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探矿工程在地质资源勘查中的应用

时间:2022-10-29 09:40:07 来源:网友投稿

摘要:在我国经济高速发展,能源危机日益加剧的形势下,作为一项重要的地质资源勘查技术,探矿工程的地位越来越重要。探矿工程是目前唯一一种可以直接在地下岩层获取样品实物的方式,不论是找矿探矿、开发新能源,还是进行地壳探测工程,都需要探矿工程这项技术。文章将以作者多年的相关工作经验为基础,论述探矿工程在地质资源勘查中的应用,以供采矿工程、探矿工程人员参考。

关键词:探矿工程;地质资源勘查;应用与发展

地质勘查,是以经济建设、国防建设和科学技术发展需要为基础,对某一区域岩石、地层构造、矿产等进行的调查研究工作。它是經济社会发展重要的基础性工作,服务于经济社会的各个方面。近年来,随着能源危机的日益加剧,深部找矿、新能源勘查开发及地球科学探测等地质科学的不断发展,探矿工程作为地质资源与地球科学研究的一项重要技术和方法受到了越来越多的重视。探矿工程,有“地球内部望远镜”的美誉,主要研究从地下岩层获取的实物样品,是一种高风险、异常艰苦的特殊性行业。文章将从实际出发,全面阐述探矿工程在地质资源勘查中的应用与发展,希望能为提高探矿工程质量做出一份贡献,共促我国现代化探矿工程建设。

一、目前探矿工程的现状

以前,探矿工程主要应用于找矿。随着经济的高速发展,探矿工程成了地球科学探究领域不可忽视的重要方式,它涉及生态环境、战略资源、国民经济的各个领域。

我国幅员辽阔,矿产资源储量丰富、分布广泛、前景较好,但现阶段开发及利用情况还处于起步阶段。目前,我国地质勘探的深度仅在300m-500m 间,而欧美等发达国家的勘探深度则在 800m 左右,与之相比差距较大。简言之,我国的深度找矿技术,还处于起步阶段。随着勘探技术的增强、深度的增加,我们还需要在钻探上多下功夫。地质找矿中,有一个重要的环节,即岩心钻探,它需要探矿工人通过掌握遥感器、探测感应器、陷阱的理论知识,先探明地下矿藏,并通过岩心钻探取出岩石样品,经过分析、实验,最终明确矿藏的储量、深度及品位等,并提交找矿程度。在我国,深度找矿因处于起步阶段,且因为探矿工程是唯一一种可以直接在地下岩层获取样品实物的方式,对于地质找矿具有重大的作用及意义。

目前,在探矿工程中,中国大陆科学钻探项目已成为当前正在实行的国际大陆科学钻探计划中最深的科学钻井。项目首次成功在坚硬结晶岩石中钻进5158m,获取了5118.2m 的岩心和气流体样品。通过这次钻探,我国成功揭示了板块会聚边界深部连续的物质组成、超高压变质区的深部物质组成,提出了地壳分层拆离的多重性、穿时性“深俯冲-折返”新模式。

探矿工程适用于“上天、入地、下海、登极”等工作中,不管是上天入地还是下海登级所有取样钻探工作都需要探矿工程。自20 世纪 70 年代美国首登月球,并在月球表面获取了样品后,探月时代的到来更是将探矿工程推到了重中之重的位置。对于科学家来说,他们要想进一步了解和掌握月球地质的基本情况,了解月球资源及深度情况,掌握地球与月球间的关系,都需要靠探矿工程的钻探取样来完成。作为一个高度发展的国家,我国已将登月取样提上了重要日程,这其中探矿工程将发挥不可忽视的重要作用。

除此以外,地质探矿工程可有效治理地质灾害、协助完成钻井工程。目前,我国的探矿工程已应用到干旱与地下找井钻水工程,且成效显著。

二、目前探矿工程在地质资源勘查中的主要任务

1.寻找矿产资源

现阶段能源需求紧张已经成为了我国甚至是世界各国经济高速发展的障碍,传统地质资源勘查工程的束缚让我国目前的地质资源找矿深度仍停留在300-500m以内,而我国主要的矿产区 500m 以下还存在大量的矿产资源,而对于这部分矿产资源的开采就必须发挥探矿工程深部寻矿的作用,这样不仅可以发现更深层次的矿产资源,还能够缓解能源紧缺的局面。

