金属矿山地质勘查与深部地质钻探技术研究

摘要：主要对金属矿山地质勘查与深部地质钻探技术进行了探究。主要运用遥感地质勘查和物化探勘查法进行金属矿产地质勘测，以提高勘探效率，保障勘查结果准确。在深部地质钻探中，可以应用高精度定向取样钻探、X荧光找矿、甚低频电磁法、空气反循环连续取样钻探、金刚石绳索取芯技术和自动化钻探技术等进行深部地质勘查，能够满足不同地质情况的金属矿山矿产开采要求，与传统钻探技术相比，勘查效果良好。

关键词：金属矿山""地质勘查技术""深部地质钻探技术""找矿工作

Research"on"Geological"Exploration"of"Metal"Mines"and"Deep"Geological"Drilling"Technology

WEN"Zhenfei

Yinshan"Mining"Co.，"Ltd.，"Jiangxi"Copper"Corporation"Limited，"Shangrao，"Jiangxi"Province，"334200"China

Abstract："The"paper"mainly"explores"the"geological"exploration"of"metal"mines"and"deep"geological"drilling"technology."It"mainly"uses"remote"sensing"geological"exploration"and"physical"and"chemical"exploration"methods"for"metal"mineral"geological"exploration，"in"order"to"improve"exploration"efficiency"and"ensure"accurate"exploration"results."In"deep"geological"drilling，"high-precision"directional"sampling"drilling，"X-ray"fluorescence"prospecting，"very"low"frequency"electromagnetic"method，"air"reverse"circulation"continuous"sampling"drilling，"diamond"rope"coring"technology，"and"automated"drilling"technology"can"be"applied"for"deep"geological"exploration，"which"can"meet"the"mining"requirements"of"metal"mines"with"different"geological"conditions，"and"the"exploration"effect"is"good"compared"with"traditional"drilling"technology.

Key"Words："Metal"mines;"Geological"exploration"technology;"Deep"geological"drilling"technology;"Mine"exploration"jobs

随着矿产资源开采深度的持续深入，地质条件愈发复杂，地质勘查难度有所增加，需要不断提升地质勘查与深部地质钻探技术水平，积极引进多种先进技术手段，才能实现精准探测，为科学制订金属矿山矿产资源开采计划提供准确依据。目前运用的地质勘查与深部地质钻探技术种类多样，并有其各自优势和适用范围。为了能够充分体现各项技术在金属矿山找矿中的价值与功能，还应加强对地质勘查与深部地质钻探技术的持续、深入研究，这对金属矿山矿产资源有效开采有着重要意义。

1"金属矿山地质勘测技术的应用

1.1"地质勘查技术类型

1.1.1"遥感地质勘查

金属矿产地质勘查中运用遥感技术，能够帮助相关工作人员全面、细致了解开采区域的具体情况，为后续资源开采提供可靠数据。遥感技术具有综合性特点，可以满足不同地质条件下的勘查要求，使工作效率和水平都能得到提升。该技术的应用优势较为明显，受到环境、空间及其他干扰的影响较小，能够快速获得准确、可靠的数据信息；同时，其整体的灵敏度较高，能够将所探查到的信息数据进行可视化呈现，方便矿产资源开采人员直观了解金属矿山实际情况。遥感勘查技术是目前金属矿山地质勘查中的重要手段[1]。与传统勘查技术相比，合理运用遥感勘查技术，能够显著提升勘探效率，为后续稳定持续开采矿产资源打下良好基础。

1.1.2"物化探地质勘查

物化探地质勘查技术应用过程中，可以快速获得准确、全面的信息数据。该技术可以划分不同种类，主要包括防渗性、磁法和电法勘查等，勘查到的数据有较高的应用价值，便于工作人员了解和掌握金属矿山地质实际情况，可以为制订科学、合理的开采计划和方案提供准确依据。其中，化学勘查方法的应用优势更为凸显，精准性和勘查效率更高，能够被直接应用到贵重金属勘测当中，无须进行反复多次操作。为了有效提高金属矿山地质勘查质量和效率，还可采用化学、物理勘测相结合的方式，都能够获得准确结果。

