产勘探深部找矿工作中,低频电磁技术具备灵活性高、探查速度快等优势。

3.5定位感应勘测技术

RS勘测技术应用是一种通过遥感装置对矿产资源地区处的地形、地质、水层等的分布做出较为准确的感应和反映,并且对此处的矿产资源做出精确地分析和处理的矿产勘测和找矿技术。矿产开采公司根据RS感应勘测技术对此处的矿产资源进行有无分析,根据勘测结果把找矿技术做出相应的缩小,促使勘测人员可以更快的找出矿山资源,降低勘测和找寻的时间。矿产开采公司也可以借助于此项勘测技术对勘测地区的地质情况做出了解和掌握,绘制出矿产资源的地区所示图,矿产开采人员根据勘测结果分析出此处的矿产资源的类型和储藏量,再根据矿产资源的基本信息和岩石层的波普情况寻找到矿山的深部矿产资源。GPS感应勘测技术的使用,矿产勘测人员利用GPS感应勘测技术把勘测到的矿产资源信息利用电子技术构建胡较为精确的三维空间坐标示意图,利用GPS感应和监控系统的平台,获取到矿产资源的岩石层的光谱图和辐射强度示意图等相关信息,矿产开采人员在获得这些勘测到的矿产信息数据之后,输入到矿产资源数据库和原有的矿产资源存储信息进行对比和分析,进而掌握到此处矿产资源的矿产类型和储藏量,在根据绘制好的矿产资源三维坐标图进行合理有效的开采。

结束语

综上所述,地质矿产勘探深部的找矿需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的岩芯钻探技术、金刚石绳索取芯技术、优选深部找矿取芯钻探方法、深孔钻探工艺技术的具体应用等内容,则提供了可行性较高的地质矿产勘探深部找矿路径。为更好满足我国矿产开采需要,各类新技术与新设备的积极应用同样需要得到业内人士重视。

参考文献

[1]王玉国.地质勘查技术的深部找矿方法及精准勘查研究[J].世界有色金属,2020(15):108-109.

[2]胡均杰.深部金属矿产资源地球物理勘查与应用[J].西部资源,2020(3):165-167.

[3]王小利,张志辉.地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].世界有色金属,2020(10):138-139.

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