信息化时代下矿山地质勘探技术的创新研究

2018-04-20何计忠

世界有色金属 2018年3期

何计忠

（中陕核工业集团公司二一一大队有限公司，陕西西安 710024）

矿山地质勘探技术是矿区开采活动的首要因素。随着矿区的开采活动日益频繁，新矿区的开发也变得至关重要，而矿区的开发又受到勘探技术的制约，所以矿山地质勘探技术的创新研究在新矿区的开发中有非常重要的意义[1]。同时在当今信息飞速发展的时代，现代科技在矿山地质勘探技术中的应用也变得不可或缺。

1 勘探技术创新研究的重要性

1.1 勘探技术创新研究的概述

勘探新技术是指在原有的勘探技术基础上，结合现代科学技术对矿山地质构造进行勘查和研究，从而了解矿山地质的类型及预测矿区的储量，进而进行矿山的开发。

勘探技术的主要方法是以科学技术为核心，并配合人工的操作对矿山地质构造进行勘探[2]。即利用钻探等方式获取地质深部的地质构造，并通过科学技术的方法进行地质结构分析，获得地质结构数据信息，并依据信息对此区域地层的岩层等做出成矿预测，进而实现对矿区的科学开发。

同时勘探新技术研究要遵循以下3个原则：（1）符合地质客观规律，指勘探新技术的研究要结合矿山地质构造、当地人文背景等进行地质勘探工作，并结合社会发展的需求，以保证矿山地质勘探工作的实用性；（2）适当扩展技术领域，即在研究勘探新技术中，要拓宽研究的技术领域，增加矿山勘探工作的范围，尤其在信息飞速发展的时代，更要做到与时俱进；（3）不断引进现代科技的应用，先进的科技在地质勘探工作红的应用，可以有效地提高勘探工作的质量和效率，同时也保证了勘探工作的准确性。

1.2 勘探技术创新研究的意义

目前，我国的采矿业多采用传统勘探技术，传统技术在矿山地质勘探工作中，存在勘探周期长、勘探布局不合理等弊端，以至于浪费大量的人力资源，大幅度增加勘探工作的成本。因此勘探新技术的创新研究及应用，可以做到快捷地完成矿山地质勘探工作，解决矿产资源“供不应求”的现象；同时勘探新技术的应用，对于矿山地质构造的后期保护工作也有一定程度的作用。

2 矿山地质勘探技术创新研究的具体分析

2.1 勘探方法

地质勘探方法是指使用测量绘制、钻机钻孔等方法，对矿山地质构造进行地表、地层、岩性等综合地勘查。

（1）地表勘查法，利用此方法对矿区的裂缝及断层、此区域地表的地质构造进行初步勘查和研究，并预测矿区地质的含水层情况、矿体的分布等情况，收集矿区的有关地质数据信息，为矿区的开采提供一定的理论依据；此外，对采空区的地质构造实施详细地研究和分析在矿山地质勘探中也尤为重要。

（2）微动信号法，利用天然磁场发出的微小信号，并将信号转化为数据信息，利用计算机设备进行处理得出矿山地质信号，掌握地下信号的变化范围和规律，进而了解矿山地质构造。此方法没有固定的空间和时间，所以对于接收的磁场微动信号知在特定的范围内发生变化。

（3）钻孔法，通过钻机在矿山地质中钻孔，并通过钻孔对矿山地质中的岩层和岩性进行勘查。此方法有工程范围小、较低的成本、直观、针对性强的特点，并且不受地面地质条件的制约，是一种使用型勘探方法。

2.2 勘探技术创新研究的应用分析

（1）VIF技术应用分析。VIF技术是一种简单的利用电磁场来寻找矿区的技术，发射频率为14～24kHz，与一般的电磁技术相比，其有造价低、高效率、易于携带、地质测量效果好的诸多优点。尤其本身的特异性，即任何地方至少能接收一个VIF电台发出的信号，为VIF技术在地质勘探技术中应用创造了有利条件。

针对在矿山地质勘探过程中出现的勘探问题，VIF技术的应用，不仅可以提高勘探的准确性，同时扩大了勘探工作的勘查范围。在勘探工作中，利用VIF技术对测得的数据进行分析处理，可以有效地掌握矿区的位置及矿区的分布范围，为矿区的深部地层的研究提供了数据基础。VIF技术在世界各国的应用也十分广泛，表1为不同国家VIF电台的频率及额定功率。

表1 不同国家的VIF电台频率及额定功率

（2）X射线技术应用分析。X射线技术是指通过在X射线的作用下，在较短的时间内会有特定颜色的光出现，其光波长度较大。利用X射线技术，可以进一步提高矿物质位置的准确性，特别是在铜矿、铅矿、锌矿的勘探过程中，其勘探效果显著；还可以清晰地将地层中的地质结构及断层显现出来，进而预测矿床的厚度及估算矿产的储量。

（3）GPS技术应用分析。GPS是一种新型科技，主要用于人们生产和生活中的定位，为人们提供精确的三维坐标。由于其定位有极高的准确性，可以将其应用于矿山地质的勘探工作中。它可以获取矿区的位置，实时对矿区的地下矿物质进行定位，并依据矿山地质构造的特征来预测此区域地下矿物质的成分，此技术在勘探工作中的应用，大幅度地提高了勘探工作的效率和精确性，有效地节省勘探成本。

（4）与传统勘探技术的应用对比分析。传统勘探技术存在技术落后、勘探周期较长、勘探中资源的浪费等弊端，同时传统勘探技术的研究人员体制不完善，在技术的更新中缺乏自主创新能力。矿山地质勘探技术的研究创新对于改善采矿业的现状与问题有非常重要的意义。以大同煤矿为例，矿山地质技术创新研究的应用进行了对比分析。由图1可知，在勘探时间一定时，传统勘探技术在勘探工作中所需要的成本较高；同时可得地质勘探新技术可以缩减勘探成本，也可以缩短勘探时间，提高勘探工作的效率与质量。