1.2"地质勘查中的注意要点

地质勘查是开采各类金属矿产资源的基础环节，根据勘查结果，可以了解金属资源的分布情况，从而制订针对性强的开采计划。由于各地区矿产资源的种类、含量有所不同，所以，为了提升开发利用效率，需要结合当地水地质条件做好协调规划工作，而地质勘查工作能够提供准确、全面的支撑[2]。现阶段，我国地表部分的矿产资源得到了充分开发与利用，为了满足日益增长的矿产资源需求，还需要向着底层深部持续探测。要想提高勘查精度和准确性，还应积极引进多种现金技术和高端设备，改变传统勘查与开采模式，将先进技术优势转化为勘查探测效能，保障地质勘查效果。

2nbsp;金属矿山深部地质钻探技术的应用

2.1"深部地质钻探技术类型

2.1.1"高精度定向取样钻探技术

当高精度定向取样钻探技术被应用于深部地质找矿工作中时，能够提前设置好钻探取样的具体方向，而后使用专门的钻探设备进行定向钻探操作，不会出现角度偏差，可以保证钻探精度，从而实现深层探测，快速获得指定位置的岩石信息，找到所需的矿产资源。该技术在深部地质钻探作业中的应用优势较为明显，但是，受到技术人员操作水平和所用机械设备状态的影响较大，若在钻头定向过程中出现偏差，则会影响最终的探测结果，出现错过矿产资源的情况。具体操作过程中，要求技术人员在确定钻探方向后进行实时监测和有效控制，以免出现角度偏离的现象。该技术在小直径矿区深部钻探作业中较为适用，不易发生钻孔变形情况，钻探结果更为准确。

2.1.2""X射线荧光找矿技术

X射线荧光技术对于一些特定的岩石分子具有良好的探测效果，在深部地质找矿工作中，可以根据各种元素产生的荧光现象准确分类矿产资源，有利于开采人员快速找到目标矿物，提高深部地质找矿效率。通过X射线光子，能够激发地下某些物质的X射线特征，从而根据荧光反应现象能够清楚了解地下构造和矿体分布情况[3]。由于不同矿石所对应的X射线谱波长的差异明显，所以，根据相关特征，能够准确计算X射线波长与强度，并以此为依据，分析和确定所探测到的矿产资源类型。该技术无须进行复杂烦琐的操作就能找出金属矿体所处的具体位置，技术的灵活性较强，便于后续开采工作顺利开展。

2.1.3"甚低频电磁法技术

在地质勘探技术的快速发展过程中，多种先进技术得到了研发与运用，甚低频电磁法就是其中一种。甚低频电磁法技术无须投入较多成本，整体探测和找矿效率较高，而且还能根据实际需要灵活调整技术方案，整体应用优势显著。在运用甚低频电磁法进行深部地质钻探找矿时，主要利用Frascr滤波技术整合、处理各类信息数据，根据分析结果，能够准确判断掩盖区异常地质情况，从而了解探测区域金属矿产资源的实际分布情况，找到金属矿床的分布规律，掌握矿体具体情况。通过有效应用该技术，可以快速确定矿体空间主权位置，为后续开展提供可靠依据。

2.1.4"金刚石绳索取芯技术

金刚石绳索取芯技术在矿产资源勘测中得到了广泛应用。该技术主要利用金矿石进行勘探作业，由于这类材料的硬度比较高，因此可以满足深部地质钻探要求，有效提升钻探质量和效率，可以获得良好的找矿效果。在实际应用该技术时，可以根据金属矿山深部地质条件的实际情况，选择不同型号、尺寸的金刚石钻头，实现快速稳定钻探，确保能够充分发挥金刚石的作用价值，提高深部地质勘查工作水平[4]。金刚石绳索取芯可以替代传统钻杆，操作实践过程中，受到外界因素的影响小，探测精度也能够得到保障，而且具有装置简单、操作方便和投入成本低的特点。但是，该技术会受到金刚石钻头使用寿命的影响，使其在深部地质钻探作业中没有得到广泛应用，因此，还应加深技术研究，尽快完善该技术实际应用中存在的不足。

