深部矿产勘查的问题与勘查方法探析

2019-01-03徐亮

中国金属通报 2019年6期

徐亮

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司，辽宁沈阳 110000）

在进行深部矿产的勘查过程中，必然会遇到多种问题，如果不能有效的及时的解决这些问题，那么必然会对深部矿产的勘查造成不利影响。因此，一方面要深刻认识勘查过程中可能遇到的各种问题；另一方面要提升深部矿产勘查技术的应用，从而提升勘查效果。

1 深部矿产勘查时存在的问题

在进行深部矿产勘查的过程中，可能会遇到以下几方面问题：首先，在进行钻进工程当中，会遭遇到十分复杂的地层结构，特别是坚硬的岩石层，为钻进工程造成了非常大的难度。其次，在进行钻进工程当中，有时钻头会出现偏移的情况，特别是在进行深孔钻进时，一旦发生偏移，那么就会造成较大的偏斜距离，从而导致无法明确钻孔落点，进而对于整个勘查过程造成负面影响。第三，在进行深部矿产勘查时，获取样本的难度通常较大。当需要通过钻孔来获取样品时，在遇到复杂坚硬的岩层时则存在一定的困难。如果设备和人员技术水平不达标，则很难顺利的获取样品。最后，在进行钻探过程中会面临较大的风险。特别是在大负荷施工的过程中，那么风险发生的概率就会相应的增大，而这种危险性会在一定程度上影响深部矿产勘查的效率和效果。

2 深部矿产勘查过程中对于勘查方法的具体应用

2.1 地震反射勘查技术的应用

目前来看，在进行深部矿产勘查的作业当中，地震反射技术是当前最为主要的一种勘查技术，在使用这种技术进行矿产勘查时，应注意以下几方面问题：首先，因为结晶岩起伏范围较大，并且有着非常茂密的植物，所以在进行野外数据的收集时有着非常大的难度，同时也会对于信号的稳定程度造成一定的影响。因此应相应的提升分辨率，并增加信号的发射频率。同时也应充分考虑到随着勘查深度的增加而产生的信噪比，如果发射频率控制不当，那么必然会对勘查效果造成不利影响。其次，应充分利用3D技术来对于地层情况进行探查。由于地层情况较为复杂，常常会对信号进行反射和折射，从而增加矿体反射的难度。通过3D技术的应用，不但能够加强对地层复杂结构中介质的探测，同时也能够在一定程度上降低矿产勘查的成本。第三，在进行深部矿产勘查时，应对于地震反射技术的应用进行模拟操作实验，且模拟操作的过程应分别针对不同的尺度和成本进行开展，从而加强真实勘查过程中对于矿体情况的了解。例如需要了解矿体反射和散射情况时，可进行相应的模拟操作实验，在与矿体的相关理论和物理性质相结合，从而实现对于矿体情况的准确识别和分析[1-3]。

2.2 遥感技术的应用

通过在勘查的过程当中应用遥感技术，能够有效的增加矿产勘查的识别能力，增加找矿的几率。但是在应用遥感技术的过程中，应注意以下几方面问题。首先，在使用遥感技术时，应注意影响色调的情况，从而对于勘查的目标进行明确。通过遥感技术所获得的不同影像中，能够发现很多色调与地层不符的部分，例如围岩发生的色变或者矿产所发出的分散晕都会造成这种情况的发生。所以在通过遥感技术进行影像识别时应准确的识别特殊影像，这也是对于遥感技术进行应用过程中最为重要的任务。其次，通过遥感技术来勘查矿产，需要在使用遥感技术的同时，结合当地地质所具有的规律来进行，从而找到与矿产相符合的模型。在找到模型后，为后续的勘查工作打下了良好的基础。第三，在使用遥感技术前，应对当地的矿产勘查进行分析和研究，从而提升对矿产预测的准确度。如果在矿产勘查过程中仅仅使用某一种方式那么效率必然低，所以应将遥感技术和其他勘查技术合理的结合应用，形成对矿产的综合勘查。最后，通过遥感技术的勘查过程可形成遥感资料，遥感资料所具备的的宏观特点为对矿产的追溯过程提供重要参考，能够准确的预测到矿产的延伸范围，从而为后续的矿产勘查工作部署提供参考。

