地质矿产勘探在地质找矿中的技术应用研究分析

刘 超，刘洁凤

（山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队），山东 济宁 272100）

矿山地质学的实践本质为了帮助矿山工程顺利进行、保证矿产资源的合理利用，旨在发现、勘探和开发矿床。它在多年前就被业界认可，并作为一种引导被很多地质学家研究。随着社会的发展，人们对于矿产资源的需求越发迫切，而矿产资源的发现以及勘探是非常不易的，其需要相关部门付出大量的人力以及财力，且在此过程当中，还会对采矿人员的生命安全与健康造成极大的损害[1]。因此，探求新型且高效安全的地质矿产勘探技术就显得至关重要了。

1 地质找矿的现状及其内涵

矿产开发历史悠久，随着社会的发展进步，勘探方法和技术也在不断发展。在中国的许多地方，矿产资源开发的效率得到了改善，开采方式和数量不断提高，并且在科学技术的影响之下，我国还能够开发利用许多新的矿产资源。这对我国经济的发展起到了非常重要的作用。除此之外，矿产资源的开发以及利用是我们经济社会的发展所必需的，其与我们的生产生活息息相关，这就是为什么我国非常支持矿业公司，特别是其在矿产资源开发方面。目前国内外矿产开发采用的方法可分为地质调查法、物理调查法和化学调查法三大类。而传统的矿产勘探以及发掘技术不仅效率低下，还往往会危害施工人员的生命健康，他们需要深入矿井地下来进行勘察，这是非常不安全的。所以，这就迫切需要我们使用新型的勘探技术。

除此之外，任何矿床勘探工程方面的分析都必须考虑采矿地质过程，因为采矿地质和矿产勘探作为工程企业是不可分割的。在大多数情况下，这些术语可以而且应该用于指定类似的实践[2]。任何矿藏的充分、有效开采都取决于两个或多或少相互关联但却截然不同的功能。它们是，即：

为证明存在可供开采的矿石所需的勘探、发现和开发工作。这一阶段的工作只有通过解开和解释控制所寻找矿物质定位的地质背景才能有效完成；

采矿用人力和机械以有计划的受控方法开采或生产已发现和开发的矿石。而对其进行剖析，可以得出以下结论。

（1）矿产勘探是在地壳内或地壳上寻找迄今未知或未发现的矿藏。导致这种勘探的基本、根本的影响是对经济利益的渴望，以及对使用矿物材料的渴望。

（2）工程学的定义是使自然界中物质的性质和能量来源对人类有用的艺术和科学。

（3）科学是简化为法律并体现在制度中的知识——它是由知识产生的专业性或动手能力。

（4）采矿地质学是地质学的一个整体领域，通过它发现和勘探矿藏以获取经济利益。具体而言，它是一个特殊的经济和构造地质学领域。

根据上述定义，毫无疑问地认为，采矿地质学在勘探经济矿产体时是工程学。这不是一个新概念；它在30多年前就得到了承认和描述，然而，由于某些原因，采矿地质学和工程的关系从未完全明确到一个阶段，在这个阶段，人们已经采取了明确的、协调一致的行动，以确立采矿地质学作为工程师应有的专业角色[3]。

2 信息技术在地质勘查中应用的制约因素

地质研究在我国国民经济、人民利益和社会发展中发挥着至关重要的作用。大多数地质学家都在自己家乡的某一个角落里，经过不断的勘探工作，他们将能够为我国经济社会发展勘探各种有价值的地下矿产资源。地质勘探的顺利发展需要适当的科学技术作为工具。而信息技术带来的社会效益和经济效益是显而易见的，信息技术的发展趋势是不可逆转的。因此，各单位要积极利用信息技术提高劳动生产率。就现实而言，我国地勘行业存在一些实际制约因素，影响了信息技术的积极应用。

2.1 思维的影响

虽然科技在不断的发展与进步，传统的地质矿产发掘技术可能不适合当今时代的潮流，但是大多数的地质工作者们对于传统的地质矿产开发工具有着深厚的情感，他们认为指南针，放大镜，钻机等等工具凝结着一代又一代人们的心血，是无法轻易放下的。因此，在他们心中往往会对一些新型的科技充满了排斥，而科技存在的意义却是让人们能够对其进行使用，一旦其不被人们所接纳，那么他的发展也就会停滞不前了。

2.2 人员的影响

信息技术能够得以运行是离不开高精尖的专业人才的，很多高科技设备是从国外引进的，对其进行操作，往往需要技术人员具备一定的外语功底以及计算机的应用能力。但是，由于地质矿产勘查是一项非常辛苦的工作，地质研究人员们在进行矿产开发的时候，一般都需要在野外扎营安寨，风餐露宿，长时间离开家人到外地出差更是家常便饭。但是，虽然工作那么辛苦，薪资报酬却可能不尽如人意。工作强度与福利不相匹配导致了大量人才的流失，很多高精尖的人才转而奔向其他岗位，愿意驻扎在营地，坚守在这个岗位的往往都是一些老技术员。虽然他们也有着过硬的本领，但是毕竟不像年轻人那样，接收新鲜事物的速度较慢，而且对一些信息技术也不甚了解，这也就导致了信息技术在地质矿产勘查过程中应用效果不佳的局面。

