地質探礦工程中地質勘探技術運用研究

陳 程

（安徽省地質礦產勘查局332地質隊，安徽 黃山 245000）

礦產資源是許多工業生產和生活中的必要資源，我國的地下礦產資源豐富，但開采程度還比較低，尤其是地質探礦工程的地質勘探技術運用水平不高，導致探礦質量較低，影響到礦產資源的開采，因此，還需重視地質勘探技術的合理運用。

1 地質探礦工程與地質勘探技術內涵

隨著當前經濟與科學技術的迅速、穩定發展，地質探礦工程項目也變得越來越多，該類項目主要是針對具有礦物質資源的礦區進行礦物質勘探，判斷其礦物質的規模、數量以及分布情況等等。目前，地質探礦工程中廣泛運用地質勘探技術，其中鉆探工程技術成為核心技術。結合先進的勘探手段，可以對地質結構進行深入探索，明確地質深度與隱藏礦產資源，進而實現采礦作業，不僅推動著礦業的健康發展，地質勘探的過程中還能夠有效預防地質災害，輔助地質災害治理工程，具有著較高價值[1]。

2 地質探礦工程中所運用的幾類地質勘探技術

2.1 傳統地質勘探技術運用分析

地質探礦工程已經有了許多年的歷史，在很長一段時期內，其都是采用傳統地質勘探技術來完成任務，該類型技術主要包含三種，分別為瞬變電磁探測技術、直流電探測技術以及地質雷達探測技術，其技術的特點如表1所示。

表1 傳統地質勘探的幾種常見技術

地質探礦工程中運用的傳統地質勘探技術具有著一定作用，能夠切實獲得一定的地質結構信息，但隨著時代發展，地質探礦工程的要求逐漸增多，傳統地質勘探技術也逐漸顯現出局限性，其對于礦區地質詳細情況無法實現全面掌握，探礦水平有限，因此后續在許多工程中，被新型測繪技術以及勘探技術所取代。

2.2 地質鉆探工程技術運用分析

科技的進步使得地質鉆探工程技術的應用范圍越來越廣，鉆探孔的深度也逐漸增加，甚至已經發展到數千米，為地質探礦工程帶來了很大效益，目前所使用的鉆探工程技術類型也越來越多，具體是包含了以下幾種。

2.2.1 繩索取芯鉆探法

繩索取芯鉆探法是應用在地質探礦工程的一種有效且常見的鉆探技術，該項技術的使用可以獲得較好勘探成效，更為詳細地了解地質情況，進一步提升地質探礦工程實施的質量。繩索取芯鉆探法可以在礦區范圍內充分運用，有效提升實際勘探的效率，其鉆進的原理結構中主要是包括螺旋桿構件、液動錘構件以及繩索工具，這種原理也使得其鉆頭的使用壽命盡可能被延長，同時也能降低鉆探事故發生的可能性，繩索取芯鉆探具有一定機械化，因而也可降低人工勞動強度，同時材料的消耗也能夠減少。圖1為繩索取芯鉆探法的鉆具示意圖?？梢赃\用繩索取芯鉆探技術能夠有效達成地質探礦工程的任務目標，可能對整體勘察管控進行優化，目前國內的該技術處于較高鉆探水平，實施過程中也能預防巖心堵塞，發揮出極大的價值[2]。

圖1 繩索取芯鉆探法的鉆具示意圖

2.2.2 反循環鉆探法

地質探礦工程中運用的反循環鉆探技術，其主要原理基礎為空氣反循環，在運用方面的優勢在于使用成本較低、工作效率較高。該技術運行使用時還包含著水力反循環的原理，使其對人工勞動強度的要求降低。由于空氣反循環原理為技術，因而該項技術經常被運用到干旱缺水的礦區，其地質勘探效果較好、效率頗高，便于進行鉆探施工，而水力反循環的原理作用則是對鉆探取芯質量加以保障，其鉆進時間利用率也會進一步提高[3]。圖2為反循環鉆探技術的鉆進圖。

圖2 反循環鉆探技術鉆進圖

2.2.3 液動潛孔錘鉆探法

地質勘探中常運用的鉆探技術還包括液動潛孔錘鉆探法，該項技術的特點是以回轉鉆探技術為基礎加以技術優化，在運用時會使用相匹配的泥漿泵設備，該設備中會輸送進沖洗液，運行時的核心部件為液動潛孔錘結構，鉆進時會持續對破碎巖石產生較大沖擊力，結構的安裝一般為鉆桿—液動潛孔錘—鉆頭，鉆進時的沖擊負荷較大，可以提升鉆探效果并節省時間，目前，該項鉆探技術在地質探礦工程中的運用效果十分理想，尤其是一些復雜地層結構的鉆探中，其鉆孔質量都比較高，有效完成勘探任務。

