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矿山地质勘查与找矿技术要点分析

2022-11-18

世界有色金属 2022年13期
关键词:矿产资源勘查矿山

李 林

(四川省煤炭设计研究院,四川 成都 610091)

我国土地覆盖面积排全球第三,地质资源丰富,地貌呈台阶状分布,因此地下矿产资源的蕴藏量也非常庞大。但在当前地质矿产资源调查与开发利用过程中却面临着一定的问题,我国地下矿产资源丰富,即使使用目前先进的科学技术手段也无法精确全面的探测到地下所有的矿产资源,同时随着我国经济持续快速发展,对工、农业产品的需求量也日益增大,在资源储备方面很难保障,严重制约我国国民经济的长足发展,部分国家重要的战略物资还必须依靠进口,这也将危害我国当前的经济安全。所以我们要着力于对矿产资源的探测,不断丰富和完善找矿技术手段,为社会经济可持续发展提供更有力的保障。

1 矿山地质勘查与找矿技术的重要性分析

丰富的矿产资源是当前我国国民经济发展的重要保障之一,但由于中国经济的快速发展和人民生活水平的迅速提升,使其对矿产资源的需求日益增加,从而使得当前我国矿产资源勘查的工作压力仍然很大;加之我国部分矿产资源的匮乏,使得当前我国较多行业的发展都遭到了限制;同时,中国的矿产资源一般分布于相对偏僻的地区,进一步增加了矿产资源勘查和开发的难度。目前因为矿山地质勘查和找矿技术的发展滞后,使得当前我国尚有大量矿产资源未被发现,因此提高矿山地质勘查和找矿技术对我国国民经济的发展具有较为重要的作用。另外,在做好矿山地质勘查和找矿工作的同时,还要认清矿产资源开发的本质,不断寻求矿产资源的科学、合理开发,以破解我国矿产资源的开发难题[1]。

2 地质勘查与找矿技术的发展现状

地质勘查工作通常也称为地质管理工作,它的产生与运行对于国家宏观经济建设、科技发展以及国防建设各项事业的发展具有重要的保障功能。

我国矿产资源比较丰富,但是相比于其他西方发达国家来说,我国的矿产资源没有得到全面的研究与开发利用。中国目前地质调查研究业的现状是矿产分布广泛,开发效率较低,地质调查研究工作发展相对落后,勘查技术水平有待于进一步提高。

同时,地质调查研究产业人力资源匮乏。根据目前的状况分析,地质调查研究产业的就业人数和专业人才尚不能满足地质调查研究产业的发展趋势。由于勘查专业人才的不足,导致了勘查产业的创新力较弱,给勘查产业的科技发展造成了一定的障碍。专业的勘查技术、健全的人才管理体系是当前勘查产业蓬勃发展的保证与前提条件。

另外,勘查管理工作资金投入较少给勘查管理工作的发展造成了一定阻碍。而且当前的勘查管理工作,大体上依赖于目前国家财政的支持,来源单一,无法适应勘查产业的新发展趋势。同时,国家对勘查产业的发展未能建立高效的社会主义市场机制,也给勘查业务的资金来源和多元化发展带来了障碍。建设多渠道的资金来源、高效、良好的社会主义经济秩序,才能为有效地进行勘查工作奠定基石和提供保证。

3 矿山地质勘查与找矿技术的要点分析

3.1 踏勘选点

踏勘选点是矿产资源勘查开发工作流程中十分关键的环节,首先必须以地方上有关矿产资源的规划为主要基础,在即将要进行开发的地方开展地质勘查。同时对通过矿点附近的道路、居民点、电线、铁路、风化层的深度、土壤覆盖层厚度、地质构造、矿产资源储量、矿物品位等相关资料都要展开调查研究,了解第一手资源情况,以便于运用最简单的施工技术,以对周围环境产生最少的损害和最小的投资,对矿区的矿产资源进行合理开发利用[2]。在选点工作完成以后,还必须按照相应的规划提出开发实施方案,同时还要对开发以后的矿山进行矿山地质环境保护与土地复垦方案设计,从而规划一个合理的勘查区域。

3.2 地质勘查

矿产资源的开发与寻找工作流程中最主要的工作是地质勘查,而地质勘查工作一般都可以采取地质探测的方法,同时配备相应的地质探测仪器,对矿山总体的风化状况开展研究,通过对总体的覆盖层与风化层的划分来对矿山地质进行勘查,同时要评价地质构造受到损害的程度,例如考察其内部是否具有破碎带、错动等状况。进行矿山地质勘查的重点内容包括以下几个方面:首先,在矿山企业开发时对地质勘查工作进行规范与调整,对矿山资源加以合理配置,进一步提高矿山资源的利用率,同时运用比较先进的科学技术手段,使找矿范围进一步扩大,以进一步提高矿山资源的可利用数量;其次,对尾矿和伴生矿产进行综合评估,同时对尾矿和伴生矿产开展一个系统地勘查工作,并利用相应的国际标准规范,对尾矿和伴生矿产加以合理利用和资源分配;最后,对阶段性的矿山开发工作在工作结束后必须进行关闭作业,尤其是对矿山开发相关的矿坑等进行关闭作业时必须更加的精细,在矿山开发工作完成以后进行闭坑的位置一定要选择合理,同时也要完成相关报告。

