地质勘查和深部地质钻探找矿技术

简 铎，曹昊森

（吉林省四平地质工程勘察院，吉林 四平 136001）

矿产资源作为人类社会发展的重要能源，其对我国居民生活和社会生产具有关键作用，例如铁矿、铝矿、石油以及煤炭等，都在社会生产中扮演了关键角色。深部地质矿产开发属于能源企业日常生产的关键工作，而想要提升资源开发效率和质量，企业要做好地质勘查工作，灵活采用先进的找矿技术，获得地质勘查的精确数据，促使企业确定地质深部的矿产类型以及资源储备量，便于企业制定科学的开采方案，提升自身的行业竞争力，为企业稳定以及可持续发展提供保障[1]。

1 地质勘查与深部地质钻探找矿技术的重要性

我国矿物储藏十分丰富，但是受到粗放型经济发展模式的影响，各种矿产资源快速消耗和浪费，现存的矿藏资源已经无法满足居民生活和社会生产的需求，对我国经济与社会发展形成制约[2]。运用科学的钻探找矿和地质勘查技术，可以有效发现潜存的矿产资源，提升开发程度和利用效率，为我国经济建设的可持续开展奠定能源基础。

2 地质勘查的主要技术原则

（1）合理布局。能源作为人类社会发展的最重要资源，我国是世界能源大国，资源储备粮十分丰富，矿产资源分布在不同的地区，例如内蒙古、山东、山西、云南、河南以及吉林等省份的矿产资源种类齐全、储存十分丰富，其中以内蒙古的稀土资源和铁矿石，河南的钼矿以及煤矿最为著名。想要实现对矿产资源的有效利用和开采，需要秉承合理布局的原则，对其分布情况和储备粮进行综合分析，带动区域经济发展。

（2）统筹规划。能源企业在组织开展地质勘探之前，需要制定科学而详尽的细化，其具体操作如下：首先，对待勘查区域的性质进行调查分析，土地性质不同会影响勘探性质，例如商业性质以及公益性质等；其次，明确中央勘探作业和地方勘探作业，科学制定发展计划和部署。

（3）明确重心。为了提升矿产资源的开发程度和勘查精度，在开展找矿作业之前，需要明确工作重心，对找矿技术进行不断的完善和改进，以重心为指导保证工作的效率性和精确性。

3 地质勘查及深部地质找矿技术

（1）金刚石绳索技术。当前，该技术已经在我国地质勘查中获得广泛应用，其技术原理为，通过高硬度金刚石能够对深部地质矿产进行钻探处理，但是该技术在我国研究起步较晚，与国外技术水平存在较大差异，需要科研人员进行进一步研究。我国能源企业在应用该技术中，主要通过常规钻杆从绳索取芯装置中进行作业，应用过程较为繁琐复杂，对钻头具有严重的损伤，应用效率较低并且成本高昂。因此，在应用该技术中，需要能源企业结合钻探地域的实际情况进行科学应用。

（2）低频电磁技术。该技术以电子感应为依托，进而获取相关地质勘查数据，对数据进行及时以及有效分析，利用Praser对数据进行处理，获取勘查地区的具体矿产情况，例如矿体赋存以及圈定掩盖区等。但是在具体应用中，其频率信号容易受到不同程度的干扰，进而影响数据的真实性以及可靠性，如果能源企业不解决好这一问题，会对技术应用效果带来负面影响。

（3）反循环取样技术。该技术的主要原理为，以空气作为循环介质，利用钻杆与介质的冲击作用，对钻探区域进行冲击处理，岩屑在高速气流的作业下，缓慢上升到地表，技术人员通过对岩屑检验分析，可以获取勘查地区的矿藏情况以及矿种信息。

该技术与常规的找矿方式和地质勘查相比较，在钻探便捷性方面具有较大优势，特别是在深部地质找矿作业中，其可以提升作业速率和质量，节约深部找矿的资源和人力成本。反循环取样技术在我国起步较早，在长期的实践研究中获得广泛应用，近些年，随着我国科学技术的蓬勃发展，该技术与其他技术联合应用取得了显著的效果，例如与柱状岩芯和岩屑取样等技术结合，已经成为深部地质找矿的重要技术。

（4）GPS以及GR技术。GR技术利用遥感装置，例如遥感飞机对勘查地区的水层、土层以及地形地秒等信息进行准确获取，将获取的信息传输到计算机中进行分析处理，帮助企业快速掌握勘查地区的矿藏信息，进而缩小矿产资源寻找范围，便于企业在最短的时间内发现矿藏。同时，利用GR技术还能够对地质信息和地图进行综合分析，把握矿藏类型和储存量，通过波普和信息设备实现深部找矿。GPS技术根据收集的数据构建三维坐标，以监控平台和感应系统为核心，快速获取辐射强度、矿物光谱等信息，通过对信息的分析处理，与数据库信息进行综合对比，进而掌握矿藏类型和储存量，根据三维坐标进行找矿作业。

（5）高精度定向钻探技术。在应用该技术中，需要先明确勘查地区的钻探方向，保证钻探装置按照既定的方向进行作业，其可以高效完成对深部地质的钻探作业，具有常规技术难以比拟的优势。在主钻孔中设置大量羽状钻孔，可以提升钻探的效果和精度，但是该技术在应用中，如果发生钻孔倾斜容易出现各种孔内事故，因此，技术人员在操作中需要结合钻探效果做好防斜设计，防止出现钻孔倾斜的情况，进而预防孔内事故。

（6）化探与物探。当前，我国能源企业在进行找矿作业以及地质勘查中，化探和物探技术依然扮演重要角色，其主要技术包括化探分析法、地震技术、激光极化法以及计算机技术等。物探技术能够准确勘查地区的岩石构造和岩石性质，化探技术能够高效完成对矿物元素和地下矿藏的分析，二者综合使用可以准确以及快速的完成找矿作业。化探与物探技术在煤炭、铀等资源的找矿和勘查中具有显著的效果，例如在煤炭资源找矿中，利用交流电和直流电测量法，可以完成资源信息的获取，便于确定矿藏位置。

（7）X射线分析技术。该技术的原理为利用X线对深部地质矿产资源进行科学处理，通过分析产生的荧光，明确矿产资源的组成部分和具体类型，以X射线谱波为判断依据，由于荧光强度大小和波长短存在差异，可以提示富含的矿物元素，进而明确矿产资源。

4 结语

总而言之，深部找矿和地质勘查具有难度大、工作量大、环节多以及技术应用复杂等特点，如果能源企业依然依靠以往的人力找矿方式，会限制工作效率和质量，因此，能源企业要提升自身的技术水平，积极应用现代而先进的找矿技术，结合矿区情况、地质情况以及技术要求，明确技术类型，实现找矿作业水平与质量的提升。