李紅偉
(河南省煤田地質(zhì)局一隊,河南 鄭州 450052)
隨著當(dāng)前我國經(jīng)濟社會不斷提高,人們的素質(zhì)水平也隨著提高,對能源的需求量逐漸增長,但同時環(huán)保意識也有所提高,迫切希望擁有更環(huán)保且優(yōu)質(zhì)的資源,這要求進(jìn)一步研究礦產(chǎn)資源管理方法與礦山地質(zhì)勘探技術(shù)。
礦山地質(zhì)勘探技術(shù)就是在開發(fā)礦產(chǎn)資源資源需要應(yīng)用到的各種技術(shù)與措施,來分析礦層在地下的有關(guān)情況,為接下來的礦產(chǎn)資源開采設(shè)計、建設(shè)礦井及生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。所以,對如今我國地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點進(jìn)行分析探討,有助于持續(xù)創(chuàng)新勘探技術(shù),讓礦產(chǎn)資源開采與應(yīng)用更加可靠,這對促進(jìn)礦產(chǎn)資源合理開發(fā)與生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實作用。
(1)礦山地質(zhì)遙感技術(shù)。遙感技術(shù)通常是應(yīng)用于航天領(lǐng)域中,是一種利用衛(wèi)星的微波、紅外、可見光等科技對地面進(jìn)行遙感測試,從而對礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價,并對礦層自燃遙感進(jìn)行探測。由于遙感技術(shù)具有快速性、實時性及客觀性特征,將計算機技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合,可以在礦山礦區(qū)的環(huán)境監(jiān)測中獲得較好的效果。
(2)井下勘探技術(shù)與水平鉆井技術(shù)。井下勘探技術(shù)和水平鉆進(jìn)技術(shù)都擁有開挖速度快、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備完整以及應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢。井下勘探技術(shù)重點勘探的是礦區(qū)內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造,以此了解三帶發(fā)育高度、井下小斷層以及小構(gòu)造的延展發(fā)育狀況。國外當(dāng)前在進(jìn)行地下勘探工作時已經(jīng)開始采用雷達(dá)技術(shù),但當(dāng)前進(jìn)行井下勘探技術(shù)時相對普遍采用的是水平鉆進(jìn)技術(shù),這種技術(shù)不僅可以勘探井下小構(gòu)造發(fā)育情況,還可以提前對采空區(qū)積水和異常積水區(qū)進(jìn)行探放和疏導(dǎo),以此確保井下工作時可以安全進(jìn)行,進(jìn)而有效提高能源開采的效率與安全。
(3)礦山地質(zhì)鉆探技術(shù)。通過鉆頭在地面下進(jìn)行鉆孔,鉆孔深度按照地質(zhì)勘探要求與明確實際環(huán)境地質(zhì)結(jié)構(gòu),這是礦山地質(zhì)鉆探技術(shù)的主要特點,也是其優(yōu)勢。不管是在淺礦層或深礦層、半沼澤或沼澤地帶都能夠采用這種技術(shù)進(jìn)行勘探,具有較好的適用性,便于操作,并且可以獲得相對精確的數(shù)據(jù)。另外,由于機械化與自動化程度的不斷深化,當(dāng)前傳統(tǒng)的巖心鉆探技術(shù)逐漸被繩索取芯等新技術(shù)取代,有效降低了勞動強度,并簡化了勘探程序,提高了能源開采行業(yè)經(jīng)濟效益。
(4)地球物理勘探技術(shù)。地球物理勘探是指采取物理方式,檢測分析礦層與巖石具有的放射性、傳播速度及密度等物理性質(zhì),依照分析得出的共性與不同點來確定被測范圍具體的含礦位置與礦物儲量。地球物理勘探技術(shù)通常和測井勘探及地震勘探相結(jié)合運用,可以按照被測區(qū)域是地面還是地下來分開采取地面勘探或井下物探兩種技術(shù)。地面勘探是指借助重力或電法勘探對礦山地質(zhì)進(jìn)行勘探,而井下物探是指在深坑地區(qū)對礦山地質(zhì)進(jìn)行勘探。