地质勘查应详细掌握矿物普查信息,以便更迅速、准确地发现矿产资源。在实际的矿山开发作业中,应进行前期调查,深入研究矿物形成过程与地质条件的相互关系,统计相关信息,并利用不同技术采集的统计信息,进一步研究矿物普查信息,并正确处理信息,做到对具体问题具体分析;同时把信息加以归类,将各种矿物归在不同的类型中,并在分类后加以分析,分析它们产生的自然条件以及它们存在的特点。另外,对矿物的调查首先要深入实质,通过从表面分析实质,寻找表面现象与实质间的差异,对找矿信息要进行整理和记忆,学习总结规律,并把这次的经验利用在下一个上,这样下次再查阅找矿信息就方便得多了。圈定矿山区域自然界线,要在查明矿化程度及相关信息输出特点与分带、地质结构特征的差异以及深部较大岩块赋存状态等基础上加以圈定。在矿点内按矿物质化产生的特点有所不同,可分成多核心成矿矿区、主单核心成矿矿区,以及位于这两者之间的主多单核心成矿矿区。在注意矿点不同类型的情况下,力求找到不同的成矿中心,特别是其中主要的成矿中心,这对于实现中国矿产资源勘查的突破必不可少。进而要依据主矿体的天然形态、产状和矿体特征,主矿体中矿化富集部分的划分以及主矿产化区域、矿点特殊的内部结构、施工条件等因素内部的相互关联,通过研究地质构造控矿条件与展布变化的规律,整合相关矿产资源勘查信息,以预测矿产普查部位和找矿前景[3]。

3.3 矿山地质勘查的要点

因为矿山地质勘查工作周期较长、施工过程繁琐、投资成本高等原因,在实际的矿产资源开发过程中,就必须重视矿山地质勘查的要点。地质勘查工作的重点是对正在开发的矿点进行实地勘查,进而规划合理的开发区域,以提高矿产资源的利用率。在地质勘查工作过程中,勘查技术人员还必须运用现代化的勘查仪器、设备和信息技术,对矿区内的地层、构造、含矿性、矿体特征、水文地质、工程地质、环境地质等信息进行勘查,从而确定矿产资源的分布与含量等情况,为后期编制经济性开发规划提供勘查数据,从而保证开发规划的科学合理[4]。在实际的地质勘查工作中,勘查技术人员还必须根据现场的气候条件、矿山情况以及社会现状等信息,获取更准确的当地矿产资源的分布图,以便于增强对矿山资源勘查效果。

3.4 对原始资料进行存档

因为矿山地质勘查工作周期较长,所以不少原始资料都会被勘查工作者所遗忘,影响后期勘查数据的准确性。因此,勘查技术人员必须对矿山地质勘查原始资料进行保存,如勘查矿山的水工环地质资料、地质剖面模型以及其他勘查图纸等,都必须进行保存,为后期进行的开发工作提供数据对比,以便提升矿山地质勘查工作的质量,以确保勘查数据的正确性。

4 矿山地质勘查与找矿技术的创新方法

4.1 综合应用、统一解决找矿问题的方法

为转变人们从地表到深处的传统找矿思维,要从"综合应用、联合解释"这一新视角入手,即从岩层物理性质差异的新视角了解深部地质构造与成矿变化规律,同时发挥高科技技术优势,运用先进精密的地球物理勘探仪器检测,这样得到的数据将更加精确,通过合理校正数值、图形,输出更精确的资料图像。另外,海洋地质、地球化学、地球物理等各研究人员应该密切协作,以便取得更高水平的理论解释成果。

4.2 “地、物、化相互约束”的技术方法创新

实践证明,“地、物、化相互约束”是隐伏矿位置预报新思路和技术方案的最优化结合,其应用效果在不同类型的老矿深部和覆盖区域位置预报中尤为突出,当然也面临着如下问题:

(1)目前,磁、重、电法技术在圈定异常的大致范围上具有一定优越性,但对隐伏断裂异常体的边界范围和深度的圈定准确性欠佳;

(2)各种非常规的深度穿透地球化学勘探技术虽然对于隐伏断裂中的元素异常应用效果良好,但给出的埋藏深度却并不怎么精确;

(3)先进的地震勘查技术虽然能精确圈定地质体内的不同结构界面,但对成矿结构部位却无法确定。

综上所述,由于这一新思想与技术方案的发明和运用,大大缩短了矿产普查选区与靶区评估的时间,在一定程度上也能够较好地适应生产单位的实际需要。另外,随着人类社会生活水平的日益改善,未来对环境和环保资源的需求也将愈来愈高,因此野外地质勘查和矿产资源评估工作也受到了更多的影响,同时在社会需求形势下,也产生了许多的新兴科技,如最近几年才刚研发出的铅锌矿找矿新科技,以及X线荧光科技和低频电磁法[5]。

