米文滿，韓彥龍，馬蘇龍，董 曄

（金川集團(tuán)股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

由于礦產(chǎn)資源在人類生活以及社會(huì)生產(chǎn)當(dāng)中為必為能源之一，因此，在礦產(chǎn)開采之前，需要對(duì)礦區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行勘查，明確礦產(chǎn)類型和開采環(huán)境特點(diǎn)，根據(jù)勘查信息制定開采計(jì)劃，才能保證開采效率。我國(guó)地大物博，礦產(chǎn)資源十分豐富，但是社會(huì)發(fā)展速度較快，對(duì)于礦產(chǎn)資源需求不斷增加，只有在開采過(guò)程采取科學(xué)的勘查方法，運(yùn)用科學(xué)的找礦技術(shù)，才能順利完成開采工作，控制礦產(chǎn)開采成本，保護(hù)礦區(qū)環(huán)境，提高開采效益。

1 地質(zhì)勘查和找礦技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 預(yù)測(cè)礦山信息

對(duì)于礦山展開地質(zhì)勘查環(huán)節(jié)，信息預(yù)測(cè)屬于重要內(nèi)容之一，信息的獲取需要依賴勘查技術(shù)的應(yīng)用，才能對(duì)礦山特點(diǎn)全面分析，按照勘查結(jié)果，確認(rèn)采礦技術(shù)的應(yīng)用，輔助相關(guān)人員掌握礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，深層地貌的特征等，為礦山的開采提供信息依據(jù)。同時(shí)，技術(shù)人員還能利用勘查技術(shù)分析礦山原始數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對(duì)數(shù)據(jù)展開分析，準(zhǔn)確找到巖層內(nèi)部的地質(zhì)參數(shù)，建立數(shù)據(jù)模型，對(duì)于礦產(chǎn)資源特點(diǎn)全面分析，保證礦山開采方案制定科學(xué)性。

1.2 提高工作效率

我國(guó)蘊(yùn)含的礦產(chǎn)無(wú)論是在儲(chǔ)存量上，還是在種類上都十分豐富，但是我國(guó)地大物博，不同礦區(qū)可能在地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面具有差異性，導(dǎo)致找礦環(huán)節(jié)難度較高。運(yùn)用現(xiàn)代化的探測(cè)手段以及找礦技術(shù)，能夠有效提高勘查效率，控制勘查過(guò)程各項(xiàng)成本投入，保證找礦環(huán)節(jié)的工作精度。在技術(shù)的運(yùn)用下，能夠精準(zhǔn)定位礦產(chǎn)分布在巖層中的位置，高效完成采礦工作[1]。

1.3 發(fā)揮技術(shù)功能優(yōu)勢(shì)

在地質(zhì)勘查與找礦階段，勘查技術(shù)功能性的表現(xiàn)主要有如下兩方面：一方面，通過(guò)地質(zhì)勘查能夠深入礦區(qū)，對(duì)于礦產(chǎn)信息全面調(diào)查，收集勘測(cè)數(shù)據(jù)，為礦區(qū)開采提供數(shù)據(jù)支持；另一方面，通過(guò)地質(zhì)勘查，還可對(duì)礦山展開深層勘測(cè)，讓地質(zhì)勘查人員明確礦區(qū)整體信息，為采礦計(jì)劃和找礦工作開展提供依據(jù)。

2 地質(zhì)勘查和找礦技術(shù)應(yīng)用原則

2.1 合理布局

由于礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)存在多種不確定性因素，因此勘查之前需要通過(guò)科學(xué)規(guī)劃，才能保證勘查工作順利開展。找礦與勘查相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用都離不開規(guī)劃和布局，按照勘查需求，制定勘查目標(biāo)，合理配置勘查與找礦設(shè)備。還應(yīng)兼顧區(qū)域氣候、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，對(duì)于勘查技術(shù)和找礦技術(shù)合理布局，為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。

2.2 突出重點(diǎn)

雖然我國(guó)礦產(chǎn)資源的總量多，但是礦產(chǎn)分布不集中，高度分散的資源現(xiàn)象，提高了礦山勘查難度。為保證勘查工作深度，需要通過(guò)技術(shù)層面拓寬勘查領(lǐng)域，明確勘查重點(diǎn)，提供準(zhǔn)確的采礦信息。

