刍议矿山地质勘查及找矿技术.pdf

2023年8月上 世界有色金属49找矿技术Prospecting technology刍议矿山地质勘查及找矿技术温小燕（赣州市土地储备中心，江西 赣州 3 4 1 0 0 0）摘 要：坚持绿色发展，已经成为世界各国的共识，矿产资源在经济发展中起到了重要的支撑作用，针对我国日益增长的矿产资源需求，加强对矿山地质勘查及找矿技术的研究十分必要，本文首先对矿产资源地质勘查的基本工作内容与原则进行简要分析，并说明矿山地质勘查及找矿过程中所应用的勘查技术，比如钻探技术、G P S 技术、遥感技术、横波反射法、高密度电阻法等，最后以某矿山为例，分析钻探技术在找矿过程中的具体应用方法，以此为相关人员提供实践经验。关键词：矿山地质勘查；找矿技术；基本工作内容；原则；关键技术中图分类号：P 6 2 4 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 5-0 0 4 9-3Discussion on mine geological exploration and prospecting technologyWENXiao-yan(G a n z h o u L a n d Re s e r v e C e n t e r,G a n z h o u 3 4 1 0 0 0,C h i n a)Abstract:Mi n e r a l r e s o u r c e s h a v e p l a y e d a n i mp o r t a n t s u p p o r t i n g r o l e i n C h i n a s e c o n o mi c d e v e l o p me n t.I n v i e w o f t h e g r o w i n g d e ma n d f o r mi n e r a l r e s o u r c e s i n C h i n a,i t i s n e c e s s a r y t o s t r e n g t h e n t h e r e s e a r c h o n mi n e g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n a n d p r o s p e c t i n g t e c h n o l o g y.F i r s t,t h i s p a p e r b r i e f l y a n a l y z e s t h e b a s i c c o n t e n t a n d p r i n c i p l e s o f g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n o f mi n e r a l r e s o u r c e s,a n d e x p l a i n s t h e e x p l o r a t i o n t e c h n o l o g i e s a p p l i e d i n t h e p r o c e s s o f mi n e g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n a n d p r o s p e c t i n g,s u c h a s d r i l l i n g t e c h n o l o g y,G P S t e c h n o l o g y,r e mo t e s e n s i n g t e c h n o l o g y S h e a r w a v e r e f l e c t i o n me t h o d,h i g h-d e n s i t y e l e c t r i c a l r e s i s t a n c e me t h o d,e t c.F i n a l l y,t a k i n g a mi n e a s a n e x a mp l e,t h e s p e c i f i c a p p l i c a t i o n me t h o d o f d r i l l i n g t e c h n o l o g y