舒克鑫，鄒 博

工業(yè)作為經濟發(fā)展的重要支柱，礦產資源行業(yè)起到了舉足輕重的作用，從開采礦物資源到至今，礦產行業(yè)已經推動相關產業(yè)的進步，從生活小物到國家科技發(fā)展，礦物原料是特別重要的物質基礎，要想實現(xiàn)中央宣導的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強礦產資源合理開發(fā)、低污染開采，高效率利用，是具有非常重要現(xiàn)實意義的工程。而近年來，有目共睹的科技發(fā)展、經濟提高，但礦產資源行業(yè)的問題也浮出水面，勘查工作還在持續(xù)進行，采礦也沒有停止，但地表淺層礦產資源，行業(yè)專家預估，不會有大規(guī)模的大型礦種再出現(xiàn)了，今后如果想要再挖掘新的大型礦床、稀有礦床，必須往深部找礦方向去發(fā)展。這是一個發(fā)展方向，但每一個新的方向，都是需要花費時間、精力、經濟去探索的，深部礦產路線可行嗎，但勘查工作的復雜程度更高，勘查過程所遇到的困難也會更多，想要把深部找礦理論和實踐應用結合起來，必須有一套完整的體系實施，想要保證深部找礦工作高效率、高質量的進行，除了科學規(guī)劃研討以往，選擇適宜的科學技術也是非常重要的，筆者此次探究的是鉆探技術，研究表明，它對深部礦產勘查，從效率到質量上，都起到非常重要的推動作用?；谝陨铣跣?，下文筆者就主要對深部礦產勘查中鉆探技術的使用進行探討，以供參考。

1 我們國家現(xiàn)已知的深部找礦情況

從往年的統(tǒng)計顯示，我國的深部找礦發(fā)展和國外相比還有一定的差距，國外礦山采礦深度超過1000m的大約80座，而我們國家相同深度的礦山開采不足20座。代表性的深部找礦礦山有河南省秦嶺金礦，深部找礦達1990m，云南的會澤鉛鋅礦，深部找礦達1526m；吉林夾皮溝二道溝金，深部找礦達1600m，遼寧二道溝金礦，深部找礦達1100m，遼寧紅透山銅礦，深部找礦達1100m等。這些在深部探獲了大量的礦產資源的礦山，通過地區(qū)來看，東北老工業(yè)基地遼寧，凸顯了老礦山深部找礦的巨大潛力。

那么在深部找礦過程中，很多都應用到了鉆孔技術。根據(jù)全國鉆孔數(shù)據(jù)庫記錄，固體礦產的勘查資料記載，全國1000m以上的，鉆孔約14000個，2000m～3000m之間的，鉆孔170個，這170個里包括煤礦、金屬礦產、非金屬礦山，綜合型礦山，3000米以上，金屬礦產勘查鉆孔2個，這2個都是屬于膠東地區(qū)，在三山島斷裂帶和焦家斷裂帶施工的，鉆孔深度在4006.17m～3266.06m。焦家斷裂帶找礦儲量挺豐富，2800m收獲了多層金礦體，是我國目前為止，最深的見礦鉆孔礦床了。該孔實施的成功，給廣大地質工作者深部找礦工作帶來了希望，調動了勘查人員的積極性。

