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新时代矿山地质勘查技术及发展思考

2019-01-03杜海鹏

中国金属通报 2019年5期
关键词:微动探查采区

杜海鹏

(山西锦兴能源有限公司肖家洼煤矿,山西 吕梁 033600)

矿产资源在我国的能源产业中的重要资源形式,对于促进我国工业发展有着极大的推动作用。当前经济社会的发展,对于矿产资源的需求不断增加,这对当前我国矿产的开发施加了极大的压力,为了应对这种局面,当前我国需要不断推进矿产地质勘查的工作。当时从技术层面上来说,当前我国的矿产地质勘查依然困难重重。纵观全国,当前存在的矿产勘查单位较多,专业的地质勘查技术人员人数上也超过了10万人,主要包括钻探、物探和遥感等多种专业性质的地质勘察队伍。随着国家生产力的发展,国内经济也在不断发展,人们在矿产资源方面的需求加大,现代的矿产资源开采的地质条件复杂,相关的地质勘查技术相对也很缺乏,很大程度上影响矿山资源的开发。针对上述问题,提出了矿山地质勘探技术及其重要性,对矿山地质勘探技术进行分析,并分析了矿山地质勘探技术的重要性。当前我国的矿产地质勘查技术发展取得了一些新的进展,这对于我国的矿产事业的发展有着极大的推动作用[1]。

1 矿产地质勘探技术发展现状

当前我国的矿产地质勘查工作,已经不同于以往的工作内容,传统的地质勘查工作已经逐渐上升为基于地球系统地质的科学研究阶段,我国的地质勘查研究也相继对我国的各个不同的地质区域进行了大规模的地质断代勘查和资源的大规模勘查评价课题的工作。近年来的大规模勘查工作也获得一些阶段性成果,主要在于我国已经大致从整体上获得了我国主要储矿区域的地质演化和矿产资源的大致分布规律等,也创新性的获得的一些矿产地质层级分布的理论研究,聚矿的地质地貌等规律,这些理论和实践上的研究成果对于我国当前的矿产地质勘查提供了一些新的思路和方法。基于矿产勘查方面的最新著作中,基于矿产的聚矿系统和分析方法、矿产地质的滑脱构造理论、矿产微量元素以及矿产资源的选洗等理论成果的提出,为我国的矿山地质勘查有些极大地借鉴作用[2]。

2 矿山地质勘探技术种类

2.1 采区地面地震勘探

对于已经探查处矿产存储的区域,进行矿产采区的设计时,需要借助一定的勘探技术对采取的矿山地质存储状态、矿产资源的断层及分布规律、矿产存储的地质起伏形态以及矿山地质中富集水层和含水层的分布等都需要进行详细的探查,这方面常使用的技术是采区地面地震勘探。此阶段的主要工作之一是进行采区细节上的探查,包括断层尺寸介于5mm区域,陷落区域和采空区域的地质分布状况,此阶段使用的勘查技术主要包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探等方法,这些方法精度较高且施工过程较为简单,因此在当前使用最为广泛。而在具体的技术使用上,需要结合采区的具体情况进行合适选择。

2.2 微动测深勘查

所谓微动,是指分布于空间区域和时间上的微小且不规律的振动现象。根据微动理论的内容可知,微动的具体探查和记录中的微动主要分为体波和面波两种。在具体的自然环境和资源勘查中,一般认为微动所产生的来源主要是在地貌的地表,由于体波的能量较小,因此在实际的勘查中主要针对面波进行勘查。而微动测深勘查就是基于面波的特点,对地质深度进行反向求解获得的。微动测深探查根据具体的实施过程中,关注对象的不同可以分为单点勘查、测线勘查和平面探查三种形式。其中单点勘查主要是确定一定的勘查点,在具体的勘查点,设置具有内接三角形的不同大小的同心圆,在内接三角形的顶点和圆心处分别设置微动观测设备,具体的勘查环节需要结合三个以上的不同大小的同心圆组成观测的阵列,勘查地质的深度与勘查的阵列区域大小有直接的影响。相对于单点勘查的勘查区域限制,测线勘查更加适合大面积的勘查工作,例如矿产勘查。在具体的勘查中,常常借助于测线,测的剖面的结果图,借助于有序分布的一系列测线,对于地质的勘测可是时间较为精确的测量,这对于地质三维结构的获取、地质异常区域的探明都有积极地作用。平面探查技术,是一种当前矿产矿区探查中最为精细的探查手段,借助于众多的探测设备,排列成面域,可获得测区的三维区域探测结果,进而实现大区域的地质异常探查。

2.3 瞬间变磁技术

借助于电子信息工程的理论,瞬间变磁技术借助于电磁技术的原理,实现了非接触的矿山地质探查,相对于其他的探测技术而言,这是瞬间变磁技术的最大区别。结合地下和地面的电磁发射装置和接受装置,实现电磁波信息的获取,通过对其进行分析可以获得地质中断面和深度等信息,但是由于地质深度的增加,电磁波的强度将铸件衰减,为此对于深度加大的地质,需要相应的对电磁波的功率进行放大,接受的电路也要相应的调整。

2.4 电阻率法

矿山地质作为电的良导体,可以用来做进行地质勘测。电阻率法利用地质中的矿山和岩石的导电性能的不同来进行地质勘测,由于在具体的勘测中接受到的人工电力流场的差别,可以进行矿产资源的研究。当前广泛使用的电阻率法,借助于高密度的点阻装置,实现对于地质和地貌中的异常区域进行探查。

2.5 雷达勘探技术

作为又一种借助于电磁技术发展起来的地质探查技术,雷达探测技术使用电磁脉冲对地面进行照射,凭借地貌中不同物体和地质材料的电磁发射率的不同,获得不同的电磁反射信号,分析后获得矿产储藏的信息。

3 矿山地质勘探技术未来发展思考

当前我国的社会发展和经济建设都处于一个关键的时期,国家综合实力的提升、工业的发展以及人们生活水平的提高,对于矿产资源有着更大的需求。为了应对这种需求,需要不断的提升矿产资源的勘探技术,与时俱进,不但提升技术水平和应用的力度,进而获得更多的矿产资源矿区。

充分分析当前我国矿产地质勘查技术的发展,存在的问题较多,主要表现在对于地质勘查规划设计不合理、勘查技术落后且不完善、勘探手段较为单一,勘查能力较差等方法。为了有效解决上述问题,当前和今后的一个较长的时期内,我国矿山地质勘查技术的发展需要不断加强对于矿山勘查技术的基础研究力度,不断创新技术手段,提高勘查新技术和新设备的应用,进而实现勘查过程的高精度、高质量和高效率。同时需要进行矿产资源矿区的矿井建设,有效改善矿产资源的安全水平,提升矿山对于周边区域的服务辐射作用,促进矿山与周围环境的协调发展,实现经济效益和生态效益双赢[3]。

4 小结

本文结合当前我国矿山勘查现状,详细论述了我国矿山勘查中使用采区地面地震勘探、微动测深勘查、瞬间变磁技术、电阻率法及雷达勘探技术。并针对当前勘查技术发展问题提出了一些建议和思考,旨在促进勘查地质科技创新体系和促进矿山企业全面协调可持续发展。

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