丁生良

[摘要]探礦工程對(duì)地質(zhì)資源勘查和地球科學(xué)研究有重要作用，通過(guò)實(shí)物取樣的方法，能夠?qū)Φ刭|(zhì)資源結(jié)構(gòu)、分布情況以及礦產(chǎn)資源的品位和儲(chǔ)量等進(jìn)行估計(jì)，了解地球內(nèi)部物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)。文章首先從探礦工程的現(xiàn)狀和任務(wù)出發(fā)，重點(diǎn)分析了探礦工程在深部找礦、新能源開發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害治理和環(huán)境保護(hù)、基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域拓展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]探礦工程 發(fā)展趨勢(shì)

[中圖分類號(hào)] P62 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-148-2

探礦工程是通過(guò)直接獲取地下巖芯或樣本，對(duì)巖芯或樣本進(jìn)行科學(xué)分析后，能夠?qū)Φ刭|(zhì)資源結(jié)構(gòu)、分布情況以及礦產(chǎn)資源的品位和儲(chǔ)量等進(jìn)行估計(jì)，是地質(zhì)找礦的重要方法之一。地質(zhì)找礦由于建國(guó)后受到國(guó)家的高度重視，全國(guó)大部分地區(qū)到目前為止，500米以下深度區(qū)域的找礦勘察任務(wù)已基本完成。隨著探礦難度和成本的增加，單純的找礦風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大。

1探礦工程的現(xiàn)狀和任務(wù)

現(xiàn)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)處于大發(fā)展中，各方面都需要資源來(lái)維持發(fā)展，這樣一來(lái)，我國(guó)每年消耗的礦產(chǎn)資源數(shù)量甚大，但實(shí)際上我國(guó)礦山危機(jī)日益嚴(yán)峻，一大批中等或大型的礦山已經(jīng)逐浙枯竭，難以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要。因此探礦工程還任重道遠(yuǎn)。從探礦工程的任務(wù)來(lái)看，傳統(tǒng)的地質(zhì)工作只要是找礦，而當(dāng)代探礦工程的任務(wù)用溫家寶總理的兩個(gè)“更加”來(lái)概括，即：更加緊密地與經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展相結(jié)合；更加主動(dòng)的為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)，針對(duì)這兩大功能，目前探礦工程的主要任務(wù)是：深部找礦、新能源勘察和開發(fā)、環(huán)境保障、災(zāi)害治理、地球科學(xué)探測(cè)。

1.1加強(qiáng)深部找礦的力度

從目前來(lái)看，我國(guó)地質(zhì)找礦的勘察深度大約為300～500m，對(duì)這些深度區(qū)域的找礦勘察已基本完成，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也越來(lái)越大。因此，加強(qiáng)對(duì)500m以下的礦區(qū)進(jìn)行勘察是當(dāng)前地質(zhì)找礦的中心工作。對(duì)500m以下的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)，才能夠緩解當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的礦產(chǎn)、能源等需求。

1.2進(jìn)行新能源勘察和開發(fā)

新能源勘察主要為地?zé)崮?、煤氣層、天然氣水合物等方面。地?zé)崮苁且环N綠色能源，具有可直接使用、投資較低、開發(fā)時(shí)間短、熱能利用率較高、資源儲(chǔ)量較大、分布廣等等特點(diǎn)，可直接在種植養(yǎng)殖、旅游度假、溫泉洗浴、發(fā)電、供暖供熱領(lǐng)域中使用。由于我國(guó)地?zé)岬刭|(zhì)的基礎(chǔ)較差，鉆探的效率低、風(fēng)險(xiǎn)高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此，我國(guó)應(yīng)對(duì)地?zé)崮茉催M(jìn)行調(diào)查，掌握地?zé)崮茉吹姆植记闆r，做好鉆探工藝、勘查技術(shù)工作。對(duì)于煤氣層的研究，我國(guó)還處于起步的階段，規(guī)模性開發(fā)還存在困難。因此，應(yīng)加大研發(fā)力度，解決能源問(wèn)題。天然氣水合物不僅在海底存在，還能夠在凍層中賦存，是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源。