4.2.1 X荧光技术

X辐射荧光分析方法已基本满足了轻便、机械,而又能准确获取元素成分和品质的这一要求,且在地质行业中日益受到人们的关注,尤其在矿山勘查中其找矿效益良好。其基本原理是:当某种物质在受到特定波长的光激发之后,在极短距离内就会放射出波长远超过激发波长的荧光,又称之为元素X特征辐射,而利用不同元素X特征辐射能力不同的特点,在各方面的运用以及有关的方法就叫做荧光技术。经实践证明,使用X荧光技术勘查铜、铅、锌金属矿体是切实可行的矿产资源普查技术方案,它的好处在于不但可以较好地表明矿体的赋存情况,并说明地下隐伏断裂的结构;还可以划定矿体的边界,判断矿层的厚度。

4.2.2 低频电磁法

由于矿产资源勘查和开采规模的不断扩大,浅部矿产和露天矿产越来越少,这就增加了矿产资源勘查的困难度,低频电磁法就是在这种情形下研发出来的,以适应更简单、快速的矿山地质勘查与找矿方法的需要。低频电磁法是一种浅层地球物理探测技术,根据该技术的基本原理,在使用该方法时,需通过对所测数据进行Fraser滤波和工艺处理,根据深部矿产的地质环境条件研究出控矿规律和矿体赋存规律,以有效地圈定深掩盖区特殊地貌体的产状特征和展布方位,预报深部矿体的空间赋存部位,最后实现为深部矿产勘查提供依据。经实践证明,该方法具备的优势有“快速、轻便、高效、经济”,并且在隐伏断裂或隐伏性矿体的空间位置预报中,使用效果良好。使用该方法还有一种优势条件,即在地球上任意地方都应该能接收一个由低频电台所发出的电磁讯号,这也是使用此方法的有利条件。当然,低频电磁法也存在不足之处,如:讯号接收器的选择受到了一定限制;电滋波的强度也受工作时间和环境的影响,影响最强的时候为日出日落时间,故在使用本法时,应选择场强较稳定的时域。

5 提升矿山地质勘查和找矿技术的应用

5.1 提高地质勘查人员的专业素质

通过剖析现阶段矿山地质勘查和找矿工作中出现的问题,提出以下几点改进举措:①必须定时进行勘查技术人员素质培训工作,培训出高素质的勘查技术人员,还必须举办勘查人员技能交流座谈会,增进勘查技术人员之间的沟通,从而提升勘查技术人员的专业知识素养。②对于政府方面,可以引导企业和高等院校联合建立人才培养机制,要求高等院校开展相应教学,企业为高等院校相关专业学生创造就业和实训,共同培养高层次人才。

5.2 运用现代化信息技术构建和健全监管机制

随着当前信息化技术的不断发展,高智能化设备和信息化技术也被普遍的运用于矿产资源管理中,在实际使用过程中,往往要求采矿公司投入巨大的管理成本,去建设完备的现代化监管机制,这就需要开发公司增强自身实力,吸纳更多的投资者。公司还必须结合实际情况开展定期的研究工作,以便形成健全的机制,提升矿山地质勘查和找矿工作质量,推动矿产资源开发公司的可持续发展。

5.3 积极引进和创新找矿技术

在矿山地质勘查工作与找矿技术发展中,我国企业必须更加主动的引入、发展和革新找矿科技,加大同有经验的先进国家的技术交往与协作,从而实现我国企业找矿科技的革新,增强综合能力。同时,增强地质勘查技术人员对我国地形地质特征的分析是提升找矿技术水平的关键因素之一,先进的科学技术也是提升我国矿山资源利用质量的关键因素,因此要求企业必须重视和分析我国现阶段找矿技术水平和地质勘查工作中出现的问题,并根据这种问题,提供针对性的措施,以便进一步提升我国找矿技术水平和地质勘查质量[6]。

6 结语

综上所述,虽然我国矿山地质勘查和找矿技术具有一定的优势,也具有一定的弊端,不管怎样,还是建议政府部门通过加强指导市场经济运转的方法,使地质找矿技术要素有机优化结合,如科技、资金、管理工作等技术要素。此外,还提议合理开展矿物资源整合勘查,做好综合勘查项目的联合实施工作,以满足新时代地质找矿的组织形式需要,也是实现矿产资源勘查重大突破的必要条件。在整体综合勘查项目中,地勘单位既应要适当依靠外力作用,又要注意勘查的整体综合评价原则,以便于最后实现矿产资源勘查新科技的突破与创新,以真正实现经济效益与有效解决矿产资源勘查问题的共存。

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