管繼京 盧東 郭煥貴 郭健 葉渝

六盤水佳聯(lián)鉛鋅開發(fā)有限公司 貴州六盤水 553044

礦產(chǎn)資源特指地下有開采價值的物質(zhì)，如煤炭資源、石油資源、天然氣資源、云母、銅、鐵等，這些資源開采效率關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展。在信息時代，傳統(tǒng)勘查技術(shù)已經(jīng)無法滿足礦產(chǎn)資源的勘查需求，對此，必須全面提高礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)，著重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)。本文將以石油資源為例，系統(tǒng)論述如何利用礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作手段推動礦產(chǎn)資源勘查的發(fā)展。

1 運用地球物理勘查技術(shù)

對于礦產(chǎn)資源勘查工作來講，地球物理勘查技術(shù)是運用物理手段來研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下狀況，包括地下巖石分布結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)含量、流體與結(jié)構(gòu)孔隙研究。目前，地球物理勘查技術(shù)在基于地殼板塊理論的沉積巖內(nèi)所含石油資源的研究工作中取得了良好的應(yīng)用效果，該技術(shù)能夠運用物理理論客觀分析褶皺、底辟和斷層在石油圈閉中的作用，確定地下巖性、空隙與油藏大小。從整體結(jié)構(gòu)來看，地球物理勘查技術(shù)可分為多種方法，每一種方法均能確定地質(zhì)結(jié)構(gòu)的某一性質(zhì)，像重力性、磁性、聲性和電性等。

2 運用重力勘查技術(shù)

在不同地點，地球重力在地表上會產(chǎn)生不同重力的加速值，運用重力勘查技術(shù)來測量和計算這些加速值能夠獲取勘查區(qū)域的重力差異圖，從而判斷礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)斷層、巖性與巖石厚度，了解礦產(chǎn)資源含量與分布狀況。

3 運用化學(xué)勘查技術(shù)

化學(xué)勘查技術(shù)是基于化學(xué)原理的勘查技術(shù)，該技術(shù)能夠研究礦產(chǎn)的起源、運移狀況、分布結(jié)構(gòu)、聚焦與變化狀況。就拿石油資源勘查工作來講，運用化學(xué)勘查技術(shù)能夠確定烴源巖、有機質(zhì)的數(shù)量、類型和成熟水平；估算從烴源巖運移的時間，繪制運移路徑模型與圖紙；結(jié)合石油成分快速尋找油藏、泄漏點、露頭和石油聚焦帶。

4 運用GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)具有全球定位功能，能夠準(zhǔn)確勘測礦脈走勢與礦石衍生物，判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布狀態(tài)，分析區(qū)域采礦環(huán)境的安全與否，推斷礦產(chǎn)資源種類、含量與整體走向，并根據(jù)分析結(jié)果制定科學(xué)的開采方案。需要注意的是，全面提高礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作質(zhì)量，并非僅需要采用某一種單一的技術(shù)，而是要將多種技術(shù)綜合使用，這樣方能發(fā)揮最佳勘查效果，充分確?？辈閿?shù)據(jù)、圖紙與模型的精確度。

5 運用電氣勘查技術(shù)

運用電氣勘查技術(shù)提高礦產(chǎn)資源勘查效率，必須努力實現(xiàn)礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)電子化與智能化，構(gòu)建完善的電機系統(tǒng)，遵循該系統(tǒng)變頻調(diào)速原理，利用變頻器科學(xué)調(diào)節(jié)電機電源頻率，這樣能夠使電機的轉(zhuǎn)速和提升機的提升速度保持最佳狀態(tài)，以此高效推進礦產(chǎn)資源勘查工作。從物理電學(xué)的角度來講，調(diào)整提升機提升速度的公式為：n=60f/p。其中，n 代表電機轉(zhuǎn)速，f 是指輸入電機的電源頻率，p 指電機極對數(shù)。通常，電機電源頻率的調(diào)整范圍在0 到400Hz之間，調(diào)整精度往往被控制為0．01Hz。優(yōu)化變頻調(diào)速系統(tǒng)，則需要適當(dāng)拓寬提升機的調(diào)速范圍，保持提升機的恒加速、軟啟動與平滑調(diào)速。其次，應(yīng)著重優(yōu)化提升機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，做好變頻器、操作控制系統(tǒng)、行程控制系統(tǒng)、能耗制動系統(tǒng)和抱閘控制系統(tǒng)組裝工作，使各系統(tǒng)互相作用，并發(fā)揮各自的功能。從微觀層次來看，變頻器的功能主要是做好提升機變頻調(diào)速工作；操作控制系統(tǒng)能夠通過控制指令來實現(xiàn)提升機的啟動、制動與復(fù)位；行程控制系統(tǒng)可以控制提升機的工作狀態(tài)；能耗制動系統(tǒng)能起到節(jié)約能耗的作用；抱閘控制系統(tǒng)能夠控制提升機變速與制動，在緊急時刻關(guān)閉總閘。再次，應(yīng)注意優(yōu)化電機電動、復(fù)位、翻轉(zhuǎn)與正轉(zhuǎn)操作模式，改善提升機聲光報警裝置，控制好提升機頻率、運行速度和功率，借助PLC 控制系統(tǒng)改善提升機上升、下降、變頻、復(fù)位與制動操作模式。另外，應(yīng)努力實現(xiàn)電氣系統(tǒng)智能化，在該系統(tǒng)中融入大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)，以便于獲取精確的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建勘查模型，通過解析地質(zhì)結(jié)構(gòu)和勘查模型來全面了解礦產(chǎn)分布結(jié)構(gòu)、含量以及礦物種類。

6 優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)

確保礦產(chǎn)資源勘查工作的安全、高效進展，必須注重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)組合包括讀取勘查標(biāo)簽信息，判斷事故類型（如果沒有發(fā)生事故，系統(tǒng)自動輸出N 并更新信息），輸出Y，啟動定時器和求救報警，在救助時間內(nèi)判斷勘查標(biāo)簽是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果是則輸出Y 并觸發(fā)自動報警，如果不是則輸出N，關(guān)閉定時器，救助結(jié)束后再次更新勘查標(biāo)簽信息，系統(tǒng)最終會輸出“結(jié)束”二字。其次，應(yīng)積極引入UWB 超寬帶定位技術(shù)，該技術(shù)能準(zhǔn)確識別讀卡器和勘查標(biāo)簽的間距，確保定位信息的精確性，迅速啟動智能化定位系統(tǒng)自動發(fā)生求救信號。目前，UWB 超寬帶定位技術(shù)能夠支持TOA 測距方法獲取井下定位信息。另外，應(yīng)重視引入LoRa 無線通信技術(shù)，該技術(shù)能夠根據(jù)智能化定位管理標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)拓寬頻譜，延長無線通信距離，改善定位靈敏度，確保定位數(shù)據(jù)信息的迅速傳輸。目前LoRa 無線通信技術(shù)主要是運用SX1278 芯片設(shè)置無線通信模塊，進而支持發(fā)揮模塊功能。無線通信模塊能夠在勘查工作發(fā)生意外后迅速發(fā)出無線信息到勘查標(biāo)簽，并將該信息傳輸?shù)降孛嬷行?，以便于快速處理?/p>

7 結(jié)語

綜上所述，全面做好礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作，促進礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，必須著重優(yōu)化地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用方案，正確運用重力勘查技術(shù)、化學(xué)勘查技術(shù)、GPS 技術(shù)和電氣勘查技術(shù)，與此同時，應(yīng)注重優(yōu)化礦井智能化安全定位系統(tǒng)，以此確保礦產(chǎn)資源勘查工作的安全進展。