深部地质矿产勘查及找矿技术研究

张书仁，黄朝阳

（1.崇义县自然资源局，江西 赣州 341300；2.江西省赣州市自然资源局，江西 赣州 341000）

目前所开采矿山资源已无法满足当下工业生产与生活需求，因此，矿产开采工作需要向矿山深部进行。在深部地质矿产开发与利用中，主要凭借已有经验进行深部矿产预测，但由于缺乏深部找矿实际地质信息，无法对深部矿区构造演化历程作出准确的预测和判断。当前深部地质勘查及找矿多采用深部钻探方式，虽然能够为找矿提供关键信息，但其成本较高，对深部矿产预测能力产生一定制约。在矿产资源开发中，已经产生了多种矿床学及找矿预测理论，但各项理论在不同矿区及不同类型矿产勘查中效果也不同，每种方法都存在自身的优势和局限性。深部地质矿产勘查中，找矿技术同样受到矿山环境因素、人为因素等多方面影响，一些以往矿床开采中所产生的尾矿、污水等也会对深部找矿造成干扰。传统矿产开采对环境的严重污染，使人们对矿产勘查及开采产生抵触情绪，同样也影响了深部地质矿产的开采工作开展。为此，在深部地质矿产勘查及找矿技术当中，通过分析深部地质矿产勘查实际内容，根据不同找矿技术特点将其应用于不同实际找矿工作，从而达到最佳深部矿产地质勘查效果。

1 深部地质矿产勘查

在深部地质矿产勘查中，可能需要寻找含有矿产资源的危险矿山。因此，利用现有勘查及找矿技术对深部地质矿产进行勘查与调查，从而了解到深部矿床开采的进程与结果，制定完善的矿产开采计划，做到科学合理的矿产资源开采。深部矿产资源开采中，需要掌握并利用好矿产资源分布结构与特点，对开采工作及计划作出合理的规划。保证高质量、高效率的矿产勘查工作前提下，以最低经济成本获取最大的利益[1]。

一些地区矿产资源丰富，对深部矿区需要根据需求做出针对性开采。在深部矿产开发过程中，通过合理运用勘查技术来预测矿床结构具体情况，并结合实际矿产开采需求制定开采计划。开采计划需要对矿产资源合理开发的同时，保证周围地区的经济、生态可持续发展。在开采过程中，由于矿产资源种类并不是单一的，大多存在伴生矿状态。想要做到合理的资源开发与利用需要根据相关技术特点，加强对伴生矿的开发与利用。同时在考虑到以往深部地质矿产勘查中对尾矿利用率较低的问题，在勘查过程中应结合实际情况与矿产开发规范，对尾矿作出科学合理的利用，从而提高矿产综合开发利用率。

在矿产资源勘查结束后，部分矿山企业未严格按照相关规定关闭矿产，会引发一系列的生态环境问题。对深部地质矿产勘查产生一定影响，因此需要根据矿床周围环境制定相应勘查方案，其主要流程如图1 所示：

图1 深部地质矿产勘查生产流程

深部地质矿产勘查过程中，受到地质环境影响，矿产分布、种类及存储量都存在很大差异。因此，深部地质勘查应结合矿区实际情况，合理分配相关布局，确保资源开发与当地经济的协调发展。在开采前，采用科学合理的方式作出规划统筹，避免资源浪费问题。在具体规划方案中，结合矿区地质特征与地区规定，判定当地未来发展趋势，作出合理安排。针对如今浅部矿产资源越来越少的情况，深部地质矿产开采需要对找矿技术及时更新，结合先进信息技术做到更加精准的地质勘查与找矿。并依据相关法律法规与政策要求，调动各方勘查找矿工作积极性，促进深部地质勘查与找矿工作水平的提高[2]。

2 深部地质找矿技术

2.1 反向循环式连续取样钻探技术

反向循环式连续取样钻探技术工作原理是将压缩后的空气作为介质，利用介质对岩石的冲击性，通过钻杆的冲击作用对目标矿床区域岩石进行勘查，岩石碎屑在冲击下随着气流上升到矿上表层部位。勘查人员通过收集这些碎屑样品，从而进行有目的的分析和检测。根据对矿产样品分析，能够得到样品厚度、深度、种类、矿物存储量等相关信息。与其他勘查技术相比，反向循环式连续取样钻探技术的应用效果更为理想。反向循环式取样钻探技术能够探测到更深处、更高处的矿产，在节约开采成本的同时，达到开采利益最大化。以往反向循环式连续取样钻探技术在使用过程中虽然会存在一定阻碍，但在技术不断创新的支撑下，使其能有效提高勘查效率。这一技术在实际中已经得到普遍应用，且有着较好的利用效果，但受到使用成本影响，导致增加勘查成本。

