探讨探矿工程的作用及发展趋势

丁生良

[摘要]探矿工程对地质资源勘查和地球科学研究有重要作用，通过实物取样的方法，能够对地质资源结构、分布情况以及矿产资源的品位和储量等进行估计，了解地球内部物质组成和结构。文章首先从探矿工程的现状和任务出发，重点分析了探矿工程在深部找矿、新能源开发、地质灾害治理和环境保护、基础工程施工领域拓展趋势。

[关键词]探矿工程 发展趋势

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-148-2

探矿工程是通过直接获取地下岩芯或样本，对岩芯或样本进行科学分析后，能够对地质资源结构、分布情况以及矿产资源的品位和储量等进行估计，是地质找矿的重要方法之一。地质找矿由于建国后受到国家的高度重视，全国大部分地区到目前为止，500米以下深度区域的找矿勘察任务已基本完成。随着探矿难度和成本的增加，单纯的找矿风险也越来越大。

1探矿工程的现状和任务

现在我国国民经济处于大发展中，各方面都需要资源来维持发展，这样一来，我国每年消耗的矿产资源数量甚大，但实际上我国矿山危机日益严峻，一大批中等或大型的矿山已经逐浙枯竭，难以满足国民经济持续发展的需要。因此探矿工程还任重道远。从探矿工程的任务来看，传统的地质工作只要是找矿，而当代探矿工程的任务用温家宝总理的两个“更加”来概括，即：更加紧密地与经济与社会发展相结合；更加主动的为经济和社会发展服务，针对这两大功能，目前探矿工程的主要任务是：深部找矿、新能源勘察和开发、环境保障、灾害治理、地球科学探测。

1.1加强深部找矿的力度

从目前来看，我国地质找矿的勘察深度大约为300～500m，对这些深度区域的找矿勘察已基本完成，随着经济的发展，社会对矿产资源的需求也越来越大。因此，加强对500m以下的矿区进行勘察是当前地质找矿的中心工作。对500m以下的矿产资源进行开发，才能够缓解当前经济发展的矿产、能源等需求。

1.2进行新能源勘察和开发

新能源勘察主要为地热能、煤气层、天然气水合物等方面。地热能是一种绿色能源，具有可直接使用、投资较低、开发时间短、热能利用率较高、资源储量较大、分布广等等特点，可直接在种植养殖、旅游度假、温泉洗浴、发电、供暖供热领域中使用。由于我国地热地质的基础较差，钻探的效率低、风险高，资源浪费严重。因此，我国应对地热能源进行调查，掌握地热能源的分布情况，做好钻探工艺、勘查技术工作。对于煤气层的研究，我国还处于起步的阶段，规模性开发还存在困难。因此，应加大研发力度，解决能源问题。天然气水合物不仅在海底存在，还能够在冻层中赋存，是我国重要的矿产资源。

1.3地球科学探测

陆地探测是获取地球信息的重要方法，通过对岩石圈道的观察，可以认识到大陆地壳的结构构造和物质组成，了解地球流体系统和地热结构，掌握地震发生规律，分析全球环境变迁和气候变化等问题。

2探矿工程的发展趋势

进人21世纪，可持续发展已成为人类发展所追求的理想模式。“人口、资源、环境”是可持续发展的三大要素，是人类社会在21世纪共同面临的三大主题。 “资源”是建设和发展的基础，而“环境”则是建设和发展的载体。探矿工程与经济社会可持续发展有着密不可分的关系，是保证人类可持续发展的重要技术手段，具有广阔的应用前景。探矿工程应该向以下几个方面拓展：

2.1地质找矿向深部和海域拓展

我国的矿产资源经过数百年的探寻和开发，地表及浅部矿产资源多已被发现和利用。从整体而言，矿产资源的新发现向深部和海域发展，发现和开发的难度、风险性越来越大，前期投入成本亦越来越高。特别是近年来我国经济的高速发展，对矿产资源的需求大幅度增加，而我国矿产资源新发现的数量和新探明的储量增长缓慢，已不能适应国民经济发展对矿产资源日益增长的需要。