i n t h e o r e p r o s p e c t i n g p r o c e s s i s a n a l y z e d t o p r o v i d e p r a c t i c a l e x p e r i e n c e f o r r e l e v a n t p e r s o n n e l.Keywords:mi n e g e o l o g i c a l s u r v e y;P r o s p e c t i n g t e c h n o l o g y;B a s i c w o r k c o n t e n t;p r i n c i p l e;k e y t e c h n o l o g y收稿日期：2 0 2 3-0 5作者简介：温小燕，女，生于1 9 8 3 年，汉族，江西赣州人，地矿工程师，本科，学士学位，研究方向：矿产资源交易、管理类等。随着我国经济的迅速发展，对矿产资源的需求量也在逐步增加。目前情况来看，在追求经济高质量发展的当下，矿产资源已经呈现日益短缺的局面，针对此情况，在优化现有能源利用技术的同时，还应当加强矿产资源勘查，寻找更为丰富的矿产资源，缓解当前能源短缺的现状。对目标矿山开展地质勘查能够明确了解目标区域的具体矿石储存情况，知晓矿产资源的具体位置、储量、种类等，实现保护生态环境，应对气候变化，维护能源资源安全的目的，为后续开采提供理论依据，矿山地质勘查的基本工作内容与原则具体如下。1 矿山地质勘探的基本工作内容与原则1.1 基本工作内容矿山地质勘查整体工作流程可分为准备工作、具体勘查以及综合评价，具体如下。1.1.1 准备工作矿山地质勘查工作程序较为复杂，而且还会涉及诸多专业领域，受自然环境因素影响较大，若工作开展前没有充足准备，便会极大程度降低矿山地质勘查的准确性。因此，国内矿山地质勘查工作在正式开展前，均需要做好准备工作。准备工作的核心为资料收集，工作人员需要收集矿山范围内的详细信息，比如目标勘查区域的地形地貌、基本水文地质情况、人文居住条件以及交通基础设施情况等，并初步分析矿产条件与可能存在的矿产资源。再充分利用物化综合手段，对目标勘查区域内的物质进行初步勘测与检查，尽可能缩小找矿靶区，明确矿产资源的具体位置，确定大致范围、状态以及规模。此外，勘探工作人员还应当以目标勘测区域的实际地形地貌为准，分析矿石的特征，选取合适的找矿技术进行进一步探测与勘查，从而更为精准地确定目标区域的矿产类型与规模，为后续的具体勘查提供理论依据。1.1.2 具体勘查具体勘查便是矿山生产勘探，也被称为开采勘探，指的是准备工作与初步勘探结束后，贯穿于整个开采过程中的勘探，目的为保障正常生产，提高康山开采的安全性，通常由矿山地质部门负责。生产勘探是开发勘探中的重要阶段，也是地质勘探中的重要组成部分。此阶段的主要任务是在原本地质勘探的基础上，采用合适的找矿技术，比如钻探技术，进一步圈定勘探区域的矿体边界，明确矿体内部的空间位置以及构造，查明矿产资源中有害组分以及可用成分的具体含量，并准确判断矿产资源的储量。进一步明确矿床的开采技术条件与水文地质条件，为后续的矿产综合利用提供数据依据。1.1.3 综合评价矿产地质勘查工作受地势因素影响较大，在部分地势较为复杂的区域开展相关找矿工作做较为复杂，这便对工作人员的专业水平有一定的要求。工作人员需要结合初步勘查的实际情况，综合考量，确定进一步勘查所需要的技术手段，从而最大限度提高找矿工作的准确度，明确矿产资源产点，为后续挖掘工作提供参考。以上述流程为基础，综合评价工作便是对整体勘探过程进行评价，根据相关标准完成勘探报告，这不仅需要工作人员掌握专业的勘查技术，还需要有丰富的工作经验与理论知识，只有这样才能根据实际地质情况，开展找矿工作，进行工作部署，为后续的矿产资源开采世界有色金属2023年8月上50找矿技术Prospecting technology提供最为准确的理论依据。1.2 遵循原则矿山地质勘探工作需要始终坚持具体问题具体分析的工作原则，以实际成矿条件以及具体地质特征开展勘探工作，以此最大限度提高找矿工作的准确性。在勘探过程中，需要工作人员具备良好的专业知识与技术水平，准确分析目标勘探区域的矿产资源储量，对其中矿产资源的类别以及特性进行准确分析。由于我国国土面积极为广袤，部分矿产地质勘探工作难度较高，位于地势险峻地区，受环境因素、地形地貌因素影响较大，这便进一步增加了地质勘探工作的难度。