2.新能源的勘查和开采

从能源的构成可以将其分为自然能源、生物能源以及化石能源三种,这三类能源为现代社会的发展提供了必要的资源供应,但是从目前的能源结构来看,新能源的使用比例非常小,2015 年 7 月中国科技博览周刊刊登一则数据显示,目前我国新能源的使用在所有能源结构中所占的比例为2.4%。国内目前针对新能源的地质勘查主要涉及到煤层、天然水合物等方面,例如天然水合物这种资源主要处于永冻层以及海底,对于这些资源的开发仍然处于初级阶段,开发空间十分巨大。

3.地球资源勘测

现阶段,对于地球科学探测的研究项目来说,想要更为直接的获取地壳深部的地质资料,更为清楚的了解相关地球物力信息,只能够通过探矿工程来实现,探矿工程对于地球资源勘测方面的贡献也可以作为现阶段计算主要矿产资源储量或者是提出矿产地质体科学结论的主要参考依据。

三、地质资源勘查中探矿工程的应用发展

1.快速钻井取样技术的智能化发展

经济的发展以及科学技术的突飞猛进使得社会生活的节奏不断加快,人类的生活越来越朝着智能化的方向迈进,地质资源勘查工程自然也不外,快速钻井取样技术作为探矿工程的主要技术手段也会迎来智能化阶段,通过智能化技术的介入势必会提升探矿工程的精确度以及可操作性,甚至智能化的应用会将快速钻井取样技术运用在月球极地、核爆炸、干热岩石等勘查领域,当然在这个过程中,相应的技术设备也会随着完善和进步。

2. 定向钻井技术深度研究

所谓定向钻井就是让矿井沿着事先设计好的轨迹钻到目的层的一种工艺,通常来说定向钻井分为斜向和水平钻井两种,而随着地质资源勘查工程的不断发展,探矿工程的应用使得定向钻井技术得到了更深层次的发展,例如定位技术的发展和核心变频电机的运用等,同时这一方面的主要研究方向也包括实时测量轨迹扫描数字系统的应用和发展。

3.绿色环保的发展方向

绿色、生态、环境已经成为当今的时代主题,环境保护是我国甚至是世界各国共同关注的重要话题,从目前国内地质资源勘查领域探矿工程技术的发展和应用现状来看,我国仍然和很多发达国家存在很大的差距,不断加快的城市化进程,大拆大建的现状给生态环境造化了极大地破坏,地质资源勘查工程必然要朝着绿色生态环保的方向发展,所以首先探矿工程的运用和发展必须要对矿区周边的环境做出充分的调研,明确矿区周边的生态环境状况,开展找矿和开矿工程必须要建立在不破坏矿区环境的基础上,所以探矿工程开始之前,相关负责人必须派遣专业人士对周围环境做出充分的了解,包括矿区周围的居民数量、植被生长状况、水域信息等,同时要成立专业的地质工程组进行环境检查,使用数码拍照技术对周围地质状况进行详细记录,然后对这些情况进行具体分析,最后选择最合适的探矿工程技术,最大限度的降低对周边生态环境的破坏。

四、小结

总的来说,探矿工程技术对于我国地质资源勘查工程有着积极的推动作用,面对日益紧张的能源危机,探矿工程的应用必须要注重新能源的勘查,而对于这一方面的研究也要逐步的提升探矿工程研究的深度,注重技术创新,真正的发挥探矿工程在地质资源勘查中的作用。

参考文献:

[1]  杨巍.浅析探矿工程在地质资源勘查中的应用[J].企业科技与发展,2019(05):169-170.

[2]  毕有柱,董福松.基于探矿工程在地质资源勘查中的应用及发展分析[J].世界有色金属,2018(22):121+123.

[3]  周志恒,李文龙.地质资源勘查中探矿工程的应用研究[J].世界有色金属,2017(24):113+115.

(作者单位:宿州学院)

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