地质勘查与深部地质钻探找矿技术研究

卢月文

（江西省地质矿产勘查开发局九一五地质大队，江西 南昌 330000）

在社会经济的快速发展下，对矿山资源需求量不断增长，许多矿区经过长时间的开采，已经接近资源枯竭状态，需要采用深部地质钻探找矿技术，挖掘利用更深处的矿产。目前深部地质钻探找矿技术的应用越来越广泛，应根据地质勘查活动的具体目标和要求，采用有效的技术方法，提高地质勘查效率。

1 地质勘查的主要内容

1.1 勘查伴生矿及尾矿

在地质勘查过程中，对矿产资源的开发不仅是挖掘目标矿物资源，还要实现对矿山资源的合理利用，通过制定合理的伴生矿、尾矿开采方案，提高矿产资源利用率。因此，在地质勘查中，对伴生矿和尾矿进行勘查也是一个重点内容，需要通过确定伴生矿、尾矿的地质信息，为开采技术方案的制定提供科学依据。由于伴生矿、尾矿与主矿区域的地质情况可能存在差异，在地质勘查过程中需要合理选择勘查技术手段，以提高矿产资源开发效率为目的，通过合理制定勘查策略，确保勘查结果的可靠性。

1.2 勘查矿山替代资源

由于社会经济活动对于矿产资源需求量增加较快，再加上传统粗放式生产理念的影响，许多矿区都存在过度开采问题，导致矿产资源面临枯竭。为了提高矿产资源开发效率和矿产利用率，需要从钻探技术角度着手，通过改进传统技术方案，代替原有开采方式，实现对矿产资源的合理开发利用。在此过程中，需要对矿产资源类型进行详细分析，充分掌握整个矿山的地质条件，通过综合各方面影响要素的考虑，制定新的开采方案。此外，在勘查矿山替代资源的过程中，还要考虑经济性因素，在施工条件允许的情况下，根据地质勘查结果，选择最合适的开采方案，从而提高矿产开采的综合效益。

1.3 勘查矿产存储量

地质勘查工作是保证矿山开采活动顺利进行的重要措施，通过全面开展地质勘查，可以明确各种矿产物质的储存量、使用年限等信息，从而为矿产资源的开发利用规划提供依据。在地质勘查过程中，还能够较为全面的了解工程地质信息，为施工方案设计提供参考，提高矿山生产的安全性。在详细了解矿山开采区及周边矿产储存情况后，可以在可持续发展理念指导下，制定科学的开采方案，改变以往粗放式的矿山生产模式。因此，对矿产存储量进行勘查，也是地质勘查的主要内容。需要在明确地质勘查任务要求的基础上，合理选择钻探找矿技术，实现预期的地质勘查目标。

2 深部地质钻探找矿技术的应用

2.1 金刚石绳索取芯找矿技术

金刚石绳索取芯找矿技术采用金刚石钻探设备进行作业，适用于深部地层较为坚硬的施工条件，能够有效提升钻探作业效率。在深部地质钻探过程中，由于地质条件较为复杂，可能遇到多种不同的岩土条件，对钻探技术设备有严格要求。金刚石钻探设备自身强度较高，在更深层次的地质钻探过程中，能够顺利完成找矿任务，因此在实际工程中得到了较为广泛的应用。但是目前我国金刚石绳索取芯找矿技术的研究与应用与国外领先水平还有一定差距，金刚石钻头质量偏低，使用寿命短，可能会增加作业成本。应加快对金刚石绳索取芯找矿技术相关设备的研究，从而提升其实际利用价值。金刚石绳索取芯钻头如图1所示。

图1 金刚石绳索取芯钻头

2.2 岩心反复取样技术

岩心反复取样钻探技术是利用空气中的循环介质，采用双臂钻杆对地下岩石层进行来回撞击，达到粉碎岩石的目的。在钻进过程中，粉碎岩石可以溢出到地面，为岩石取样分析提供方便。通过采用岩心反复取样技术，能够预测地下矿产资源分布情况，并对地层中的矿产资源储存量进行初步判断，为矿山开采工作提供依据。在岩心反复取样技术的应用下，还可以确定目标矿区的矿产资源类型，掌握矿产资源分布范围，同时了解矿区内的矿体厚度等信息，从而降低深部找矿技术难度，实现对深部矿产资源的有效利用。

2.3 定向钻探技术

定向钻探技术是采用定向控制方法，对目标岩石进行钻探。在确定钻探方向的情况下，能够避免在实际钻探过程中，钻探工具发生偏移，从而准确获取目标岩石的信息。因此，在地质勘查的深部找矿工作中，首先要合理确定钻探前进方向，从而找到目标矿产资源。但在工程实际施工操作中，可能受到操作技术水平、设备状态等因素的影响，导致定向钻探技术出现偏差。如果错过重点矿产存储区域，可能会影响对矿区资源分布情况的判断。在实际施工中，必须严格控制钻探方向，确保钻进角度的精确度。从实际应用情况来看，该技术主要适用于小直径矿区的深部钻探找矿，从而对钻进方向进行精准确定。

2.4 反循环连续取样技术

反循环连续取样技术利用压缩空气作为钻探的循环介质，在进行深部钻探找矿时，首先运用双臂钻杆设备，钻入到土层中，对周围碎岩进行冲击和粉碎。在空气高速流动过程中，可以将钻探过程中产生的碎岩碎屑带回地面。可以按照碎岩碎屑的涌出顺序对其进行收集和编号，通过对碎岩碎屑进行分析，明确深部矿物组成成分以及所占比例。反循环连续取样技术的应用与地质取芯找矿技术具有一定的相似之处，但相比于传统取芯找矿技术，反循环连续取样技术对深部矿体成分的分析更加准确，而且施工效率更高，具有较为广泛的适用范围。

2.5 其他钻探找矿技术

目前地质勘查工程中采用的深部钻探找矿技术有很多，除了上述几种技术方法外，深部流体技术、高精度钻井技术、遥感技术等，也在实际工程中得到了应用。其中，深部流体技术是根据地壳流体运动规律，从行动理论出发，准确判断抗污沉积区域。在深部地质钻探找矿作业中，许多珍贵金属矿物的发现都与流体运动有关，大多数矿床均在地壳流体活动范围内，可以根据这种规律，减少不必要的钻探工作。高精度钻井技术是在一个轨道上进行作业，能够同时钻出多个子孔，对孔位进行精准确定，有利于减少工作量，降低施工成本。还有较为先进的遥感技术，可以在完成地质信息绘图工作的基础上，对地下岩石层、土壤和水体分布情况进行深入了解，从而为施工方案的制定提供依据。在遥感技术的应用下，可以掌握矿床的矿化信息，得到矿物质谱，并通过进行光谱比较，确定目标区域是否存在矿脉。在实际工程中，应根据深部地质勘探找矿目标，对上述技术进行合理应用。

3 结语

综上所述，在地质勘查工作中，需要详细了解矿区地质条件及矿产资源分布情况，为矿产开发提供依据。通过合理运用深部地质钻探找矿技术，可以进一步提升矿区地质勘查能力，以较高的效率找到深部埋藏的矿产资源，从而为后续开采方案的制定提供科学依据。在此情况下，能够缓解当前的资源压力问题。