2.3 资金的影响

信息技术在地质矿产勘查中的应用意味着需要大量的资金投入，一些大型的仪器和设备往往都需要花费大量的金额来购买。虽然一旦有矿产开发出来，这个资金的缺口就能够立马补上，但是地质矿产勘察是一个需要花费大量时间的过程，而且，尽管花费了大量的人力，物力以及财力，勘察的结果也不一定尽如人意[4]。所以，对于投资者们而言，将大量的资金投入地质勘查，帮助他们来购买现代化的仪器和设备是不太划算的，风险太高，并且收益间隔较久是影响他们做出决策的主要影响因素。因此，地质勘查队伍中收到购买仪器的补助往往较少，这也是导致信息技术无法在地质矿产勘查中发挥重要作用的一大局限因素。

3 信息技术在地质勘查找矿中的优势

科学技术是提高研究准确度和精密度的唯一保障。随着现代科学技术的积极发展，我国地质勘查技术正在积极向信息化方向演进。地质调查信息化程度不断加深，经济效益和社会效益更加显著。虽然信息化并不完全准确，但是其是现阶段人们的最佳选择。为此，国家地质调查工作人员需要转变工作观念，采取积极措施，使更多信息技术适应勘查工作。

在当今世界，随着人口的快速增加以及科技的不断发展，人们对于自然资源的需求越来越大，而在其中，消耗最大的当属于矿产资源。石油的炼制，塑料制品的制作，甚至是一些女士的化妆品等等都离不开这些矿产资源。但是作为一种不可再生资源，且随着经济与社会的发展，人类对能源的依赖程度也愈来愈高。所以，矿产技术进步在地质勘探中起着决定性的作用。通过进一步增加科学技术投入，注重科技进步，吸纳先进科学技术，加强研究力量，提升效率和数据的可信度，进一步提升油田产量，改善石油品质,实现了我国能源安全，为地质勘探企业创造更高效、更大的生产能力打下了物质基础，使经济发展继续稳健发展，科学技术的发展已成为时代潮流。

4 地质勘查找矿中的应用策略

随着现阶段中国经济发展的加快，我国对资源和矿产资源的需求不断增加。考虑到我国的战略目的，广大地质工作者必须提高勘探工作效率，减少劳动时间和劳动费用，这就要求勘探行业积极利用信息技术，通过此类技术第一时间明确地下矿藏的种类以及数量。

4.1 利用信息技术

随着地质环境的复杂以及矿产资源的稀缺，传统的地质矿产勘查方式已经不适合于目前的地下矿藏的探寻了。在现阶段，地质勘查人员可以利用信息技术这一载体，很迅速，便捷的在底下深处发掘出矿藏，并且还可以借助该平台来分析出矿藏的种类以及价值，知道这是不是自己所需要的。信息技术可以隔绝岩石以及泥土层的干扰，精确的探索到矿藏的位置，这大大缩短了勘察的工期，提高了发掘的效率。

4.2 顶层设计

信息化在地勘行业中的运用过程，同时也是管理者和广大职工思想观念更新的重要过程。行业首先就应该进行顶层建设,以推动信息化的积极运用。而地勘信息化的主要目标就是实现地勘主体流程的全面信息化[5]。其核心内容是形成一种采用0/5架构的三层结构系统。最核心是对数据库关键技术、业务支撑环境和操作系统的整体集成化。次核心是对野外数据收集的全面数字化。该过程要以现代计算机和互联网等信息技术的广泛运用为基础，并逐渐达到全面智能化。

4.3 利用信息化条件下的信息软件

地质勘探现场数据采集采用数字化现场采集系统完成。因此，我国的地勘公司需要筹集资金并购买相应的信息处理软件。而在其中，包括有地勘局研制的数字地质填图系统、地质矿藏种类及其数量分布系统、研制的勘探工程数据登记系统、野外数据采集系统等等。采集到地质矿藏现场的信息之后，通常通过北斗卫星、5G移动设备或VHF、短波、异频适配器、数据发射器和有线网络的组合发送到信息中心进行处理。通过这些技术足以满足行业的技术需求，帮助相关人员快速进行矿藏的发现与开发。

4.4 注重合理开发

目前，我国对于石油等矿产资源的地质勘探技术仍存在诸多不足，需要对此进行分析和不断改进。石油等矿产工业的不断发展对我国的环境质量产生了重大影响，除此之外，采矿事故频发也给社会的安定带来了影响。因此，采用先进的设备来提高工作效率和数据可靠性，更准确地研究合理的石油等矿产资源的储量，减少开采过程中对环境的破坏以及对加强对于矿工如何充分保障生命财产安全，提高大油田的采收率的教育，将是一个未来矿产资源开发的指向标。因此，需要我国继续实施新的战略思路，购置新的机械设备，贯彻科技理念，降低地质勘探风险。大型勘探项目可以通过降低风险、风险共担、利益共享等多种协作方式，加快能源多元化发展。