1.3地球科學(xué)探測(cè)

陸地探測(cè)是獲取地球信息的重要方法，通過(guò)對(duì)巖石圈道的觀察，可以認(rèn)識(shí)到大陸地殼的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和物質(zhì)組成，了解地球流體系統(tǒng)和地?zé)峤Y(jié)構(gòu)，掌握地震發(fā)生規(guī)律，分析全球環(huán)境變遷和氣候變化等問(wèn)題。

2探礦工程的發(fā)展趨勢(shì)

進(jìn)人21世紀(jì)，可持續(xù)發(fā)展已成為人類發(fā)展所追求的理想模式?！叭丝?、資源、環(huán)境”是可持續(xù)發(fā)展的三大要素，是人類社會(huì)在21世紀(jì)共同面臨的三大主題。 “資源”是建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)，而“環(huán)境”則是建設(shè)和發(fā)展的載體。探礦工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，是保證人類可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。探礦工程應(yīng)該向以下幾個(gè)方面拓展：

2.1地質(zhì)找礦向深部和海域拓展

我國(guó)的礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)數(shù)百年的探尋和開發(fā)，地表及淺部礦產(chǎn)資源多已被發(fā)現(xiàn)和利用。從整體而言，礦產(chǎn)資源的新發(fā)現(xiàn)向深部和海域發(fā)展，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的難度、風(fēng)險(xiǎn)性越來(lái)越大，前期投入成本亦越來(lái)越高。特別是近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求大幅度增加，而我國(guó)礦產(chǎn)資源新發(fā)現(xiàn)的數(shù)量和新探明的儲(chǔ)量增長(zhǎng)緩慢，已不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源日益增長(zhǎng)的需要。

2.2向能源勘探開發(fā)利用拓展

目前我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，必須勘探開發(fā)新油田、新氣田及新煤礦和在老能源基地深部及周圍勘探尋找新的能源儲(chǔ)量并提高開采技術(shù)水平，提高現(xiàn)有能源基地產(chǎn)量。傳統(tǒng)的煤炭、石油、天然氣三大能源都需用到勘查技術(shù)與工程中的鉆探方法進(jìn)行勘探或開發(fā)，尤其是深井、定向井、水平井、對(duì)接井和鉆孔水力采礦（煤或鹽礦等）新技術(shù)的推廣應(yīng)用。尋找新能源是未來(lái)解決能源危機(jī)的根本辦法。根據(jù)1981年聯(lián)合國(guó)新型能源和可再生能源會(huì)議的定義，新能源主要指常規(guī)能源礦產(chǎn)以外的可再生能源，包括太陽(yáng)能、水力發(fā)電、風(fēng)能、生物質(zhì)能、薪柴、木炭、蓄力、海洋熱能、波浪力能、潮汐能、地?zé)崮?、泥炭、油母?yè)巖和重質(zhì)油砂等14種。水力發(fā)電壩址的工程地質(zhì)勘查需要勘查工程技術(shù)的支持；在水電站的建設(shè)過(guò)程中也涉及大量的巖土鉆掘工程量。泥炭、油母頁(yè)巖和重質(zhì)油砂作為礦物燃料需要通過(guò)鉆探查明其儲(chǔ)量后才能開發(fā)利用。地?zé)崮埽ǖ責(zé)岷偷販兀┳鳛橐环N可再生的新能源，除了少數(shù)可直接利用的地表溫泉外，多數(shù)需要大量的鉆探工作量進(jìn)行勘探開發(fā)。現(xiàn)在備受世界各國(guó)重視的21世紀(jì)新能源—天然氣水合物，更是需要高精尖的鉆探取心（樣）技術(shù)及復(fù)雜的開采技術(shù)做后盾才能實(shí)現(xiàn)。

