金属矿产勘查中常用找矿技术及其问题分析

2020-12-19 04:22
中国金属通报 2020年14期
关键词:矿产矿产资源勘探

方 平

(1.江西省地质工程局(集团)公司,江西 南昌 330000;2.赣中南地质矿产勘察研究院,江西 南昌 330029)

1 地质找矿技术的原则

1.1 综合统筹,适度规划

由于我国金属资源的分布、开采都具有一定的复杂性,这就要求相关勘查单位要对其进行全面规划。首先,工作人员需要形成可持续发展眼光与全局观念,不能单纯着眼于短期效益而忽视矿产的长期价值,也不能不顾地区地理环境条件盲目进行矿产勘探工作。其次,勘查单位要做好组织建设,对参与勘查工作的员工进行合理安排,确保其具有一定的专业基础与技术实力,为矿产勘查工作的进行提供强大的智力支持。在整个矿产勘查环节,必须采用先进的找矿技术,遵从适度原则,因地制宜选择具有可行性的技术方案,以免因为技术使用不当导致矿区被破坏、矿产资源被浪费的问题。

1.2 遵循规律,科学布局

因为矿产资源的实际布局、矿区所在的地理位置都具有客观性,因此矿产勘查工作者需要对这些客观要素进行全面把握、遵从隐藏在其中的客观规律,以免因为忽视必然性规律、盲目开采造成的严重经济损失。例如,在顺应环境要求方面,工作人员要通过提前调查好矿区所在位置的地形地貌、水文气候等地理要素,了解其交通布局、工业发展等社会环境信息,能够防止因盲目开采造成的资源浪费、环境破坏等后果,使得矿产开发工作更具科学性。

1.3 主次清晰,有序勘查

因为矿产资源的勘查工作具有一定的综合性特征,它涉及多方面要素,涵盖多个作业流程,为了使得复杂的勘查任务得到妥善落实,则要分清主次、有条不紊按顺利完成勘查流程。就各工作要素来说,技术可谓构成了最关键的一点,勘查单位技术实力的高低在很大程度上决定着勘查的精准程度及后期的矿产开发效率。因此勘查单位可以不断引进信息化手段,通过完善网络信息平台,借助大数据、自动化计算手段等的作用,更快捷、准确地获取矿产资源分布信息,得到较为全面的勘查资料。而就矿产勘查的流程看,前期预查、中期勘查、后期勘探可以说是其主要程序,各个环节的关注重点不同,勘查单位要据此进行合理设计与安排,确保各个环节的任务得到高度落实,进而得到较为完整的勘察信息,为后期的矿产资源开发提供重要数据参考。

2 我国金属矿产勘查存在的问题分析

金属矿产是人类发展过程中非常重要的资源,在一定程度上反映了一个国家的实力。从当前我国金属矿产的情况来看,其存在的问题主要表现为:

(1)我国一直以来大多数金属矿产资源的勘查和开采都是针对浅部矿,而这随着我国经济和社会的发展已经无法满足要求,这便需要我国在金属矿产资源的勘查上需要更加深入,找到更深层次的矿产资源。

(2)根据我国金属矿产勘查的具体情况来看,常见的金属类型主要包括金属和黑色金属,除了这两种金属以外还包含了少量的稀有金属与贵重金属,但是我国金属矿产主要以金属为主,但是根据相关研究实现我国在稀有金属和贵重金属上勘查依然十分稀少,我国需要加大在这两方面矿产资源的勘查与开采。

3 矿产地质勘查和常用的找矿技术

3.1 地质遥感技术

在实际地质遥感调查技术应用过程中,与传统勘探技术存在很大区别,在作用发挥时,主要是以电磁波理论为基础,并以之前计算机数据分析和图像内容结合在一起,将实际地质勘查技术有效呈现出来。在应用过程中,首先需要借助于红外线和可见光,实现对地质岩层执行遥感测验操作,并对相应数据进行获取。其次,借助于计算机信息系统,将相关数据收集在一起,做好分析操作,最后在图像中将其展示出来。该项技术最大优势在于,能够将每层分布状态全面呈现出来,不仅在数据获取上更加方便,还能将勘测效果直观承你先拿处理,为后续采访工作的执行创造有利条件。

3.2 井下勘探技术和水平钻进技术

总的来说,井下勘探技术代表着未来勘探技术的发展反向,在实际应用时,可以借助于槽波、声发射技术等执行勘测工作,帮助人们了解井下构造。截止到目前为止,随着探地雷达技术的不断发展,国外已经开始将雷达和地下勘测工作结合在一起。除此之外,水平钻进技术属于是非开挖技术中的一种,钻进速度极快,在实际工程之中得到了广泛影响,可以对地质条件进行全面保护,降低勘探成本。

3.3 填图技术

该方法在使用时会受到一定的限制,一般情况下该方法主要是被应用于成矿勘查中,并对其能够进行较为全面的分析。在对岩石矿产进行详细分析时,还需要进行更加全面的分析与研究,得到该区域内相关数据,并根据具体所得到的数据加以分析,再通过应用填图法能够将相关的地理信息与图像完美融合在一起,这在一定程度上能够确保该方法满足金属矿产在开采方面的需求。另外,填图法的使用还能够为勘查工作提供所需要的指导。当对金属矿产资源进行采时并没有以填图法为依据对其进行全面分析与调研,那么将会直接影响到勘查工作的质量以及开采效率。因此,在金属矿产资源开采过程中应当充分利用填图法,从而保障开采工作的质量与效率。