4.5 地质物理勘探技术

地质物理勘探技术又称地质物理勘探，是应用物理学的基本原理分析地球表面矿产资源的物理现象，用于研究地球物理结构和地下资源的技术，是矿产资源勘查开发初期的重要环节。传统的地质物理测量包括重力测量、磁测量、电测量和地震测量等等。然而，随着矿产勘探新方法的引入，地质物理勘测方法正变得越来越数字化、智能化和自动化。目前正在开发的工具有很多，如数字地质技术、3D地质技术、高分辨率地质技术、3D预压深度过渡技术、油藏地质描述技术和石油勘探开发等，这些方法将赋予传统矿藏勘探新的活力。

4.6 探井技术

随着电子、机械、计算机、通信等技术的飞速发展，探井技术的发展也出现了突破性的发展。例如，一口井的勘探可以组合更多的井下和平行仪器，一台仪器同时有很多个探测器，可以扩大井眼的覆盖范围，使成像测量具有更大的视野。

与此同时，核磁共振勘探技术也得到了发展，并得到了极大的改进和广泛的应用。在国外，测井技术平均每10年更新一次。现在，以斯伦贝谢公司为代表的成像测井技术代表了当今的最高水平[6]。然而，国内成像测井技术还处于起步阶段。因此，要提高勘探技术水平，发展不同的勘探技术，还有很长的路要走。

4.7 钻井技术

通过研发先进的钻井技术和改进现有的钻井技术，可以显著降低勘探成本。目前，挖掘成本占勘探和开发总成本的近七成。提高速率，克服漏失和管道堵塞，培育人才和关键技术，降低勘探成本能够在一定程度上大大提升矿藏的经济效益。国外薄孔钻井、侧水平井、扩井、横井等钻井技术已全面实现产业化。同时，高探井新型地理驱动工具和钻井技术研发进展顺利。尽管近年来我国钻井技术取得了长足进步，但与国外相比还有很大差距。因此，我国需要不断提高油井产能，扩大钻井方法的充分应用，不断研究开发新方法，推动钻井技术的日常发展。

4.8 提升人员专业素养

勘查人员对地质矿产资源勘查至关重要，人员的专业素质和技术能力直接关系和影响最终勘查工作的效率和准确性。

因此，国家必须在提高地质勘探技术水平的同时，保证员工的技术水平。而为了达到这个目的，可以安排检查员定期参加培训和教育，并在此过程中使用一些当前的先进技术。为了与我国的地质构造相结合，从而高效率的进行地质调查，地质调查工作者必须努力扩大和更新他们的知识库，并且需要他们在相关操作过程中遵守安全规定，并避免在施工过程中造成其他损坏，其完成程度具体取决于操作过程。

而工程实践方面的能力和培训，为了能够使员工们获得令人满意的成果，需要他们掌握以下几个技能。首先，他们通过钻孔探测或地球物理测试等一种或多种手段直接观察或间接揭示的所有控制元素存在的调查和工程记录；紧接着，选择和使用可能需要的机械和设备的指南，以探测和测试矿质的矿物学和结构特征；之后则需要通过使用画法几何学、数学、物理、化学或力学，解释身体的地质关系（结构、经济和矿物学）及其各自和累积效应；然后通过应用地质科学、数学程序、采矿实践和选矿方法的知识，确定给定矿质中所需材料的可测量和潜在数量及期限；这种方法有助于采用计划方法开采和开发特定矿体，如采矿地质学的工程方面。此外，很明显的是，员工们需要在几个工程科学领域内接受基础或特殊培训，如此才能帮助他们进行正确、全面地学习。

另一方面，它可以节省劳动力和经济成本。先进计算机建模技术的进步不断提高勘探质量和综合水平，以及石油地质勘探方法的及时性。相关研究人员们将继续加大各项创新力度，完善石油等矿藏资源的勘探技术，寻找新的途径来获得更好的经济效益。充分依靠能源科技进步，提供自主创新能力，提高引进技术的吸收、吸收和更新能力，实现能源开发技术、关键技术和关键装备的进步，不断创新能源发展和利用的道路，不断提升发展潜力。在此过程当中，需要加快岩石物性分析创新技术、物探技术、探井技术和钻井关键技术研发，全面提升油气物探创新能力和技术水平。同时，地质物理的探测方法的应用在技术上应该不断提高。勘探钻井等方法的基础研究可以在深度和宽度上实现全面推进和应用。突破性技术链从最初的研发延伸到可持续发展，打造实现油气勘探开发长生命周期的新地球物理服务链。除此之外，国家油气开发需要对服务链进行全面整顿并集成到水库、海洋、软硬件、环境等。我们将不断探索新的方法和技术，运用不同的勘探环节和方法，提高我国地质勘探的质量和效率。

5 结语

综上所述，地质勘查技术对于中国地质矿藏的勘查的应用起着非常重要的作用，因此其对于中国地质勘查在实际工作过程和综合勘查技术上的创新，仍然是非常重要的，并且地质矿藏的勘察方法一直在稳步改进，不断对中国地质找矿技术水平和产品质量与效益进行提升，最终真正把地质勘探科技的功能充分发挥起来。