矿山地质勘查前沿问题及技术创新研究

曾应辉

（中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队，广东 广州 510403）

由于我国地域辽阔，其地势结构也非常复杂，在当下对于矿产资源需求量较高的局面来看，固守旧的技术没有办法最大限度的进行勘查，只有不断地进行技术创新才能改变现状。矿山地质勘查可以以先进的地质科学理论作为基础，在实操观察和搜集资料的基础上，采用地质测量、物化探、钻探等技术手段进行分析，得到较为可靠的数据资料。通过工业显微镜对地质结构进行进行检查，分析地质的变化，根据地质变化来进行相应的技术研发。为解决现有的勘查问题，文章通过对勘查技术和情况进行分析，希望针对矿山地质勘查前沿问题进行分析和技术创新。

1 矿山地质勘查前沿问题

1.1 矿山地质结构复杂性和危险性

矿山种类较多，分为煤矿、金属矿等，在矿山开采过程中，该矿山的地质环境因素是勘查要解决的首要问题，在前期地质研究中最大的问题就是，矿山自身结构存在的复杂性以及由于板块运动引发地质变动的危险性。地质的变化不单单指结构内部的运动变化，是针对矿山多年的发展整体趋势和其矿体的走向分布进行分析。不同的构造所需要的勘查准备则不同，简单的地质构造中矿体走势相对平缓，煤矿集中分布，较为适合直接勘查；相对复杂的地质构造，无法预期的地质变动导致勘查难以进行；少部分极其特殊的复杂结构，是现阶段勘查的难点所在，地质内部倾斜角较大，较为零碎的内部结构随时会坍塌，勘查危险程度高[1]。由于矿山地质本身极为复杂的板块较多，导致勘查初期很多地方进展极其危险，资源可用率也就难以提升。按照地质结构可以观察矿山区域及其周边区域的勘查情况，具体如图1所示：

图1 2014-2018年矿山区域及矿山周围区域地质勘查次数

根据图1对比内容，可以看出，在最近五年的地质周围的勘查明显比矿山本区域勘查要少的多，相差最大在2015年，勘查次数相差25次左右，说明当时对于地质的关注程度不够，对周边地区的勘测不到位会导致勘查信息不全面等问题的出现。

1.2 勘查技术水平不足

矿产是典型的不可再生资源，随着开发的时间增加，可利用率也会降低，现阶段的矿产勘查技术会导致大部分的浪费情况产生，在本来就稀缺的不可再生资源基础上浪费，是技术更新上面临的一大问题。矿山地质勘查结果与勘查技术的水平一脉相连，勘查技术越先进，得到的矿山勘查结果就越真实全面。现阶段的地质勘查技术水平相对落后，投入研发资金较为稀缺，勘查设备出现不足的情况，会导致数据不够详细明确，勘查的质量不过关等问题。在勘查的方式方法上，仍旧采用老式的勘查方法，对勘查的工作人员的工作水平和工作效率都是一种考验，最终会导致其反馈和计算的成果都与实际有较大差异，影响后续的勘查工作进展[2]。矿产勘查需要较高的资金投入，技术水平会受到资金投入的限制，导致更深入的技术研究进行不下去，目前矿山部分的勘查还是由垄断为主，缺少个体经济之间的相互竞争，导致安于现状，技术无法突破。有限的技术水平会导致勘查环节安于现状，不对未来的勘查做打算，只考虑现在的经济利益，相应的技术会导致对于地质的勘查不够仔细，长期如此也会加剧环境的破坏和资源的浪费。

1.3 地球化学勘查技术较为单一

传统勘查技术主要采用单一的地球化学勘查技术，对于地质中的相关物质化学特性进行分析，再对相关数据进行计算，分析之后测量残积层图纸，采用偏提取技术，即可找到需要勘查的位置；还可以根据水系沉积物的方法测量，采取地层中的水系沉积物，在进行化学元素的堆积，能够得到较为丰富的结果，但是该技术对于参考信息的采样精准度要求较高，需要通过精密的测试得出勘查结果。两种方法都属于地球化学勘查技术，是现阶段的主要勘查技术，但是这种技术也存在一定的缺陷，例如勘查时矿山和周边的地质特征存在很大的差异，以及多因素导致的勘查工作难以开展等问题，在勘查过程中需要消耗大量的资源且投入的时间非常长，根据不同的地质特征去进行分析，也会在计算时导致结果出现问题。如果不对勘查数据进行精密的测量，那得出的结果也会存在问题。目前的勘查技术主要都采用此方法，在勘查中相对单一，没有其他的数据作为对比，很难判断结果是否更符合实际的矿山情况，是目前的主要问题之一，单一的勘查技术也存在勘查结果不够细致的问题。

