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地质勘查和深部地质找矿技术分析

张慈生
  
电脑游戏新干线
2022年9期
赣州市地质矿产服务中心 江西省赣州市 341000

摘要:在我国高科技高速发展的背景下,原有的矿产资源已经无法维持社会的正常运转,因此,国家需要加大对地质矿产资源的勘查和开采力度,提高勘查开采效率,通过完善优化地质勘查和深部地质找矿技术,进而解决我国极度缺乏矿产资源的燃眉之急。而地质勘查和深部找矿涉及的内容较为专业且复杂,无法按照常规的理念解决,因此,相关人员需要针对具体的情况,采用合适的找矿技术进行地质勘查和深部找矿,提高工作效率,以实现我国能源的可持续发展目标为目的,推动行业发展。鉴于此,本文主要分析地质勘查和深部地质找矿技术。

关键词:地质勘查;深部地质找矿;找矿技术

中图分类号:P624 文献标识码:A

1、引言

在社会经济发展过程中,矿产资源属于重要的动力来源,资源供给持续性也将直接影响到社会发展进度。在矿产开采活动中,做好地质勘查和深部地质找矿属于非常重要的工作内容,结合区域实际情况采取相匹配技术来整理勘探数据,对于提高勘查计划合理性、提升资源开采效率有着积极地意义。另外,做好基础资料整理,有利于找矿技术的准确选择,加强人员能力培训,可以充分发挥找矿技术的应用价值,做好勘探设备维护,能够降低勘查结果的容错率。基于地区的实际情况,选择恰当的找矿技术,对于提高勘查数据准确性,提升矿产开采效率和资源利用效率有着积极意义。

2、深部地质找矿技术

所谓深部地质找矿技术就是在矿区的深部进行找矿工作,以深部矿为主要对象,其中深部矿主要分为深掩埋矿以及深定位矿两种类型。近些年矿山开发加剧,矿产资源的产量大幅度下降,缩短矿山开发时间,为了避免上述问题的产生,除了要对矿区进行地质勘查,查明该地区矿产资源情况以外,还应该对其深部地层予以全面评估。据不完全数据显示,我国只有部分矿山在开采时深度超过1000m,相比开采深度在500m左右的矿山居多,这就造成深部找矿技术运用并不成熟,再加上矿山500m~1000m范围中的矿产资源体量较大,所以面对这种状况做好深部地质的找矿技术工作十分关键,同时还需要制定相对完善的技术流程,结合实际状况科学选择找矿技术,既可以有效增加矿山的服务年限,同时提升矿产资源利用率,更好的满足当前矿产资源的使用需求。

3、地质勘查的内容及其原则

3.1、地质勘查的主要内容

地质勘查工作主要包括以下四个方面:第一,要找到并开发新的资源,在将来能够发挥替代矿藏资源的功能;第二,在矿产资源开发过程中,运用先进勘查技术手段,缩短找矿时间,掌握正确可靠的地理信息,协助矿业管理人员制定科学合理的开采规划,既增强开采可靠性,同时又能掌握矿产的储量,有计划开发,防止过量开发;第三,由于地下矿山资源类型复杂多样,在开采中必须要合理勘探共伴生矿,通过运用先进的勘探技术手段,合理开发利用所有矿山资源,矿山资源构成更加合理,降低了对单一类型的矿产依赖性;第四,这些工作还包括了尾矿的勘查。由于在矿山资源开发中普遍存在着尾矿利用率低下的问题,因此,应该做好这方面的地质勘查工作,以保证提高开发度和资源有效利用率。另外,开采完毕后,部分矿山企业没有根据行业标准退出矿区,给周边生态带来负面影响。

3.2、地质勘查的意义及其原则

矿山企业在对危机矿山进行探查寻找其蕴藏的矿产资源的时候,企业应该选用现代化地质勘查技术以及深部地质找矿技术,根据勘查结果利用先进的开采技术对矿山中隐藏的矿产资源进行开采,进而代替原有已经完成开采工作的旧矿山,同时还可以利用勘查及找矿技术对现下正在进行开采工作的矿山进行勘查,了解并掌握开采进度及结果,为矿产企业制定完整的开采方案提供真实、可靠的数据支撑,确保矿产资源开采工作的科学性及合理性。除此之外,矿山企业在开采矿产资源的时候应该坚持以下原则:根据矿产资源的分布结构及特点对开采工作及其开采技术的选择进行统一筹划,对现下使用的勘查及找矿技术进行创新和优化,同时不断提升勘查工作的质量及成效,为后续勘查开采工作有条不紊的进行奠定良好基础,通过最少的成本投入获得更大效益。