表1 成矿预测方法

2.2 高精度受控定向钻探技术

高精度受控定向钻探技术应用原理是在确定钻探轨道后，使钻孔按照预定轨道行驶。通过钻探在一个主孔内钻入多个分孔。在深部地质矿产勘查中，如果勘查目标位置遇到斜坡陡壁，则普通钻孔方式由于钻孔难度较大，无法完成勘查任务，只能选择高精度受控定向钻探技术完成钻探任务。高精度受控定向钻探技术不仅能够精确定位目标钻孔位置，且施工方便、钻探工作量较少，同时也有效地降低了钻孔内事故的发生概率。但由于目前深部地质勘查中地质岩心较小，因此这一钻探技术并未能受到应用及重视[3]。

2.3 低电频技术

低电频技术主要利用电磁感应对深部地质矿产资源做出勘查，将采集的数据通过Praser 滤波器进行处理与分析，从而判断目标勘查区域是否存在矿产。低电频技术主要对矿体赋存、控矿规律圈定掩盖区做出判断与分析。但低电频技术在使用过程中会受到信号频率与信号源的影响，在不同电磁频率或不同时段电磁波强度下探测信号会存在不同结果。当应用低电频技术进行深部地质矿产勘查时，需要注意这两种因素对勘查结果的影响。如果无法及时解决勘查中电磁波带来的影响，所得到的结果会受到较强影响，从而出现严重偏差。因此，在使用该技术时，需要选择具有较强电磁场的时间来完成深部地质矿产勘查技术，从而提高勘查结果的准确性。

2.4 定位感应勘查技术

定位感应勘查技术通过遥感装置完成对深部矿床地形、水层、地质等分布的精准感应与反应，并对目标矿床中的矿产资源做出精准分析与处理。通过定位感应勘查技术对深部矿床中的矿产资源进行分析，根据勘查结果制定相应开采方案，从而帮助勘查人员能够更快找到矿产资源，缩短勘查与找矿时间。矿产开采公司借助定位感应勘查技术对目标勘查区域进行了解与掌握，并绘制矿产资源地区示意图。根据勘查结果，开采人员分析了目标区域矿产资源类型和储藏量，并根据矿产资源与岩体层信息存在矿床深部资源。勘查人员利用定位感应勘查技术中GPS 定位获取到矿产资源信息，并利用电子技术构建出较为精准的矿床三维空间坐标示意图。将数据信息传输至感应和监控系统的平台，并获取矿床中岩体层光谱图及辐射强度示意图。在获取到相关信息后，在平台中输入资源数据库和原有的矿产资源存储信息进行对比和分析，从而自动计算出矿产资源类型与储藏量，根据系统所绘制矿产资源三维坐标制定合理开采计划。

2.5 定向勘查技术

定向勘查技术在使用中首先明确勘查方向，确定钻探方向，随后利用钻探装置沿计划方向进行钻探作业。根据钻探结果，预测成矿规律，其成矿预测方法如表1 所示。

部分深部矿区利用传统勘查技术难以钻入矿山岩层，因此可以利用定向勘查技术进行钻探的勘查处理。在对目标矿区主钻的同时，设置一些小钻孔，以达到精准钻探的目的，保证钻探结果更加精准，更好掌握矿山资源的类型和储藏量。使用该技术时，应注意设计中的斜孔问题对钻探结果的影响，并做好预防探孔倾斜措施[4]。

3 结束语

在深部地质矿产勘查及找矿技术研究过程中，主要针对当下矿产资源紧张问题提出深部地质找矿解决方法。但深部地质矿产勘查工作相对来说较为繁琐，且工作量较大。传统勘查技术不仅影响了矿产资源开采效率，更影响了开采公司效益。因此根据不同地区实际情况作出判断，选择不同勘查技术，才能最大程度提高矿山资源开采速率。