2 深部找礦存在的問題

2.1 理論轉為實際技術存在局限性

任何技術的革新，都是先有理論后有實踐，對于鉆探技術也是同樣道理，這項技術實驗之前，我們專業(yè)的人士在研究鉆探技術的理論性上，也是持有非常多的觀點和突破的。當把鉆探技術真正應用于深部找礦工程中，經過對不同類型的礦山地質條件實施鉆探技術，相對于之前的找礦情況，產生了不錯的效果，適應性很強，這些都是在單一礦種的礦區(qū)展開的實際應用。對于多樣化礦種組成的礦產區(qū)來說，只是借助單一的鉆探技術，還不能達到對更深層次的地層時空規(guī)律、地質運動的過程、成礦區(qū)域等進行找礦，想要針對性對礦區(qū)深部進行定位，借助遙感技術勾畫的三維結構示意圖，進行分析，提前對成礦構造和地質體特征進行預估。不管是化學勘探還是物理勘探，我國理論基礎可以說的成熟階段了，但追究其深層次的發(fā)展，理論轉為實踐，我國礦產資源深部開采還是收到一些因素的制約的，比如地大物博的優(yōu)勢下，地質結構、地形特征是復雜化的，再加上有些礦區(qū)明明預測內部是有優(yōu)質礦產資源的，但由于地質內部穩(wěn)定性差，如果強行使用物化探方法勘探，很可能沒有找到珍貴的資源，還要造成經濟人員傷亡，結果不盡人意。所以說，這段路程還是有很多問題需要解決，盡可能的對采礦區(qū)的礦產資源地質特點進行分析，有目的性、有針對性的應用相關儀器設備或者是多種設備交替施工，達到深入開發(fā)的效果。

2.2 找礦空間被一再壓縮，找礦線索不明朗，進一步增加了找礦難度

從生態(tài)文明建設的角度，越久遠的時代環(huán)境綠化越好，但國家需要強大，必然需要經濟支撐，在礦山開采行業(yè)的生態(tài)文明建設，需要重視開采技術的綠色開采和綠色勘查，把原有的礦業(yè)生產過程與勘察工作優(yōu)化改進。甚至有些城市為了保護環(huán)境，生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)以及自然保護區(qū)，已經在禁止進行亂采開挖的作業(yè)了，這對于生態(tài)環(huán)境的保護確實是有幫助的，但長期看，對于經濟的穩(wěn)定也是不利的。在短時間禁止開采的時候，無疑是縮小了可找礦的范圍。還有深部找困難的原因目前看線索不夠明朗，很難確定出方向，導致了這么長時間也沒有突破出新的方式，對深部找礦工作人員帶來了重點和難點。

2.3 外部環(huán)境干擾深部探礦

除了勘查技術不完善以外，礦業(yè)生產高壓電，運輸軌道，電纜，采空區(qū)等外部人文環(huán)境也會對深部找礦“由淺入深”、“由已知到未知”的探索過程產生干擾，主要對物探測量和數(shù)據(jù)造成巨大干擾，牽涉到采礦后尾礦排放、污水、民采堆浸等影響化學勘探的準確性。另外從政府的角度對深部鉆探工程有礦權的要求，很多層面上受到礦權的制約，不能得到實施，需要上級下級協(xié)調申請，審批，過程繁瑣，同時對于這類事件也沒有非常明確的規(guī)定。

2.4 深部找礦預估成本更高，資金周轉難度大

深部找礦的開采，需要經濟、技術的支持，難度肯定要比淺層找礦難度大的，以往的普通勘查方法可能不適應于深部開采，需要更精準的儀器，更專人的技術人員，利用更久的時間，花費更高的費用，來完成深部找礦工作的開展。礦產資源從本開發(fā)那天開始就給國家?guī)砹恕敖洕钡母拍睿畈空业V是為了更好的為企業(yè)創(chuàng)造效益，為國家工業(yè)建設添磚加瓦。那在經濟需求加大的背景下，深部找礦項目開展需要國家支持，希望中央資金和項目申領部門能助力工程的新突破，幫助礦企為深部找礦提供后備資金，降低風險。

2.5 人才隊伍建設對深部找礦的意識有待提升

找礦工作是長期的，不間斷的，由于淺層礦源已經滿足不了國家發(fā)展需要，轉向深部找礦的路上，地勘單位的專業(yè)人員，也要不斷更新自我意識，提高專業(yè)知識，創(chuàng)新思維，創(chuàng)新應用，把多年的經驗結合現(xiàn)代化技術，發(fā)揮到找礦工作中，有些人才隊伍從業(yè)時候是專業(yè)性極強的，但后來時間久了，就停留腳步了，仍然按照以往通過區(qū)域性工作直接發(fā)現(xiàn)礦產地或者通過物探和化探找礦，沒有在對找礦工作作進一步的探究，還停留在先對老一套找礦思維上。這類人才本身是有較強的學習能力的，但由于創(chuàng)新意識不強，導致沒有進一步加強理論學習，所以我們要彌補這一缺點，定期的掌握先進的模型找礦和預測方法。