2 矿山地质勘查技术创新

2.1 优化整体勘查流程

结合矿山地质勘查中出现的问题来看，先要针对勘查的整体流程进行优化[3]。首先是要加强对于矿山勘查的重视程度，对于矿山的地质进行有针对性的分析，按照其结构的复杂程度制定相应的计划，减少危险事故的发生；提高对于勘查环节的重视程度，对于技术人员的选择方面要不断的提高其职业素养，判断工作能力，对普通工作人员也要进行培训，避免无经验工作人员的无效勘查；技术是由资金的投入决定的，所以对于资金链也要进行相应的转变，从全部的国有资本转变成融资资金链，随着开发阶段不同进行不同水平的投资，可以大大增加技术上升的费用；在勘查过程中，思维模式要创新，借助现在大数据的环境进行有针对性的分析，将云计算和互联网大数据加入到勘查环节中，再对数据进行整理评价，为勘测后矿山的地质保护提供数据上的支持，勘查模式在原有基础上融合创新，提高其数据的全面性和完整性，同时也对矿产区环境和资源的稳定性进行分析，与大数据结合属于整体规划层面的优化。

2.2 引进先进勘查技术

地质勘查的重要环节就是对于技术的革新，为提高勘查数据的真实性，也是为了确保勘查能顺利的进展下去，减少失误和错误判断的情况发生，需要改进和创新固有的勘查技术，或者直接引进较为先进的技术作为支撑，现阶段可引进到矿山勘查的技术为遥感技术、电磁波透视技术、流量测井法等。遥感技术和电磁波透视技术，都是根据电磁波理论的基础上进行扩展，应用各种各样的传感器对于远距离的目标所辐射和反射的电磁波信息进行收集和加工处理，最后形成直观图像，该技术是可以对地面各种景物进行探测识别的技术，较为适合勘查工作，可以更准确的获知信息。

根据地质板块活跃度高的问题，可以进行定期的板块波动勘测，找出变动的周期，进行勘查前的预防，和钻探技术相结合是印证所得结果是否准确的方法，创新钻探技术。由于传统钻探技术发展较为迟缓，可以引进较新的钻探设备，能够大幅度提高勘查的效率；结合地质特点研究符合其环境变化的新钻探技术，将钻探与数字化采集相结合，更高效便捷；将环保的理念融入其中，在传统的基础上进行提升，可以减少对于勘查周边环境的扰动，减少在施工过程中出现的“三废”，减少施工后期对于环境的破坏，是以绿色环保为核心的技术创新。

2.3 创新地质勘查技术与信息化技术结合

由于现阶段的勘查技术主要采用地球化学勘查技术，相对的单一，计算成果也因地质存在差异，所以针对勘查技术的种类进行创新。首先针对原有技术消耗时间长的问题，可以将地质勘查技术和现代信息化技术有机的结合起来，由于地质活动变化较多，勘查过程会变得很艰难，所需时间较长，为此结合现代科学技术就可以在节省资源的同时将勘查的效率变得更高；针对传统勘查技术对于数值的准确度难以掌握的问题，可以采用地、物、化三场异常相互制约的技术，由于矿山地质分布缺少匀称性，地壳处于不断发展变化的状态，常规的勘查技术不能及时勘查，但是三场异常相制约的技术，就能解决此问题，及时的勘查出剩余的矿床，并进行精准定位，然后再进行勘查就可以更加高效。尽管现有的勘查技术有一定的缺陷，但是通过不断地技术创新还是能解决现有的部分问题。

3 结语

文章通过对矿山地质勘查前沿问题进行分析，然后针对现有的问题提出与之对应的技术创新。目前的矿山勘查已经进入较为成熟的阶段，需要不断地提高技术上的精准度，来尽可能的减少勘查中不必要的计算失误和浪费，对于技术的创新也不单是机器上的革新，是对于整体的勘查体质的变更，不断引进新的血液和创造新的技术，才是能解决勘查前沿问题的有效研究。