根据上文的描述可知，在进行矿产勘查时对于遥感技术进行应用，核心目的在于准确的预测出矿产的靶区。相信随着卫星技术、光谱技术以及遥感技术的逐步发展和完善，必然会为未来的深部矿产勘查提供更大的助力。

2.3 钻进技术的应用

在进行钻进技术应用的过程当中，因为其所具备的输出功率较低，所以不适应于对岩层的钻进工程。同时，由于钻进技术的抗拉强度低，因此在进行深部勘查时，必须采用符合当地地质情况的高准确度测量设备。另外，也应确保在面对岩层护壁的复杂情况下，冲洗液能够维持正常的运行，所以要确保冲洗液能够具有足够的流变性，以起到降低阻力的成效。同时也应确保泥浆清除设备的性能达标，避免在高温情况下泥浆变质，保持泥浆的稳定性[4,5]。

2.4 深部钻探技术的应用

（1）应用深部钻探技术时面临的困难。①面对的地层较为复杂：由于在地层深部的结构相对更加复杂，所以钻探过程中需要面对的岩层也较多，一旦遇到坚硬或者松散的岩层，那么就需要钻探技术面对复杂的地层结构情况制定出相应的措施，并需要避免各个措施之间出现矛盾，互相影响。

②钻孔偏斜距离较大：在进行浅层钻探时，不会产生过大的角度积累，所以钻孔不会出现较大的偏离距离，能够基本符合勘查的要求。当钻探的深度增加时，钻孔偏离距离就会逐渐增大，这是对于钻孔的落点进行确定的难度加大，一旦出现这种状况，那么深部矿产勘查将无法继续进行。③获取样本困难：使用钻探技术的主要目的是为了获得矿产样品，如果地层结构相对复杂，那么通过钻探技术获取样品的难度将会增大。因为地质压强增加，使得样品的获取难度也相应的增加。④钻探成本较高：深部矿产的钻探需要的技术含量较高，并且有着非常大的工作负荷，所以首先要考虑的是如何避免发生孔内事故，从而避免更大损失的发生。想要避免发生这种情况，就需要提升钻探设备和材料的先进性。另外，由于钻探过程中对于设备的磨损程度较大，所以需要定期进行设备的更换，所以在进行钻探过程中需要花费的费用也相对较大[1-4]。

（2）深部钻探技术在应用过程中需要注意的事项。①深度了解钻探定向技术：所谓钻探定向技术，对于钻探的方向和轨迹进行控制，并根据实现设计的曲线方向来进行钻探工作，从而实现深部矿产高精度勘查的目标，并有效解决了偏离距离过大的问题。在使用钻探技术时，钻孔倾斜是影响勘查质量的重要因素，所以可通过定向钻探来合理解决钻孔倾斜的问题，确保钻探方向能够符合预期的要求。②解决泥浆和定向钻进设备问题：首先，由于孔底马达的功率较低，所以无法适应所有类型的岩层，并且其所具备的的抗拉强度较低，因此当前无法进行取心钻探。所以在进行钻探的过程中应着重解决马达问题。其次，在采用深部钻探技术时，高精度定向测量技术是其中的主要内容，因为测量仪器主要应用于石油钻井，长期得不到更新和升级，所以抗压能力和可靠程度都相对较低。因此在进行深部钻探时，需要开发出符合自身需求的定向测量设备。第三，应确保冲洗液的工作效果，在对不同结构的地层时，都应具备优秀的流变能力，以实现降低阻力的效果。同时，也应采用高性能的泥浆净化仪器，避免泥浆因为高温而失效，同时也保护了泥浆的稳定程度，达到更好的勘查效果。③重视对钻进技术的研究：首先，应对于钻孔的结构进行合理的设计，并选择高质量的钻柱来与之匹配，从而达到要求的配级，尽可能的降低冲洗液的损失，因此应对钻孔结构的选择和钻柱的匹配进行充分的重视。其次，应对于冲洗液的润滑作用和降阻作用进行研发和升级，以提升钻探技术的效果。同时对于泥浆净化过程也应进行充分的重视。第三，应重视对钻探设备的创新和研发，对于钻探设备的独立制动能力进行升级，同时也应着重解决因失误操作而导致的偏斜问题[5,6]。