3.4 物探技术

(1)重力勘探。实际重力勘探工作的执行,主要是通过分析重力的异常情况来确定该地区是否存在矿产资源、存在何种资源以及矿产资源的分布、具体位置和形状等。该类分析工作主要是以周边重力为基础,将该区域地质条件和矿产资源分布等内容呈现出来,并对其进行全面分析和判断,最终确定地质找矿的根本目标所在。重力勘探技术的成本较低且勘探深度、广度均较大,因此在矿产资源找矿作业中得到了广泛的应用。

(2)磁法勘探。磁法勘探技术指的是借助岩石层与矿石层间的磁性差异来产生磁异常,对实际地质构造和矿产资源等内容进行全面研究。在该方式应用之中,工作人员需提前布置好测量线和多个测量点,并保证其处于平行等距状态,借助于地面接收设备,将矿石层滋性差异情况呈现出来,最后做好数据分析操作,确定矿产资源的实际分布走向。

(3)电法勘探。电法勘探技术指的是借助岩石和矿石的电学性质,并在专业设备的帮助下对地球物理场变化、地球物理场分布规律等进行研究分析,从而判断出地质具体情况以及矿产资源的分布情况。因为该技术不用受形式的影响,且适应性较广,可解决多种地质问题,因此在地质找矿中得到了广泛的应用。

(4)地震勘探。地震勘探技术是地球物理勘查的主要方式,实际浅层地质找矿作业工作的开展,相关工作人员可以借助于浅层地质地震反射波,模仿地震反射波的传播规律,并根据其传播路径和规律,确定岩层深度和岩层形状,并通过相应的地质结构判断,确定矿产资源条件。现阶段,该种技术方法可以借助于平面地震勘探以及立体高分辨地质勘探,将矿产资源情况呈现出来,而且还有利于后期矿产资源的开采作业,通过对矿产资源及其对该地区岩层影响的分析能及时采取防控措施,从而减少开采时安全事故的发生。

3.5 数字化勘查技术

3.5.1 建立应用模型

数字化勘查技术在金属矿山中的应用,首先需要建立完整的应用模型,将获取的基础地理和勘查地理数据进行整理汇总,从而形成完整的文档资料,为后续的进一步分析做好准备工作。第一,以工程项目所处的实际环境为基准,快速获取原始测点数据,掌握岩土的层次信息。第二,充分利用计算机绘图记住的优势,绘制基础地理信息,转换成可读性更强的岩土资料、图纸文件。当前应用CAD 软件可以在很大程度上提升工作效率。第三,应用数字化勘查技术模型,可以提升勘查数据的准确性,从而间接提升该技术的应用效益。

3.5.2 虚拟处理

数字化勘查技术的应用核心在于场地的虚拟处理,在实际的工程项目中,由于施工会受到多种地质因素和突发状况的影响,因此施工存在一定的安全隐患。利用数字化勘查技术的虚拟处理技术可以更清楚的了解地理数据信息,从而在正式施工之前做好相应的防护措施,提升工作效率。虚拟处理首先需要以数据为基础,结合矿山地理资料,研究矿山的地层和地质情况。并使用计算机技术对相应的部分进行仿真处理,确保勘查结果与实际情况的吻合。在输入地理位置信息之后,形成虚拟场地,最终利用现场虚拟技术,对勘查过程中存在各种问题进行逐一分析,实现深入地、多层次的勘查工作。虚拟矿山是当前常用的一种方式,通过这种方式可以充分利用数字化勘查技术的优势,在工程指导方面提升重要的依据。不仅可以在实际工作中提升勘查结果的准确性,还能有效解决传统勘查工作的弊端,降低对周边环境的影响,提升工作的安全性。

3.5.3 将理论模型与现实相结合通过

建立应用模型和虚拟矿山,要做好现场的实际勘查工作,从而比对数据的真实有效性。利用数字化勘查技术建立的模型,可以更加直观的呈现金属矿山的数据资料,以文本和图形图片的形式展现出来可以更加清楚的了解勘查的具体情况。在对数据进行处理的过程中,需要利用设备测量和人工测量相结合的方式,验证数据的真实性和有效性,从而更好地推进勘查工作。对矿山进行实际勘查时,需要结合实际情况按照不同阶段的工作要求,进行工作程序的设定,从而更加准确的反映矿山地质条件以及岩土的真实情况。借助这种方式可以及时对虚拟的矿山各项参数进行矫正,从而提升系统的准确性,更加高效地完成勘查工作。对于地质工作而言,勘查工作的准确性和有效性,将会对后续的工作造成直接影响,因此整个数字化勘查技术的应用需要做好与实际的比对工作。通过这种方式才能充分发挥出数字化勘查技术的优势,当前借助先进的设备和数据库分析技术,可以相对快捷的对勘查工作做出指导,这种效率的提升也将是我国地质勘查工作的主要发展趋势。需要注意的是,整个工作需要以实际为基准,结合不同的工作任务以及实际的勘查位置制定出工作计划,确保工作的高效性。

4 结语

综上所述,金属矿产资源地质勘查和找矿过程中,由于现场环境十分复杂,对技术和人员要求很高,任何一个环节出现问题便会对找矿的结果产生影响,不仅影响勘查找矿的效率,还会影响勘查找矿的真实有效性,阻碍金属矿产资源的开发利用,而且可能会产生一定的环境污染问题。为此,需要对金属矿地质勘查和找矿进行创新研究,提高找矿技术的水平,使现代化信息技术与找矿技术结合起来,可有效提高找矿的效率和质量,提高我国整体矿产勘查和找矿的能力,为后续金属矿开采与生产工作奠定良好的基础。

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