3 深部找礦可應用到的鉆探技術

（1）空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術?？諝夥囱h(huán)連續(xù)取樣鉆探技術找礦原理是經由空氣壓縮技術對空氣的壓縮處理，把壓強向循環(huán)介質的動力轉化，使空氣中產生的壓強增加，為潛孔錘提供動力來源。利用該技術找礦，主要是把礦山采礦區(qū)域的巖石擊碎，勘探人員利用這些碎片利用化學檢測技術去化驗內部元素，賦存特征，進而判斷鉆探區(qū)域的地質類型特點。

（2）液動潛孔錘技術。這項鉆探技術被應用到礦山資源的找礦中，是有一定局限性的。主要是針對一些特殊深部礦產資源開發(fā)，從本質來看，這是一項在常規(guī)回轉鉆探技術上的升級，屬于技術的新突破。但利用這一技術開展鉆探作業(yè)時，設備運行需要有沖洗液的輔助，因為特定沖洗液的使用可以驅動內部潛孔錘的運動，進而來促進鉆探工作的開展。沖洗液存在一定的推動作用力，潛孔錘在受到了這一作用力以后，會將該動能沖擊作用下的能量傳遞到設備鉆頭中，使得鉆頭能夠對該區(qū)域的巖體實現(xiàn)破碎處理。該設備運行時必須要有基礎原料的保障，該基礎原料是外部泥漿泵所提供的，經由泥漿泵足夠 的基礎原料供給，才能夠使得設備中所涉及的能量可以維持正 常的輸入狀態(tài)。液動潛孔錘技術的應用范圍較廣，尤其是對于 一些脆性大的巖石而言，不僅呈現(xiàn)出極高的鉆探效率，更可以保障較大的巖石鉆孔率，給開采作業(yè)的進行提供了為切實的依據(jù)。

（3）定向鉆探技術。1970年開始我國在找礦行業(yè)中就已經對鉆探技術初步探索，1986年，我國在鉆探技術方面取得了重大科研成果，這無疑是對深部地質鉆探技術的深入研究做了堅實的鋪墊。定向鉆探技術是通過人工操作和鉆進技術配合，使得鉆孔按照擬定目標軌跡進入，能減少鉆探設備的復雜化，更節(jié)省了不少搬運工作量。鉆進技術包括人工偏斜楔法、孔底渦輪鉆和液動螺桿鉆和孔底電鉆法。探測深度能從幾百米到幾千米，按照系統(tǒng)預估理想狀態(tài)能達到近萬米，定向鉆探技術的應用，讓深部找礦縮短了進程，提升了整體鉆探效率，時間短了，間接的節(jié)約了整個鉆探作業(yè)中的人工成本。

（4）金剛石繩索取芯技術。金剛石繩索取芯技術優(yōu)勢在于金剛石的硬度大，這個特點能在鉆探找礦過程中發(fā)揮優(yōu)勢，尤其是近些年，金剛石鉆頭的品種多樣化，鉆頭的質量和性能也在隨時優(yōu)化，這讓取芯技術在深部地質鉆探找礦工作中被廣泛試用，繩索取芯鉆探工藝的優(yōu)點是勞動強度低、取芯速度快、鉆進效率高，實際找礦中基本可以達到預期效果，但也有不足之處，畢竟我國金剛石繩索取芯技術的發(fā)展時間較短，這方面的技術人才也是比較緊缺，還需要我們在地質找礦中不斷完善技能，留住更多優(yōu)秀的人才，通過合理的、科學的、創(chuàng)新的理念相融合，一定能在未來突破現(xiàn)有技術的瓶頸。