因此，相关工作人员应当不断对当前所应用的找矿技术进行优化，积极开展地质勘探工作，遵循相关原则，具体如下。一是从整体出发。矿山地质勘探是一项十分严谨且细致的找矿工作，在不同地质条件下需要采用不同的勘探方法。由于我国国土面积广袤，不同地区的历史、经济条件各不相同，多数地区的地质情况存在着不确定性以及不规律性，所以，工作人员在开展勘探工作时必须要从矿山地质整体出发，具备全局意识，合理进行地质勘探的工作部署，对相关资源进行合理分配。二是明确勘探重点，扩大勘探范围。虽然我国矿产资源极为丰富，但在可持续发展战略下，并不对矿产资源进行盲目开发，要立足于我国目前实际需求，对急缺矿产资源进行开发，保护其他矿产资源。这便需要工作人员在勘探过程中明确勘探重点，围绕急缺矿产资源，尽可能扩大勘探范围，寻找急缺资源，保护现有资源。三是充分利用先进技术。在开展矿山地质勘探工作时，工作人员应当积极学习现代科学技术，充分利用现代化信息技术，促使矿山地质勘查工作朝着智能化与现代化发展，尽可能提高找矿工作的准确性。工作人员应当积极转变工作思路，紧跟时代发展与社会脚步，实时更新勘探观念，不断提升自身专业水平、扩充知识面，以此提高找矿工作效率与精准度。2 矿山地质勘探及找矿的关键技术与实际应用绿色矿山并不是对矿山开展绿化或进行复绿，而是需要体现矿山的全生命周期的“经济、资源、社会”等综合效益的优化。这便需要对矿山资源进行科学有序的开采，合理计划矿山资源，而规划的基础便是知晓矿产资源的具体种类及位置。基于上文所分析的基本工作内容与原则，可发现矿山地质勘探的核心是因地制宜，选取合适的找矿技术，下文便从关键技术与实际应用两个角度探讨矿山地质勘探及找矿技术。2.1 关键技术由于找矿技术所涉及领域较为广泛，技术种类数量极多，本文便对其中具有一定代表性的技术进行说明。2.1.1 GPS技术GPS技术即定位技术，是当前国内矿山地质勘探中应用较为频繁的技术之一，其主要功能是借助通信卫星对矿山进行定位，灵活性、精准性较强，利用我国先进的北斗卫星能够覆盖大部分矿山地区。传统地质勘探技术需要工作人员深入现场进行测量，而此项技术能够克服传统地质勘探技术带来的不便，工作人员不需要进入现场，只需要利用计算机与互联网资源便可初步确定目标勘探区域的基本地形。而且工作人员还可以采用手持GPS设备开展野外勘测工作，实时上传所收集地形、地貌资料，最大限度缩短地质勘探的工作周期。此外，GPS技术还能够准确定位工作人员的实时位置，管理人员可对勘探工作的具体进度与情况进行收集，提高勘探过程的安全性。2.1.2 遥感技术遥感技术依托于信息技术与网络技术，能够对目标勘探区域的地形地貌进行准确扫描，帮助工作人员获取准确的地形信息。工作人员可通过人工操作确定遥感设备的运行轨迹，知晓目标勘探区域的地形地貌、自然景观等，以此为勘探工作人员制定路线提供理论依据。而且，工作人员还可以通过遥感技术初步探明矿产资源的大致位置，并对周围岩石层以及自然环境进行分析，通过矿产样品的提取，确定矿产资源的具体种类与分布范围。总体而言，遥感技术具有较强的整体性，能够帮助工作人员获取目标探测区域的全面信息，宏观性较强，能够最大限度精简勘探工作，降低工作人员的劳动强度。在实际勘探工作中，通常将其作为GPS技术的补充手段，利用GPS技术确定勘探方向后，借助遥感技术探明目标勘探区域的具体地形地貌（图1为某矿山遥感成像图）1。图1矿山遥感成像图2.1.3 横波反射法横波反射法是利用地壳的物理特性对地质进行观测。由于地壳由数量较多的地层构成，不同地层中岩石的硬度与密度存在较大差异，横波反射法便是利用此特点对地质情况进行观测。此种技术的基本原理与地震观测的原理类似，需要工作人员在地壳中安装地震仪，并连接相关记录仪器。当地壳发生震动时，地震仪会接收不同地层发射而来的横波，不同深度、密度所发射的横波会有差异较大的表现形式。最后由工作人员对横波的振幅进行计算，分析横波发射区域的具体地质构造，分析其中是否存在矿产资源。工作人员在使用此项技术时候，应当尽可能采用横向波，横向波的频率较低，抗干扰性能较强，不会受到外界其他波形的干扰，这便极大2023年8月上 世界有色金属51找矿技术Prospecting technology程度提高了工作人员或计算机计算结果的准确性。