2.1.5"空气反循环连续取样钻探技术

空气反循环连续取样钻探技术主要使用专门的技术手段对空气进行压缩处理，通过改变压强的方式来为双臂钻杆冲击旋转提供持续动力。潜孔锤主要依靠该技术原理完成深部地质钻探工作，可以快速破损岩石，形成不同形状的碎片。在连续钻孔探测过程中，产生的碎屑可以随着钻杆中心高速旋转气流流到地面，地面人员可以进行实验室检测和分析，从而了解深部地质的具体性质、分析岩石赋存的环境特征，便于准确预测深部地质情况与矿产资源的分布情况[5]。空气反循环连续取样钻探技术属于一项新型技术，与传统取芯找矿技术相比，其探测结果准确性更高，且适用范围更为广泛。

2.2"应用成果

在实际应用深部地质钻探技术的过程中，为了能够充分发挥各项先进技术的优势效能，应根据技术原理和机械设备要求选择适宜的工具设备。例如：所用的钻具和钻杆一定要具有较强荷载能力和抗压能力，不会受到振动作用力的影响，在具体操作过程中可以始终保持平衡、稳定状态，这是保证深部地质钻探结果准确的关键。在多种先进技术手段的支持下，金属矿山深部地质钻探技术水平得到了显著提升。在开展不同深度的钻探工作时，需要设置多种钻探点，具体钻探数据如表1所示。

以相关技术标准为依据规范，开展深部地质钻探工作，可以获得准确的勘探结果。根据不同金属矿山的具体情况，选择适宜的钻探技术手段，同时搭配专门的工具设备，可以保证矿产资源探查结果的准确性，同时也可以保障所用工具设备不易出现损坏问题。随着钻探深度的不断增加，各项钻探参数都要进行的灵活调整，这样才能获得准确的钻探数据，为工作人员后续开发利用矿产资源提供有力支持。

2.3"实验分析

为了分析深部地质钻探技术的具体应用效果，本文通过对比实验分析了其与传统钻探技术的勘探效果差异。在同一地质条件，分别运用两种技术手段开展勘查工作，具体结果如图1所示。

用虚、实曲线分别达标传统钻探技术和深部地质钻探技术在不同钻探时间内所达到的钻探深度。钻探深度未达到400"m之前，传统钻探技术更快，相对时间内的钻探深度较深。在钻探深度超过400"m以后，深部地质钻探技术效果显著，二者的钻探效率差异较为明显。随着钻探时间的不断增加，两种技术的钻探深度差距更大，钻探时间达到80"s时，两种钻探技术的钻探深度差距达到了400"m。由此可见，传统钻探技术在较浅地层地质勘查中的应用效果良好，可以在较短时间内达到目标深度，但是在深层地质勘查中的效果不理想，还需进行持续改进与优化；深部地质钻探技术在深层地质勘查中的应用优势较为明显。要想提高钻探技术水平，可以运用传统技术与新型技术相结合的方式，整合二者优势，提高金属矿山深部地质钻探作业效果和水平。

3"结语

在金属矿山矿产资源开采阶段，不但要做好地质勘查工作，也要综合运用多种理论知识和先进技术，利用钻探方式，了解深部地质具体情况，这是顺利、安全开采的前提，能够为找矿工作提供指导依据。未来，有关部门应重视人才培训，提高勘查探测人员的专业能力和技术水平，掌握各项技术的应用要点和注意事项，使其在实际工作中能够合理选用勘查和钻探技术，同时也要不断优化和完善地质勘察和深部地质钻探技术管理制度体系，进一步规范和约束找矿工作过程，以此提高金属矿山开采效率和找矿技术水平。

参考文献

[1]缪经彤.深部地质勘查技术在金属矿山勘查中的应用研究[J].世界有色金属，2023（21）：121-123.

[2]陈岳.试论金属矿山地质勘查与深部地质钻探技术[J].世界有色金属，2023（1）：112-114.

[3]崔丙志.浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].世界有色金属，2020（19）：73-74.

[4]李潇潇.SKP地质勘查院技术人员绩效考核优化研究[D].西安：西安理工大学，2020.

[5]刘惠洲.钻探物探一体化超前探测技术及应用[D].徐州：中国矿业大学，2021.