(5)重力勘探。在實際應(yīng)用中,重力勘探技術(shù)是依據(jù)被測量地質(zhì)周圍重力的異常來明確地質(zhì)的空間位置與大小形狀,以此按照地質(zhì)體的參數(shù)深入了解被測區(qū)域范圍中的地質(zhì)情況,之后按照地質(zhì)情況來分析并判斷礦層的分布情況。
這種方式相對來說具有可勘探深度較大、成本較低的優(yōu)勢,通過采取這種方式,還可以及時有效的獲取更多的礦山地質(zhì)信息,從而為之后勘探作業(yè)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
(6)磁法勘探。磁法勘探是通過分析巖石的磁性差異與引起磁異常來確定地質(zhì)情況與礦層分布。在具體應(yīng)用時,重點是在地面上設(shè)置等距測線與測點,之后通過地面儀器來接收磁異常,礦層與巖石運動出現(xiàn)的磁異常情況進(jìn)行分析,再確定礦層分布情況。
(7)電法勘探,電法勘探技術(shù)具有可利用多種多樣的場源形式、較強的適用性,并可以在各種地質(zhì)勘探工作中利用的優(yōu)勢。其是根據(jù)電學(xué)性質(zhì)差異,應(yīng)用原理是根據(jù)礦石與巖石電性及電磁感應(yīng)等電學(xué)性質(zhì),通過專業(yè)儀器設(shè)備分析地球物理場的變化與分布規(guī)律,立足于這些信息來明確地質(zhì)構(gòu)造與礦層分布情況等。
(8)地震勘探。高分辨地震勘查技術(shù)主要通過二維地震與三維地震來查明斷層的落差,之后來明確礦層中存在的分叉合并區(qū)域,同時可以了解到巖漿巖對礦層所帶來的影響區(qū)域的大小,從而對異巖進(jìn)行劃分。地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)通過瞬變電磁法、高精度此法及高精度重力法來對礦山地質(zhì)進(jìn)行勘查?,F(xiàn)階段,重磁電與地質(zhì)雷達(dá)勘查技術(shù)逐漸成熟并且在礦山地質(zhì)勘探工作中被廣泛使用。
礦山地質(zhì)勘探內(nèi)容主要包括了礦山地質(zhì)勘探階段和儲量分布等。礦山地質(zhì)勘探通常被劃分為預(yù)查階段、普查階段、詳查階段以及勘探階段。預(yù)查階段也就是提前檢查勘探區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況,初步明確礦產(chǎn)資源;普查階段是立足于預(yù)查基礎(chǔ)上,普查具有價值的礦產(chǎn)資源,從而判定礦產(chǎn)資源能否開發(fā)利用;詳查階段是在掌握的信息基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的設(shè)計礦產(chǎn)資源勘探,從而具體進(jìn)行能源勘探,準(zhǔn)確把握更多新型;勘探階段是在以上信息前提下,合理運用勘探技術(shù)。
首先,礦山地質(zhì)勘探工作直接為礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)提供服務(wù)。礦山地質(zhì)勘探可以掌握更多譬如礦層分布與巖層結(jié)構(gòu)的圖像與信息,是為更好的進(jìn)行巖層與礦層分析工作,并對能源開采具有指導(dǎo)作用;其次,礦山地質(zhì)勘探具有較強的針對性與局部性。礦山地質(zhì)勘探技術(shù)在不斷改進(jìn),勘測方法也在進(jìn)一步優(yōu)化,能夠更加切實有效的勘測對象,從而獲得區(qū)域礦山分布詳細(xì)信息。一些含礦區(qū)域地質(zhì)極為復(fù)雜,因此礦山地質(zhì)勘探技術(shù)的安全性與準(zhǔn)確性還需進(jìn)一步提高。
總之,礦產(chǎn)資源作為我國一種重要的資源,對國民經(jīng)濟發(fā)展具有至關(guān)重要的影響。為防止資源的浪費,確保合理高效的利用資源,需要對礦山地質(zhì)勘探技術(shù)加強改進(jìn)和創(chuàng)新。在深入了解當(dāng)前現(xiàn)有的礦山地質(zhì)勘探技術(shù)現(xiàn)狀、問題及主要運用的技術(shù)類型基礎(chǔ)上,推進(jìn)信息技術(shù)、水平鉆進(jìn)技術(shù)、井下勘探技術(shù)、礦山地質(zhì)鉆探技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新,助推國內(nèi)礦山地質(zhì)勘探技術(shù)獲得更新的發(fā)展。