4、地质勘查和深部地质找矿技术分析

4.1、反循环连续取样钻探技术

反循环连续取样钻探又可称之为中心取样钻探,即CSR(Cente rSample Recovery),该技术主要利用双壁钻杆反循环系统,以全面破碎岩石的形式,借助收集钻进阶段经内管中心上返到地表的岩屑完成地质编录、岩矿分析。整个过程中,压缩空气或泥浆、清水可以通过侧入式气水龙头进入双壁钻杆的环状间隙并下行至孔底。进而在经内管中心通道上返的同时将所钻地层样品、岩屑携带到地表,上返速度大于等于每秒25.0m。最后促使样品、岩屑进入旋流器与空气分离,并根据地质要求完成多比例的无分选缩分、包装编号、送交化验。

反循环取样钻探技术具有获得地质信息准确、取样质量高、孔内事故少、钻进效率高、获得地质信息迅速、钻进成本低、能源节约效率高、环境污染少的优良特点。相较于常规正循环、交叉接头式局部反循环钻进而言,反循环连续取样钻探技术强调利用压缩空气,为破碎的全部岩屑、岩柱经中心通道返回地表提供动力,可规避围岩污染样至判层不清、钻深受限等问题的出现。同时反循环连续取样可用于一定粒径(0.9mm~5.0mm)的岩矿颗粒获取,为岩矿地质描述提供支持。

4.2、金刚石绳索取芯技术

众所周知,金刚石硬度很高。金刚石绳索取芯技术就是利用金刚石坚硬的物理性质进行深矿钻探作业,因此此项技术具有良好的钻探效果,且被广泛应用于地质找矿工作中。和其他国家相比,我国对于金刚石绳索取芯技术的研究使用起步较晚。我国自主研发制造的钻头最多可以钻探40m的深度,不及其他国家的钻探水平。在此项技术的实际应用过程中会涉及到常规钻杆的使用,需要让常规钻杆穿过绳索取芯装置完成取芯作业,这项操作十分复杂,会严重磨损钻头,耗费大量钻探成本。无论从经济角度还是从技术应用的角度来看,都无法满足我国当下矿产开发的基本需求,因此我国研究人员需要对金刚石绳索取芯技术继续优化,矿产资源开发企业也要根据自身经济发展状况和开采需要谨慎选择这项技术。

4.3、岩石钻探技术

在这一方法运用的过程中,为了使最终结果能够具备较强的精准性,要把握岩石钻探技术本身的实施要点,以此来为后续工作指明正确的方向。为了保证岩石钻探效率和价值能够得到全面的提高,要了解资源开采的相关内容,有针对性的完成后续的勘探工作,从而使技术实施水平能够得到全面的提升。在技术应用的过程中,需要对勘查开采系统和演变过程进行深入的分析,做好资料的整合,为后续工作顺利实施提供重要的基础。在这一技术实施的过程中范围较广,可用于放射性和地热等领域的利用,这一技术应用对矿物资源的勘探产生了积极的影响,尤其是对有色金属和非金属矿物的应用效果较为优良,也可以全面的掌握区域内部矿物资源的勘探情况。

值得注意的是,在技术实施时,需要确定好主要的参数以及相关的技术要求,熟记于心,以此来基本判断技术实施的可行性。在具体应用的过程中也可以配合着地球化学的勘探技术,更加适用于金属矿物的勘探,并且在实际实施时整个工作流程较为便捷。在一些复杂的地质条件下,这一技术实施的可行性并不是那么的完善,因此需要配合着其他的技术来优化整体的技术模式,例如可以选择高度精密和敏感的化验器设备来用于实际的钻探,不断的优化整体技术模式。在短时间内得出精准性较强的数据,从而为后续地质研究工作提供重要的基础,凸显技术本身的优势。

4.4、高精度受控定向钻探技术

高精度受控定向钻探技术又可称之为CDD(controlled directional drilling),需要利用专门的钻探造斜工具、工艺,依据预先设定轨迹,在人工控制钻孔方向的同时,促使钻孔依据最终设计的时空坐标钻设至预先设置的目的层。

高精度受控定向钻探是一项多用途、多功能的钻探技术,不单单可以应用于地质勘查,而且可以应用于能源开发。相较于其他钻探找矿技术而言,高精度受控定向钻探在可溶性井矿岩开采中优势较为显著,具有钻探进尺小、钻探成本低、钻探速度快、钻探弯曲风险小的优良特点。

4.5、液动锤技术

液动锤技术主要是以传统回转钻探为基础的新型勘查技术,在矿产勘查领域应用范围较大。从本质上而言,液动锤技术主要是以冲洗液为驱动,经内部潜孔锤将运动能量运输到设备钻头,破碎岩层的技术。部分情况下,还可利用液动锤WL钻探法,将液动锤、金刚石WL组合,简化提钻取芯环节,进一步提高纯钻时间利用率。

液动锤技术不仅可以实现回转钻探,而且可以提高钻头冲击力,在脆性较大、硬度较强岩石中钻孔率较高。除此之外,液动锤技术的应用可以延长深孔钻探时钻头使用年限,成本效益也较为显著。