2.3 配置資源

在勘查與找礦環(huán)節(jié)，為了準(zhǔn)確計(jì)算出礦產(chǎn)的分布，需要對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行合理配置。由于礦產(chǎn)勘查遇到的環(huán)境復(fù)雜多變，需要目標(biāo)明確，對(duì)于勘查設(shè)備，人力、資金等資源進(jìn)行優(yōu)化配置，才能保證勘查與找礦工作效率[1]。

2.4 技術(shù)創(chuàng)新

地質(zhì)勘查與找礦屬于具有綜合性的工作，需要相關(guān)人員統(tǒng)籌規(guī)劃，制定勘查目標(biāo)，積極開發(fā)各類找礦技術(shù)，突破地質(zhì)勘查與找礦環(huán)境的各類限制，提高勘探效率，對(duì)于礦產(chǎn)資源高效利用，為地質(zhì)勘查與找礦工作持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 地質(zhì)勘查流程及內(nèi)容

3.1 勘查步驟

在礦山開采的選址環(huán)節(jié)，應(yīng)按照礦產(chǎn)資源整體規(guī)劃，展開勘查與找礦相關(guān)工作，對(duì)于礦產(chǎn)類型進(jìn)行勘查，明確礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，計(jì)算礦物總儲(chǔ)量，定位風(fēng)化層，嚴(yán)格按照森林、交通、居民區(qū)等分布情況，獲取勘查資料，進(jìn)而制定開采計(jì)劃，降低勘查過(guò)程對(duì)于環(huán)境造成的破壞，還能控制勘查質(zhì)量。

第一，在礦區(qū)的選擇和尋找方面，需要地質(zhì)工作者將以開采礦山作為圓心，選擇地理?xiàng)l件好，并且交通便利、礦產(chǎn)豐富的位置，才能提高勘查與找礦的投入產(chǎn)出比。

第二，在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方面，地質(zhì)人員可按照野外勘測(cè)，對(duì)礦區(qū)地質(zhì)資料展開全面收集，并深度研究，評(píng)價(jià)勘查信息的準(zhǔn)確性，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)條件、巖性特點(diǎn)、化學(xué)成分、構(gòu)造地質(zhì)等信息展開分析，準(zhǔn)確找出成礦時(shí)間和礦產(chǎn)的分布特點(diǎn)，按照成礦規(guī)律對(duì)于礦產(chǎn)展開預(yù)測(cè)。

第三，勘查布局方面，應(yīng)該按照地質(zhì)條件、礦床分布等規(guī)律，對(duì)于勘探方向進(jìn)行確認(rèn)，做好勘查階段的布局工作。

第四，勘查工作開展期間，需要展開現(xiàn)場(chǎng)踏勘，針對(duì)地質(zhì)信息和成礦問題做好專題討論，并整理資料信息，對(duì)于礦區(qū)勘探方案與布局合理優(yōu)化。

第五，勘查過(guò)程利用先進(jìn)技術(shù)，由于地質(zhì)勘探與找礦的工作條件相對(duì)艱苦，地質(zhì)勘探、找礦深度相對(duì)較大，通常超過(guò)500m，可能增加工作難度，因此，只有利用科技力量，才能對(duì)復(fù)雜地段展開勘測(cè)，開采出更多礦產(chǎn)。在找礦環(huán)節(jié)可利用甚低頻電磁、X熒光、遙感、化學(xué)勘探等技術(shù)，使找礦過(guò)程更加高效，保證人員安全的前提下提高找礦效率，獲得高度精準(zhǔn)的勘查數(shù)據(jù)[2]。

