孔 立
(云南省一四三煤田地質(zhì)勘探隊(duì),云南 曲靖 655400)
地質(zhì)勘探技術(shù)作為一種探明技術(shù),是專門用來探明礦體特征結(jié)構(gòu)和形態(tài)的技術(shù)方法。目前,地質(zhì)勘探技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)領(lǐng)域之中,在礦山地質(zhì)作業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。雖然我國(guó)在地質(zhì)勘探方面已經(jīng)取得了一定成果,也具備相應(yīng)的裝備制造能力,但是從技術(shù)、科研人員、成果轉(zhuǎn)化以及創(chuàng)新能力等方面仍然與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距[1]。
礦山生產(chǎn)勘探又稱生產(chǎn)探礦、開采勘探。指基建勘探之后,貫穿于整個(gè)礦床開采過程中,為保證礦山均衡正常生產(chǎn)而與采掘或采剝工作緊密結(jié)合、由礦山地質(zhì)部門所進(jìn)行的礦山勘探工作。礦產(chǎn)普查是地質(zhì)勘探工作的主要任務(wù),通過對(duì)地質(zhì)勘探技術(shù)的合理運(yùn)用,能夠明確礦產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量,同時(shí)也能夠?yàn)榈V山的設(shè)計(jì)建設(shè)提供必要的地質(zhì)資料,在完成地貌、地層、水文、結(jié)構(gòu)、巖石以及礦產(chǎn)等方面的調(diào)查工作的同時(shí),也確定了礦產(chǎn)的實(shí)際儲(chǔ)量。
在地質(zhì)勘探活動(dòng)中,物理勘探、鉆探、坑、槽探等是主要的地質(zhì)勘探方法,其中鉆探方法是最為常用的勘探方法,其應(yīng)用十分廣泛[2]。礦山的開采是以細(xì)致的勘探為基礎(chǔ),礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的水平直接影響著礦山開采工程的質(zhì)量,從目前我國(guó)地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用來看,仍然存在著一些典型問題亟待解決。
首先從區(qū)域界面的劃分來看,地質(zhì)勘探人員沒有在科學(xué)研究巖土性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性的區(qū)域界面劃分。
其次,在對(duì)巖土的取樣研究上并沒有做到全面且客觀。由于巖土本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,部分原狀巖土的作用容易在取樣研究中被忽略。比如:風(fēng)化巖、殘積土以及粗顆粒土等,如果沒有對(duì)巖土進(jìn)行多方面大范圍的實(shí)地考察以及試驗(yàn),那么統(tǒng)計(jì)出來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就會(huì)缺乏全面性,參考價(jià)值大大降低。
最后,從人才建設(shè)來看,由于我國(guó)目前在礦山地質(zhì)勘探方面沒有建立起完整的教育體系,使得相關(guān)方面的人才培養(yǎng)不完善,地質(zhì)勘查人員的實(shí)地作業(yè)和資料數(shù)據(jù)整理分析都較為欠缺,技術(shù)能力稍顯不足。同時(shí),由于缺少相對(duì)豐富的理論和實(shí)踐作為支撐,工作人員在大多數(shù)的地質(zhì)勘探工作中沒有結(jié)合地基未來將建的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析籌劃,往往導(dǎo)致勘查目的不明確,統(tǒng)計(jì)的資料也在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值大打折扣。
(1)高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)。高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)以其高水平的精準(zhǔn)度以及分辨率而成為現(xiàn)階段物理勘探中的首選,是使用頻率最高也是最主要的技術(shù)手段之一[3]。一般情況下,高分辨率的地質(zhì)勘探技術(shù)的探測(cè)范圍是從幾十米到幾千米的深度范圍,由該技術(shù)勘探得來的地質(zhì)資料也是目前確定我國(guó)的煤礦探井孔位精確度的主要依據(jù)。
(2)電阻率技術(shù)。電阻率技術(shù)的應(yīng)用,主要依據(jù)各種巖土介質(zhì)擁有的差異導(dǎo)電性來進(jìn)行觀測(cè),與此同時(shí),對(duì)人工電流場(chǎng)的具體分布情況進(jìn)行研究分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)尋找礦物和了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)的最終目的。