4.6、其它钻探找矿技术

随着钻探技术的不断发展,各种钻探技术越来越多,在地质深部找矿中的应用也越来越多,除了上述方法外,还包括流体技术、高精度钻井技术、遥感技术等。各种深部流体技术在实际使用过程中,就直接利用了地壳流体的运动规律,并从理论角度出发,来判断矿坑的实际情况。在开展深部找矿作业过程中,可以有效利用矿产资源和流体运动的关系,还可以将这些关系和规律运用到地质钻探工作中。各种高精度钻井技术是在一个轨道上进行作业的,需要同时钻出多个孔,保证各孔定位精准性,工程作业量相对较少,作业成本也相对较低。

通过对钻井遥感技术的合理应用,可以在完成地质信息绘图基础上,来掌握岩层、土壤和水体分布的实际情况,为后续开展施工作业,创造更好的条件。通过对遥感技术合理进行使用,就能够得到各种物质谱信息,掌握地下矿藏的实际情况,根据地质勘探找矿目标,来对相关技术合理进行应用。

5、地质勘查和深部地质找矿技术应用时的注意事项

5.1、做好基础资料整理

通过做好基础资料整理,有利于找矿技术的准确选择,从而提高所获取资料信息的完整度。从实践情况来看,在具体实践中也需注意以下几点:第一,对于区域的基础资料进行整理,包括水文资料、地形资料、地质资料等,利用计算机对此类技术进行初步整理,初步确定该地区可能存在的矿产资源类型;第二,对于已有的矿产开采资料进行整理,梳理以往使用到的勘探技术,以此作为参考来进行找矿技术的筛选,确保找矿技术的合理性;第三,对于找矿技术应用工序进行整理,做好应用前的技术交底工作,提高找矿技术的应用效果。

5.2、加强人员能力培训

通过加强人员能力培训,可以充分发挥找矿技术的应用价值,提高找矿数据整理结果的完整性和有效性。在组建勘查队伍时,需要适当提高技术筛选门槛,筛选实操能力强、学习能力强的成员,从而提高勘查队伍的初始水平,可以更好的发挥出找矿技术的应用价值。在日常工作中也需要加强勘查人员技能培训,培训内容涉及到操作知识、理论知识、安全意识、责任意识等,帮助勘查人员有序提升操作自身的综合能力。而且在培训工作结束后也需要及时进行培训测试,根据测试结果来完成后续培训课程的调整,从而提高勘查人员和找矿技术之间的契合度,提高勘查结果的可靠性。

5.3、做好勘探设备维护

通过做好勘探设备维护,能够降低勘探结果的容错率,满足后续矿产勘查的相关要求。在确定找矿技术之后,也需要对勘探设备进行选择,在设备应用前应做好相应的调试工作,将勘探设备参数调控在合理范围内,确保获取勘探数据的准确性。同时也需要拟定恰当的设备维护计划,具体可分为日常维护和定期维护两种,日常维护是指在勘探设备完成使用后,并对其进行例行维护,如清除污渍、仪表参数归零等;定期维护是每季度进行一次大检修,更换老化或损坏零件,起到延长设备使用寿命的作用。

5.4、引入先进技术工艺

第一,基于互联网技术的应用优势,搭建相匹配的信息平台,平台的工作任务是对目前市场流通的技术、工艺进行整理,讨论这些工艺、技术引入的可行性;第二,在评价技术工艺可行性之后,也需要拟定相匹配的引入计划,对于成本较高、专业性较高的技术,也需要拟定合理的旧设备折旧计划、新设备引入计划等,以减少技术工艺引入时的成本支出,加快评价技术工艺更新速度;第三,对找矿工作人员展开计划性培训,不断提升其综合能力,定期邀请权威团队来进行技术深度交流,借此来持续提升工作人员勘查能力,从而更加契合矿山企业经济发展。

6、结束语

新时期背景下,社会发展过程中矿产资源的需求量大大增加,而矿产资源耗损速度逐步加快,并且受到人为及自然因素的影响,地表矿产资源的总量下降,加之矿产资源不可再生,长时间开采导致矿产资源逐步枯竭,这种情况下需要大力寻找新资源用以代替矿产资源,为社会经济的稳步发展夯实基础。就当前情况而言,矿山企业需要强化自身地质勘查力度,引进现代化深部地质找矿技术,以便满足社会各界矿产资源的需求,矿山企业应该不断提升地质勘查及找矿技术的专业水平,从整体上提升矿产资源勘查开发效果。

参考文献:

[1]杨魁.地质勘查和深部地质找矿技术研究[J].世界有色金属,2021(24):43-45.

[2]张维耘.地质勘查和深部地质找矿技术研究[J].世界有色金属,2021(24):49-51.

[3]马浩宁,王作田,张德伟.地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].冶金与材料,2021,41(05):71-72.

[4]郭冬冬.地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].中国住宅设施,2021(08):109-110.

[5]王恒,吕颖,王鹏.浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].冶金管理,2021(09):93-94.

[6]郑得胜,雷恒永.地质勘查和深部地质钻探找矿技术研究[J].世界有色金属,2020(20):72-73.

[7]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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