2.3向地質(zhì)災(zāi)害防治及環(huán)境保護(hù)拓展

環(huán)境是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的載體。地質(zhì)災(zāi)害防治及環(huán)境保護(hù)在維持人類可持續(xù)發(fā)展中具有舉足輕重的作用。我國(guó)政府對(duì)自然資源的開發(fā)利用遵守“在保護(hù)中開發(fā)，在開發(fā)中保護(hù)”的總原則。近年來(lái)，勘查技術(shù)與工程在地質(zhì)災(zāi)害防治及環(huán)境保護(hù)方面做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的進(jìn)一步增強(qiáng)，該專業(yè)領(lǐng)域的工作量會(huì)越來(lái)越大。目前，勘查技術(shù)與工程專業(yè)在邊坡錨固、滑坡治理、軟地基處理、堤防加固、瓦斯排放、地面沉降監(jiān)測(cè)治理等方面已經(jīng)發(fā)揮了不可替代的作用，同時(shí)也在放射性核廢料、有毒有害化工廢棄物填埋處理方面也已顯示出其優(yōu)越性。從可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，環(huán)境調(diào)查工作已經(jīng)受到廣泛的社會(huì)關(guān)注，其中鉆探取樣是其關(guān)鍵技術(shù)，因此環(huán)境鉆探也成為勘查技術(shù)與工程新領(lǐng)域。

2.4進(jìn)一步向基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域拓展

基礎(chǔ)工程樁基施工經(jīng)過(guò)10多年的應(yīng)用已經(jīng)成為高層房地產(chǎn)、橋梁工程的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，特別是東部沿海地區(qū)的房地產(chǎn)及山區(qū)橋梁的建設(shè)；水利引水導(dǎo)洞、公路遂道施工工程這幾年為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)揮著重要的作用。中國(guó)還處于發(fā)展階段，房地產(chǎn)行業(yè)、基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域、水電建設(shè)領(lǐng)域還有相當(dāng)長(zhǎng)的建設(shè)時(shí)期。

3應(yīng)加強(qiáng)找礦新技術(shù)、新工藝的學(xué)習(xí)和應(yīng)用

社會(huì)的進(jìn)步是科技的進(jìn)步，是新技術(shù)、新工藝的進(jìn)步，加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝學(xué)習(xí)應(yīng)用，是人類不斷進(jìn)步的原因。探礦工程應(yīng)加強(qiáng)在以下幾方面的學(xué)習(xí)和應(yīng)用：

首先是金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)

在深孔鉆進(jìn)或地層復(fù)雜程度較高的情況下采用，能大大提高效率，不僅可以在一定程度上節(jié)約取芯升降所需時(shí)間，同時(shí)可以對(duì)鉆進(jìn)的安全程度以及巖礦芯的提取率進(jìn)行一定程度的保證。

另外，還有坑道內(nèi)鉆探技術(shù)、定向鉆探技術(shù)、空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)、 反循環(huán)取樣技術(shù)、全液壓巖芯鉆機(jī)和坑內(nèi)鉆機(jī)技術(shù)以及巖石鉆進(jìn)新方法（如熱能鉆進(jìn)法、低溫冷凍鉆進(jìn)法技術(shù)）等得到了重視和發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，探礦工程在地質(zhì)資源勘查和地球科學(xué)研究中有著重要的作用與地位，在研究項(xiàng)目總費(fèi)用中占有一半的比例，是一種不可替代的方法和技術(shù)手段。探礦工程對(duì)深部找礦、環(huán)境治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、新能源開發(fā)、基樁施工、地球科學(xué)研究等方面都有重要意義。因此，必須加大技術(shù)研究及新技術(shù)、新工藝的學(xué)習(xí)，解決探礦工程的技術(shù)難題，為當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。未來(lái)探礦工程的發(fā)展，應(yīng)建立在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，制定技術(shù)研發(fā)方案，加強(qiáng)工藝創(chuàng)新和超深鉆孔機(jī)構(gòu)的改造，完善管理制度，不斷拓展探礦工程的服務(wù)領(lǐng)域，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步服務(wù)。

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