3.2 勘查內(nèi)容

地質(zhì)勘查階段，需要依賴勘查資料而展開各項(xiàng)工作，并且利用勘測(cè)設(shè)備和技術(shù)，以提高勘查數(shù)據(jù)的有效性，對(duì)于礦區(qū)風(fēng)化情況展開全面勘測(cè)，按照風(fēng)化層、覆蓋層等勘測(cè)結(jié)果確認(rèn)礦區(qū)地質(zhì)。具體勘查內(nèi)容如下：第一，相關(guān)人員應(yīng)該按照勘查工作需求，對(duì)于勘查設(shè)備、技術(shù)等合理選擇，對(duì)于勘探區(qū)整體信息全面獲取，為礦產(chǎn)開采提供數(shù)據(jù)支持。第二，對(duì)于礦山資源展開全面勘查，為高效利用礦產(chǎn)資源，提高礦山的開采效率，使礦山開采獲取更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該準(zhǔn)確做好資源勘查工作。第三，制定勘查工作計(jì)劃，礦山開采之前，需要制定高度可行的勘查規(guī)劃，才能完成礦產(chǎn)資源的所有勘查工作，合理選擇勘測(cè)技術(shù)，擴(kuò)大找礦范圍。第四，為對(duì)礦區(qū)之內(nèi)伴生礦、尾礦等資源充分利用，應(yīng)該對(duì)上述礦產(chǎn)展開全面評(píng)估，并做好礦產(chǎn)的全面勘查，開發(fā)出礦產(chǎn)的最大化效益。第五，礦山開采結(jié)束以后，也需要對(duì)礦區(qū)進(jìn)行全面勘查，進(jìn)而對(duì)閉坑地質(zhì)合理確認(rèn)，完成勘查報(bào)告編寫。第六，由于地質(zhì)勘查耗時(shí)較長(zhǎng)，因此對(duì)于資金需求量較高，勘查的同時(shí)也會(huì)面臨不同程度風(fēng)險(xiǎn)，因此，應(yīng)該按照勘查流程，確認(rèn)勘查過(guò)程各項(xiàng)要點(diǎn)，對(duì)于資金合理使用。第七，勘查工作結(jié)束以后，針對(duì)所有勘查資料全面收集，妥善保存，特別是地質(zhì)剖面圖、礦產(chǎn)資料信息、地理資料等，禁止出現(xiàn)資料丟失或者損壞等問題，因?yàn)榭辈槭球?yàn)收找礦質(zhì)量的重要信息，所以需最大限度保證資料真實(shí)性，不可隨意修改。

4 礦山找礦技術(shù)應(yīng)用

4.1 甚低頻電磁法

使用甚低頻電磁法進(jìn)行找礦，技術(shù)原理為利用低頻電磁波，按照波長(zhǎng)變化對(duì)于礦產(chǎn)的分布進(jìn)行判斷。波長(zhǎng)處于30Hz～300Hz，由于此電磁波具有較強(qiáng)的穿透力，并且衰減速度慢，在傳播階段受到組層的屏蔽相對(duì)較小，能夠探測(cè)較大深度，在地形的影響之下，電磁波不斷減弱。根據(jù)低電磁波能夠準(zhǔn)確測(cè)量礦產(chǎn)和地面之間距離，操作過(guò)程較為靈活，找礦作業(yè)相對(duì)便捷，可在一定程度上提高找礦效率。比如：Fraster 濾波就是典型的技術(shù)類型之一，應(yīng)用此技術(shù)能夠針對(duì)找礦過(guò)程各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)展開高效處理和分析，快速獲取地下深層的礦產(chǎn)分布，還能指導(dǎo)礦產(chǎn)儲(chǔ)量等，使礦產(chǎn)開采能夠順利開展。同時(shí)，在技術(shù)的應(yīng)用之下，還能按照地質(zhì)差異，對(duì)于隱蔽礦山實(shí)際位置進(jìn)行定位，為找礦順利進(jìn)行提供參考，因此，該技術(shù)找礦環(huán)節(jié)應(yīng)用較為廣泛[3]。

4.2 X 熒光測(cè)量

X 熒光的應(yīng)用能夠激發(fā)礦物質(zhì)、元素等波長(zhǎng)，在短暫時(shí)間內(nèi)獲取上述物質(zhì)成分信息：

某礦山利用X 熒光測(cè)量法對(duì)于野外土壤使用X 射線進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)初步勘查，發(fā)現(xiàn)航磁異常，可能與鐵元素的異常問題有緊密關(guān)聯(lián)，但是在巖石露頭位置還存在未知的金屬礦物。為獲取全面的找礦信息，使用型號(hào)IED-6000X 射線分析儀展開微區(qū)測(cè)量，詳細(xì)研究礦物質(zhì)，提取微觀信息。將X 熒光利用透鏡聚焦射線，對(duì)于礦區(qū)展開測(cè)量，測(cè)量裝置的組成部分如下：一是微鏡；二是射線激發(fā)源；三是射線探測(cè)器；四是處理系統(tǒng)；五是微控平臺(tái)；六是定位相機(jī)裝置，獲得焦斑的直徑為52μm。對(duì)比于傳統(tǒng)的分析透射和掃描探針式電鏡，對(duì)于礦石的樣品要求較高，需要在巖石上鍍導(dǎo)電膜，或者將巖石打磨成薄片，利用X 熒光測(cè)量不但可以對(duì)光片進(jìn)行測(cè)量，還能對(duì)切割拋光巖塊展開測(cè)量，進(jìn)而獲取礦物成分。圖1 為測(cè)量結(jié)果的頻譜曲線：