2.2.4 組合鉆探法

組合鉆探法也是一項效率較高的鉆探技術，其最為明顯的特點是能夠實現取樣空氣連續性反循環，再加上水力的反循環作用，可以在鉆探中進行連續取芯，同時對鉆探過程進行持續管控。組合鉆探法是具有綜合性特征的技術，也是一體化技術，用于輔助地質勘探工作。在使用該項技術時，還需運用到的工具包括專業鉆機、輔助器以及一套雙臂鉆桿，鉆探時也需考慮到工程地質勘探實際要求，并結合地層具體情況，綜合性管控勘探工程。使用該項技術也能夠讓鉆探成本明顯降低，其綜合了繩索取芯鉆探、水力反循環鉆探以及空氣反循環鉆探等多項技術有點，獲得良好的地質勘探效果。

2.2.5 定向對接井鉆探法

鉆探工程中運用定向對接井鉆探技術，主要是將螺桿鉆孔水平鉆探和定向鉆探方法充分結合，實現在地下數百米位置上精準對接井下，定向對接井鉆探技術目前在地熱井和水井施工的應用較多，其能夠實現對較長距離范圍內實現定向水平勘探，進一步延長井的壽命。而地質探礦工程的勘探任務中，也可有效運用定向對接井鉆探法，其能夠做到定向高精度對接，有利于探測地質較為復雜的礦區，促進開挖的精準施工[4]。

2.3 微動勘探勘查技術運用分析

當前的地質探礦工程中，微動勘探勘查技術也是常用地質勘探技術之一，其主要是針對巖層進行勘探，針對地質的具體情況進行微觀測量，實際應用的過程中還需與磁場進行靈活配合運用。該項技術的原理是，先使用先進且有效的數據處理手段來獲得巖層表面波信息，再進一步分析其地下信號的振蕩情況，從而深入掌握勘探區的地質結構。實際運用微動勘探勘查技術時，不限制空間域以及時間域，因而可能會導致出現技術運用不規則情況，為此，要保證其靈活有效運用，還需對波動理論以及調諧波進行詳細研究，確保其實際勘探時的變化運動能夠在技術可控范圍之內[5]。

2.4 遙感技術運用分析

地質探礦工程中的遙感技術是較為新型的技術之一，該項技術的出現也是科學進步的反映，目前，許多涉及到地質勘探任務的領域都會充分運用遙感技術，該項技術的特點是勘探準確性高、效率高、視域較廣泛以及具有綜合性。運用遙感技術后地質勘探的水平也進一步提高，降低了事故的發生概率。結合目前遙感技術運用情況分析，遙感技術都是基于傳感器設備，而傳感器的類型變得越來越多，像是許多新工藝與新技術的融入使得傳感器圖像分辨率得到顯著提高，在當前的地質探礦工程中，水資源探測、煤炭探測以及煤炭鉆探環境評價的任務中，都可以運用遙感技術，其應用前景十分良好。除此之外，該項技術也可以有效防治礦區內的水害問題，也為地質勘測智能化發展奠定良好基礎，在勘測活動中提供有力的數據支持。

3 地質探礦工程中地質勘探技術安全運用的手段分析

由于地質探礦工程經常會面臨地質環境特殊的情況，因而給地質勘探技術的應用帶來一定難度，若是未依據地質環境特點來選擇合適的勘探技術，就可能會導致技術運用效果不佳，地質勘探的質量也會較低，也無法保障地質開采活動的安全進行。此外，在使用地質鉆探技術時，還可能會遇到槽底塌陷類事故，導致整個地質探礦工程的安全性下降，也降低了地質勘探效率，這主要是由于地質勘探技術的不科學使用以及相應保護措施不到位，為此，還需進一步明確地質勘探技術在地質探礦工程中安全運用的手段，具體包含了以下幾點。