2.2向能源勘探开发利用拓展

目前我国能源供需矛盾日渐突出，必须勘探开发新油田、新气田及新煤矿和在老能源基地深部及周围勘探寻找新的能源储量并提高开采技术水平，提高现有能源基地产量。传统的煤炭、石油、天然气三大能源都需用到勘查技术与工程中的钻探方法进行勘探或开发，尤其是深井、定向井、水平井、对接井和钻孔水力采矿（煤或盐矿等）新技术的推广应用。寻找新能源是未来解决能源危机的根本办法。根据1981年联合国新型能源和可再生能源会议的定义，新能源主要指常规能源矿产以外的可再生能源，包括太阳能、水力发电、风能、生物质能、薪柴、木炭、蓄力、海洋热能、波浪力能、潮汐能、地热能、泥炭、油母页岩和重质油砂等14种。水力发电坝址的工程地质勘查需要勘查工程技术的支持；在水电站的建设过程中也涉及大量的岩土钻掘工程量。泥炭、油母页岩和重质油砂作为矿物燃料需要通过钻探查明其储量后才能开发利用。地热能（地热和地温）作为一种可再生的新能源，除了少数可直接利用的地表温泉外，多数需要大量的钻探工作量进行勘探开发。现在备受世界各国重视的21世纪新能源—天然气水合物，更是需要高精尖的钻探取心（样）技术及复杂的开采技术做后盾才能实现。

2.3向地质灾害防治及环境保护拓展

环境是经济社会可持续发展的载体。地质灾害防治及环境保护在维持人类可持续发展中具有举足轻重的作用。我国政府对自然资源的开发利用遵守“在保护中开发，在开发中保护”的总原则。近年来，勘查技术与工程在地质灾害防治及环境保护方面做出了巨大贡献。随着人类环境保护意识的进一步增强，该专业领域的工作量会越来越大。目前，勘查技术与工程专业在边坡锚固、滑坡治理、软地基处理、堤防加固、瓦斯排放、地面沉降监测治理等方面已经发挥了不可替代的作用，同时也在放射性核废料、有毒有害化工废弃物填埋处理方面也已显示出其优越性。从可持续发展出发，环境调查工作已经受到广泛的社会关注，其中钻探取样是其关键技术，因此环境钻探也成为勘查技术与工程新领域。

2.4进一步向基础工程施工领域拓展

基础工程桩基施工经过10多年的应用已经成为高层房地产、桥梁工程的坚实基础，特别是东部沿海地区的房地产及山区桥梁的建设；水利引水导洞、公路遂道施工工程这几年为国家的经济发挥着重要的作用。中国还处于发展阶段，房地产行业、基础工程施工领域、水电建设领域还有相当长的建设时期。

3应加强找矿新技术、新工艺的学习和应用

社会的进步是科技的进步，是新技术、新工艺的进步，加强新技术、新工艺学习应用，是人类不断进步的原因。探矿工程应加强在以下几方面的学习和应用：

首先是金刚石绳索取芯钻进技术

在深孔钻进或地层复杂程度较高的情况下采用，能大大提高效率，不仅可以在一定程度上节约取芯升降所需时间，同时可以对钻进的安全程度以及岩矿芯的提取率进行一定程度的保证。

另外，还有坑道内钻探技术、定向钻探技术、空气泡沫钻进技术、 反循环取样技术、全液压岩芯钻机和坑内钻机技术以及岩石钻进新方法（如热能钻进法、低温冷冻钻进法技术）等得到了重视和发展。

4结语

总而言之，探矿工程在地质资源勘查和地球科学研究中有着重要的作用与地位，在研究项目总费用中占有一半的比例，是一种不可替代的方法和技术手段。探矿工程对深部找矿、环境治理、地质灾害治理、新能源开发、基桩施工、地球科学研究等方面都有重要意义。因此，必须加大技术研究及新技术、新工艺的学习，解决探矿工程的技术难题，为当前的经济建设服务。未来探矿工程的发展，应建立在当前的经济发展、社会发展的基础上，制定技术研发方案，加强工艺创新和超深钻孔机构的改造，完善管理制度，不断拓展探矿工程的服务领域，为我国经济发展、社会进步服务。

参考文献

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