圖1 為測(cè)量結(jié)果的頻譜曲線圖

通過(guò)上圖可以看出該礦山的金屬礦物分布不均勻，金屬含量處于1%～20%之間，分布在長(zhǎng)時(shí)中間，粒徑約0.05mm～0.10mm，呈零散分布狀態(tài)。表1 為測(cè)量結(jié)果信息表

表1 測(cè)量結(jié)果信息表

該礦山的礦物成分以鐵元素為主，鋅和銅等幾乎沒有，礦物成分以磁鐵礦為主，還存在部分褐鐵礦，所以在測(cè)量過(guò)程出現(xiàn)磁異?，F(xiàn)象。由此可見，使用X 熒光對(duì)于微區(qū)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于礦產(chǎn)成分判斷以及采礦方法確定具有指導(dǎo)意義。

4.3 遙感找礦技術(shù)

地質(zhì)找礦過(guò)程，還可利用遙感技術(shù)完成地圖繪制，與地質(zhì)圖配合使用，將二者置于同一坐標(biāo)系當(dāng)中，輔助勘查人員精準(zhǔn)掌握地質(zhì)信息，使用遙感技術(shù)能夠完成如下信息的獲?。旱谝?，提取地質(zhì)信息，明確礦產(chǎn)構(gòu)造、分布特點(diǎn)等。不同地質(zhì)由于構(gòu)造不同，因此，礦產(chǎn)分布也存在差異，可利用遙感技術(shù)獲取礦床信息，明確礦產(chǎn)類型等，由于遙感技術(shù)具備方向?yàn)V波和比值分析多種功能，借助上述功能完成信息處理，進(jìn)而獲取地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)信息，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)與分析，對(duì)于遙感影像進(jìn)行解譯，獲得物探信息和地質(zhì)信息，精準(zhǔn)確認(rèn)礦產(chǎn)特點(diǎn)及分布狀態(tài)。第二，植被的頻譜特征，由于植物種類存在差異，植物不同生長(zhǎng)期會(huì)從土壤內(nèi)部吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者微量元素等，可對(duì)于植物體內(nèi)化學(xué)元素進(jìn)行分析，判斷土壤深層當(dāng)中蘊(yùn)含的礦物元素。通過(guò)植被波譜，分析礦產(chǎn)類型，對(duì)于找礦工作的順利開展十分有利。第三，將礦化蝕變的信息提取出來(lái)，礦產(chǎn)圍巖的蝕變現(xiàn)象主要是受到巖漿的熱力作用，圍巖、巖漿等會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而生成新物質(zhì)。由于圍巖蝕變的區(qū)域要大于礦區(qū)面積，因此，可按照這一特點(diǎn)精準(zhǔn)定位礦區(qū)。與此同時(shí)，礦化蝕變無(wú)論是在結(jié)構(gòu)上，還是在顏色上，都和普通巖石不同，可利用遙感技術(shù)，使用反射光譜獲取上述信息，對(duì)于礦化蝕變的異常區(qū)域進(jìn)行判斷，找到礦靶區(qū)，順利完成找礦工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，面臨日益增長(zhǎng)能源需求，需要重視礦產(chǎn)開發(fā)環(huán)節(jié)的勘查與找礦工作，勘查期間，嚴(yán)格按照資源的分布特點(diǎn)，展開統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，保證重點(diǎn)突出，按照礦物種類和開采需求，合理選擇勘查和找礦技術(shù)，注意技術(shù)運(yùn)用的規(guī)范操作，按照勘查信息，遵循科學(xué)的找礦原則，提高找礦工作有效性，為礦產(chǎn)順利開采奠定技術(shù)基礎(chǔ)。