3.1 對礦區的地質環境需充分掌握

不同地質探礦工程往往具有著不同地質環境，在制定地質勘探方案時，也需結合地質實際特點來制定，簡單來說，就是要充分了解其地質條件以及周圍環境狀況，進而針對性選擇勘探技術以及方法，制定合理的勘探作業流程。礦物質所在的地區一般地質環境都是十分特殊，且不同區域的地質特點也是千差萬別，因此，為了保證勘探技術的運用合理，確保礦區開采活動的安全進行，就需在滿足工程需求基礎上，充分掌握礦區地質環境，盡可能詳細地了解情況，為地質探礦工程奠定良好基礎，確保后續工程任務都能夠順利完成。例如，實際開展勘探工作及開采工作時，先是要了解區域內礦山具體種類、工程實際建設規模、礦產的大致分布信息以及當地環境和氣候特征，對這些資料從多種渠道進行獲取，進一步掌握地質探礦工程的有關數據。其次是要進一步了解礦區內的礦產資源類型、資源規模以及數量等，這些信息都能夠為后續探礦工程任務開展提供保障。在進行勘探工程的過程中，還需對建設環境的特殊點加以了解，同時針對性分區開采，對地質條件進行全方面的分析，有利于后續工作積極執行。

3.2 科學選擇地質勘探方式

地質探礦工程在開展項目之前需制定科學的地質勘探方案，關鍵就在于科學選擇地質勘探方式，一般要結合地質探礦工程勘探任務的目的以及實際勘測特征來選取。對礦區地質情況資料收集后，需進一步進行地質結構的全面分析，然后根據專業人員的經驗進行準確判斷。為了保證地質勘探方式的選擇更加可靠，還可運用當前較為先進的計算機技術以及其他科學技術，在選擇探礦方法時也要將先進行作為原則。若是采用槽探法進行探礦作業，還需注意保證槽的墻面具有較高平整度，對其周圍的石子以及碎石等應進行妥善清理，在距離切口位置0.5米范圍之內，都應當確保不擺放作業工具或是清理的礫石。除此之外，槽的底部寬度設計應當要超過0.5米，而深度參數則依情況而定，在挖槽時不能夠直接挖空，還應當注意在施工區域周圍設置保護措施，以免出現坍塌事故影響到施工安全推進，確?？碧阶鳂I穩定進行，提升勘探技術使用效果。

3.3 運用更加先進的鉆探技術

在地質探礦工程當中，鉆探技術已然成為了地質勘探的核心技術，為了提升探礦水平，促進后續開采施工順利進行，還需進一步調整并優化鉆探技術，主要是運用更為先進的鉆探手段，提升整個項目的可靠性?；谇笆龈縻@探技術的特點以及礦區的地質特征信息，結合信息分析技術、BIM技術等進行勘探問題分析，選擇出探測效果最佳、可節省物力和人力資源以及數據準確性更高的鉆探技術。除此之外，也可借助于政府力量來把控地質探礦工程，明確其探礦作業時的相關行業規范與法律法規，進一步調整探礦作業制度體系，加強對項目工程的監督和管控，還要基于可持續發展的原則，在選擇運用鉆探技術時，注意技術運用對周圍環境的影響，必要時可采取環境保護措施，有效指導項目的綠色實施。

3.4 強化工程安全體系的建設

地質探礦工程不管運用哪種地質勘探技術，其施工安全都是必要條件，因此，為了保證技術可靠運用，還需進一步強化工程安全體系的建設，降低工程中安全事故出現的可能。例如，相關單位應當結合自身施工水平以及實際項目情況來制定探礦作業安全管理體系，還要從持續發展的角度出發，深刻分析可能存在的安全問題，對相關安全管理制度加以優化調整。對整個作業過程中加強管控，作業人員應當嚴格按照相關規章制度來開展各項操作，且各個級層的管理人員都需要將安全管理放在首位，推動職責落實，保證每一名員工都落實安全責任，也從思想上提高員工對安全作業和技術規范運用的重視程度。此外，還要開展一系列教育活動來培養全體工程參與人員的安全意識，了解安全生產的重要意義，積極推動多種地質勘探技術應用的安全培訓教育，還可采用獎懲制度手段，提高人員對安全作業的積極性，也需對可能出現的安全問題制定緊急處理方案，盡可能保證地質探礦工程順利完成。

4 結論

綜上所述，在地質探礦工程實施的過程中，地質勘探技術為核心技術，其能夠準確勘測到地下礦物質的分布、規模等，當前常用的地質勘探技術除傳統技術外，還包括地質鉆探工程技術、微動勘探勘查技術以及遙感技術，為了保證技術的可靠運用，還需對礦區的地質環境需充分掌握、科學選擇地質勘探方式、運用更加先進的鉆探技術、強化工程安全體系的建設。