(3)瞬間變磁技術(shù)。瞬間變磁技術(shù)是利用電磁波原理,并且不與礦物接觸就能夠完成探測(cè)工作的一項(xiàng)相對(duì)特殊的探測(cè)技術(shù)。在進(jìn)行井下探測(cè)時(shí),通過判斷回線波與發(fā)射波,同時(shí)依據(jù)斷面的大小差異來完成準(zhǔn)確判斷。但是,在進(jìn)行深度較深的井下探測(cè)時(shí),必須合理加大電磁波的相關(guān)發(fā)射功率以及接受回線的有關(guān)匝數(shù),才能較為準(zhǔn)確的做出有效判斷。
(4)雷達(dá)勘探技術(shù)。顧名思義,該技術(shù)手段主要就是利用雷達(dá)功能,依據(jù)地下介質(zhì)相關(guān)電阻率,即介電常數(shù)的差異,運(yùn)用電磁脈沖的高頻率法進(jìn)行目標(biāo)物體與各種地質(zhì)現(xiàn)象的探測(cè)。采用雷達(dá)勘探技術(shù)能夠有效并且直觀地反映出探測(cè)區(qū)域中礦物的具體分布以及礦產(chǎn)巖性的具體變化狀況。
(1)綜合性的地質(zhì)勘探法。綜合性的地質(zhì)勘探法主要是對(duì)測(cè)繪、通感、鉆探以及多種物理探測(cè)進(jìn)行綜合使用的方法,結(jié)合點(diǎn)、線、面實(shí)現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的全面勘探。首先對(duì)開采區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及斷層規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)單探測(cè),獲取地質(zhì)底板變化、礦物分布情況以及含水層含量等數(shù)據(jù)資料,為開礦設(shè)計(jì)提供參考。其次應(yīng)用微動(dòng)勘查法獲取地下信號(hào)具體波動(dòng)情況,全面掌握勘探區(qū)域的地質(zhì)狀況。最后采用井下鉆探完成礦產(chǎn)勘探工作,避免漏水問題的出現(xiàn)。綜合性的地質(zhì)勘探法相對(duì)于其他勘探方法,更具經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
(2)X射線熒光技術(shù)。在特殊物質(zhì)的作用下,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生某種顏色的光,它比激光的波長(zhǎng)更長(zhǎng),因此X射線熒光也稱作 X 特征射線。通過熒光技術(shù)完成地質(zhì)勘探能夠準(zhǔn)確的測(cè)出礦產(chǎn)位置,尤其針對(duì)鋅、鉛、銅等礦產(chǎn),還可以將地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下隱藏?cái)鄬忧逦娘@現(xiàn)出來,有利于礦產(chǎn)厚度的估算,有效保證礦產(chǎn)具備較高的品質(zhì)且成分元素具有純粹性。
(3)甚低頻電磁法。表露礦產(chǎn)和淺部礦產(chǎn)在長(zhǎng)期開發(fā)下急劇減少,因此深化勘探工作的復(fù)雜以及困難程度逐漸提高,甚低頻電磁法就在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生,使深層地質(zhì)的勘探數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
(4)通過GPS感應(yīng)系統(tǒng)完成信息的采集。全球性的定位系統(tǒng),連續(xù)性的導(dǎo)航定位能夠通過三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)勘探的目的。GPS感應(yīng)系統(tǒng)強(qiáng)大的功能性將采集到的數(shù)據(jù)資源整合,確保數(shù)據(jù)信息的有效性,精準(zhǔn)定位地下礦產(chǎn)資源,同時(shí)根據(jù)地質(zhì)的具體情況判斷礦物質(zhì)的構(gòu)成。
(5)地、物、化異常制約技術(shù)。創(chuàng)新地、物、化異常制約技術(shù)廣泛應(yīng)用于老礦山的覆蓋區(qū)或深部,但在實(shí)際操作中,需要充分掌握落實(shí)的原理和特征,采取互補(bǔ)式的應(yīng)用來增強(qiáng)其適用性。從目前應(yīng)用階段來看,這種技術(shù)在非正常情況的圈定上存在一定優(yōu)勢(shì),但是在圈定隱伏異常體的深度和邊界時(shí),還需要更多的補(bǔ)足之處。
綜上所述,地質(zhì)勘探工作與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān),礦山地質(zhì)的重要作用也一一體現(xiàn)在礦物生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)之中??v觀近幾年我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,在實(shí)際的勘探工作中使用新理論和新方法能夠充分發(fā)揮地質(zhì)勘探技術(shù)的優(yōu)勢(shì),有效提高礦石開采的質(zhì)量與效率,延長(zhǎng)礦山的使用年限,確保走可持續(xù)發(fā)展之路。