此项技术在应用过程中，需要人为对地壳进行震动，而且地震仪数量较少，只能在特殊区域应用，所以，该项技术局限性较大，所以在实际找矿中，应用频率并不高。2.1.4 高密度电阻法此种技术是利用磁电阻以及量子电阻的基本原理，对地质构造进行勘探。实际找矿中，工作人员需要在不同位置施加差异性较大的电场压力，采用电压恒定的检测设备，利用电机运动进行直流电供给，改变电场正负电荷量。此时工作人员再以电机运动方向为准，利用电流测量工具测量电流，记录数据。最后以不同电场范围内所测量的电流数据为依据，分析具体地质构造。从本质来说，此项技术是利用不同地层导电性存在差异的特点，对具体地质构造进行分析。若勘探目标区域存在较多地下水、管道以及有毒有害物质等，均会对分析结果产生较大影响，进而增加误差。所以，该项技术通常会被应用到戈壁区域或地下水较少的区域2。2.1.5 钻探技术钻探技术是确定矿产资源的具体范围后，以钻孔取样的形式，分析矿产资源的种类与深度，此项技术准确性较强，是当前矿山地质勘探以及找矿技术中的重要技术。由于矿山勘探以及找矿工作受到地形地貌因素的影响较大，在实际找矿中，勘探工作会随着工作人员的深入加深难度，且部分地区的地质条件较差，难以达到深层位置，这便不能对矿产资源的实际分布情况进行分析，增大矿产地质勘探的误差。针对此种情况，工作人员可以采用钻探技术，合理计划工作方向与轨迹，进行钻孔取芯，提取样本。总体而言，钻探技术主要是利用钻探设备，在地壳层中提取芯样，或直接在孔洞中下放探头分析地下结构。目前，常用的钻探技术有反循环钻探与取芯钻探。钻探技术的优点是不会受到特殊地形地貌条件的限制，工作人员能够极为直观地观测到地壳中所存在的矿产资源，为后续的资源开采提供数据依据。但钻探技术的经济性较差，成本较高，所以需要在确定矿产资源的具体分布范围后再进行钻探3。2.2 实际应用为说明找矿技术的应用方法，本文以某矿山勘探工程为例，说明钻探技术的具体应用方法。2.2.1 工程概况该工程位于某省东北部，矿山内部含有较多的铜铁等资源，矿石类型为石英脉型，存在少量花岗斑岩型，有较为明显的矿化现象。但由于该矿山周围地质构造较为复杂，勘探环境恶劣，因此采用钻探技术对其内部情况进行深入分析。2.2.2 应用流程为确定具体钻孔位置，该工程采用了型号为etrex的手持GPS进行定位，工作人员观测基本地形地貌后，开展了探槽工作。该工程施工探槽数量为76条，总体长度为5213m，平均长度为67m，齿宽为1.3m，槽口与底部的宽度在1.4m左右。在76条探槽中，可之间观测到31条石英脉，其中9条以及矿化。经过工作人员的基本分析，确定具体钻孔位置，便按照图2流程进行施工。具体步骤如下。采用型号为XY-44的钻机进行钻进，该钻机最大钻取深度1500m，开孔采用直径为110mm的金刚石进行钻进，当穿过风化层后，改用直径为75mm的钻头进行钻进。确定孔径与方位角测定。本工程钻孔施工形式为斜孔钻进，要求百米钻孔倾角误差在2以下。钻孔过程中，该工程要求钻孔深度每达到50m便需要进行校正，成孔后再进行校正。岩芯采取率方面，该工程岩芯采取率为97%，并将岩芯按照相关标准进行装箱、分号等。综合评价。该工程所施工的钻孔整齐度较高，孔壁完整且清洁，再加上勘探目标区域水文地质情况较为简单，所以钻孔使用水泥砂浆进行封孔。封孔后设立高度为30cm的水泥柱，并标记好孔号。通过钻探取芯后发现，该矿山区域中存在6条铜矿（化体），其中花岗斑岩铜矿化体1条，硅质岩铜矿化体1条、石英脉铜矿化体1条，品位值为0.2*10-8，最高品位值为4.8*10-6，由此可见，开采前景较大4。图2钻探流程3 结论综上所述，新时代下，我国对矿产资源的需求量日益增多。而矿产资源作为不可再生的化石能源，必须要对其进行合理利用，不断优化找矿技术，扩大矿山勘探范围，找寻我国急需的矿产资源。本文从矿山勘探的基本工作内容与原则入手，分析了当前具有代表性的找矿技术，并以某矿山为例，说明了钻探技术的具体应用方法，相关人员可从上述入手，优化找矿技术。1李廉.矿山地质勘查与找矿技术要点的研究J.世界有色金属,2021,(12):66-67.2马丙乾.矿山地质勘查及找矿技术研究J.世界有色金属,2021,(04):48-49.3米文满,韩彦龙,马苏龙,董晔.矿山地质勘查及找矿技术分析J.中国金属通报,2021,(02):52-53.4揭亮亮,查亚.矿山地质勘查与找矿技术要点探析J.世界有色金属,2021,(01):71-72.