4 推動深部找礦的建議

4.1 篩選深部找礦選址

深部找礦是發(fā)展方向，但還是要把綠色開采作為首要前提。不是所有的礦區(qū)都適合深部找礦，所以在選擇研究區(qū)域的時候，要退出自然保護區(qū)，并且遠離。二是要提高勘查的集中度，向大型采礦開發(fā)區(qū)移進。三是轉向自然資源部中國地質調查局開展礦產勘查區(qū)，那里有大型特大型資源潛力的礦床，和適宜深部和外圍集中找礦的提示區(qū)。深部找礦不能完全從零開始，這些礦區(qū)除了有地理優(yōu)勢外，前人積累了不少勘探成果經驗，各類地物化遙資料可以借鑒使用，曾經已勘探過的礦產過程，使用方法可以參考，找過礦產資源所以有建立找礦地質模型，再結合現(xiàn)今的科技和已經制定的深部找礦計劃，應該可以有一定的突破性。

4.2 借助大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代科學技術

有色金屬礦山集散區(qū)采礦時，要利用好現(xiàn)有優(yōu)勢，秉承“從已知到未知，由淺入深”的理念，要養(yǎng)成整理信息的習慣，通報三維建模技術分析采礦區(qū)相關信息并綜合分析，篩選可利用的信息，形成立體空間成礦預測。借助大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代科學手段，建立數(shù)據(jù)庫，更好的把資料轉化為立體，幫助深部礦產勘查工作的順利開展，并實現(xiàn)“地質云”平臺的共享服務，共享資源，共享經驗。

4.3 充分發(fā)揮好理論和模型找礦的作用

利用理論和模型找礦的作用，尤其是加強勘查區(qū)找礦預測理論，據(jù)前人找礦已知的有25種找礦預測地質模型在深部找礦工作過程里被使用。這25種找礦預測地質模型，根據(jù)中國典型的礦床類型所建立的實體化找礦預測地質模型，涵蓋了我國最重要的幾種成礦作用類型。例如硅鈣面熱液交代型多金屬礦床地質模型、“上脈下體”的鎢錫礦二元結構模型等，這些模型適用于我國地質條件，符合我國特殊的復雜地質和成礦作用過程。

4.4 壯大深部找礦人才隊伍

創(chuàng)新是第一生產力，擁有一支勇于發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新的隊伍，對實現(xiàn)我國深部找礦項目突破的關鍵點，可以通過組織學術交流邀請各個地區(qū)地質高校、科研學院等地質勘探隊伍的創(chuàng)新人才，先進人才來到野外現(xiàn)場做指導，開展多層面的理論技術交流，地質實驗測試，解決現(xiàn)有的找礦重點難點。對各個單位的年輕一代給予學習的機會，年輕人思維活躍，如果能對他們定期培養(yǎng)專業(yè)技術知識，讓他們不斷的充實自己，互相學習，互相發(fā)現(xiàn)，互相探討，設立尖子生小組，調動大家的學習氛圍，讓年輕人和前輩們互相取長補短，突破我國對深部找礦的困局，壯大深部找礦人才隊伍建設。

5 結語

“互聯(lián)網+”背景下科技水平的飛速進步，給各行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新造就了無限可能，以前不能實現(xiàn)的，幻想的都有可能通過現(xiàn)有科技來實現(xiàn)。礦產行業(yè)也包括在內，各個礦山企業(yè)在資源開發(fā)過程中已經走向深部找礦，但因深部條件的復雜性，一直是我國家需要在礦產資源突破的困難。筆者以上對深部找礦的困難和方法鉆了淺談，能力有限，還需要繼續(xù)學習，繼續(xù)創(chuàng)新，希望在未來我能幫助礦山企業(yè)在實現(xiàn)深部找礦工程上做出自己的一份貢獻。