復(fù)雜地質(zhì)條件區(qū)礦產(chǎn)資源勘查方法

李洪軍

（黑龍江能源職業(yè)學(xué)院，黑龍江 雙鴨山 155100）

礦產(chǎn)資源作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)多數(shù)部分的采礦區(qū)域經(jīng)過(guò)反復(fù)開采后，表層的礦產(chǎn)資源已然被開采殆盡，只能進(jìn)一步提升礦產(chǎn)資源開采深度，致使勘查的難度系數(shù)不斷提升。因此，如何在復(fù)雜地質(zhì)條件區(qū)運(yùn)用更為科學(xué)合理的方式勘查礦產(chǎn)資源已然成為了研究重點(diǎn)。由于地層的斜角通常較大，有一部分地層存在倒轉(zhuǎn)活局部直立的情況，這也導(dǎo)致了特殊地形區(qū)內(nèi)資源勘查及開采受到阻礙，所以要對(duì)特殊地形區(qū)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采要采用有針對(duì)性方式?，F(xiàn)階段，難開采區(qū)域更傾向推覆構(gòu)造帶，這一區(qū)域出現(xiàn)次級(jí)褶皺更加頻繁，而在勘查過(guò)程中還出現(xiàn)了斷層現(xiàn)象，導(dǎo)致地層底端傾角變化突出，這也使得礦產(chǎn)資源勘查工作就變得更加困難。

1 當(dāng)前礦區(qū)采礦的狀況

現(xiàn)如今，部分礦區(qū)在具體實(shí)施地質(zhì)勘探時(shí)，主要勘探手段仍然采取較為傳統(tǒng)的物理勘探方式，并結(jié)合一些相應(yīng)的勘測(cè)技巧。同時(shí)應(yīng)用一些基礎(chǔ)的信息技術(shù)對(duì)整體地質(zhì)工作流程進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)管。從整體而言，可以將礦區(qū)工作模式劃分為三種類別。首先，是對(duì)礦區(qū)地層的所處條件進(jìn)行詳細(xì)的了解，其次，對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)條件開展分析工作，最后對(duì)礦區(qū)進(jìn)行綜合地質(zhì)勘探，并通過(guò)基礎(chǔ)技巧集合物理的方式，融合信息技術(shù)，這就是當(dāng)下礦區(qū)地質(zhì)勘查工作的主流方式。從另一方面來(lái)講，這不僅運(yùn)用了礦井物探以及三維地震等方式進(jìn)行勘探工作，并能將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息整合起來(lái)集中處理分析，以此了解并充分掌握斷層以及地層分布的具體情況。除此之外，地理信息系統(tǒng)作為一項(xiàng)較為重要的科學(xué)工具，不僅在勘探系統(tǒng)有著出色的表現(xiàn)，還能結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)化各個(gè)階段所獲取到的數(shù)據(jù)信息，并建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)模型，為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

2 礦產(chǎn)資源勘查方式的具體應(yīng)用

2.1 鉆孔以及勘探線的布置方式

鉆探工程作為目前礦產(chǎn)資源勘查工作較為主流勘查方式之一，由于最終的呈現(xiàn)效果較好，深受資源勘查工作人員的喜愛(ài)，其特征主要就是鉆孔布置可以實(shí)現(xiàn)一孔多用的特征，并不需要多個(gè)位置的鉆孔以此證明勘查的最終結(jié)果是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其次，鉆探工程不僅在水文地質(zhì)勘探中起到較為關(guān)鍵的作用，還能確保地層勘測(cè)的結(jié)果更加科學(xué)合理，由于開采區(qū)域的線性結(jié)構(gòu)是目前礦產(chǎn)勘測(cè)工程的主要目標(biāo)以及核心方向，通常局部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，類屬于中等復(fù)雜程度的礦山地質(zhì)條件區(qū)，在具體開展鉆孔以勘查線作業(yè)時(shí)，通常是以地震的主測(cè)線為主要依據(jù)，確定勘探線的具體位置，保證與線性構(gòu)造呈現(xiàn)出垂直方向展布，以此實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的勘探效果。并在復(fù)雜地質(zhì)條件的區(qū)域?qū)嵤┑V產(chǎn)資源開采作業(yè)時(shí)最終呈現(xiàn)的效果更加明顯。因此，從事礦產(chǎn)資源開采工作的相關(guān)人員應(yīng)不斷優(yōu)化礦產(chǎn)資源開采方式以及開采效率，并根據(jù)地質(zhì)狀況，合理創(chuàng)新礦產(chǎn)資源方式，以此提升礦產(chǎn)資源開采的整體效率。如果仍然采用較為傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探手段，不僅會(huì)影響勘查的整體效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致勘查結(jié)果失真。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)運(yùn)用定向鉆進(jìn)工藝，不僅能增強(qiáng)鉆進(jìn)效率，還能進(jìn)一步節(jié)約資金成本，通過(guò)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件礦山開采區(qū)域的詳細(xì)了解，以此合理分析礦產(chǎn)資源的賦予數(shù)值[2]。

2.2 井下鉆探以及綜合物探技術(shù)的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)在礦產(chǎn)資源開發(fā)等方面均取得相應(yīng)的突破?，F(xiàn)如今，我國(guó)井下綜合物超前探測(cè)技術(shù)已然形成了以多種勘探技術(shù)為一體的綜合勘探技術(shù)，其中以彈性波構(gòu)造探測(cè)以及電磁法探測(cè)為主要勘探技術(shù)，彈性波勘探技術(shù)其中包含瑞利波以及巷道地震超前預(yù)測(cè)技術(shù)，而電磁法主要包含地質(zhì)雷達(dá)、直流電法等，這種勘探方式主要是通過(guò)檢查煤巖體的電性差異，以此對(duì)含水異常區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的探測(cè)，雖然二者檢測(cè)方式也是有些偏咸物理方法的探測(cè)，其優(yōu)勢(shì)在于針對(duì)性較高，最終的成效也符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，雖然探測(cè)的具體位置設(shè)定在井下，但是同樣也能取得更好的效果，獲取到的信息更為準(zhǔn)確[3]。

2.3 微動(dòng)測(cè)深勘查

微動(dòng)測(cè)深勘查技術(shù)是指合理運(yùn)用天然磁場(chǎng)的微動(dòng)信號(hào)，并通過(guò)相應(yīng)的疏忽分析以此獲得波動(dòng)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的計(jì)算，以此了解并充分掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況。微動(dòng)是指時(shí)間以及空間上的結(jié)合，產(chǎn)生沒(méi)有規(guī)律的相關(guān)震動(dòng)。根據(jù)相關(guān)的推理來(lái)說(shuō)明，其中的波動(dòng)數(shù)據(jù)為體波以及面波。通常情況下，微動(dòng)的振動(dòng)源頭不是源自地表，就可能來(lái)自海底，這種情況就會(huì)導(dǎo)致面波具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因此，從事礦產(chǎn)資源勘查的工作人員可以合理運(yùn)用這種優(yōu)勢(shì)，通過(guò)微動(dòng)測(cè)深勘探技術(shù)利用面波的特征了解并掌握地質(zhì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。以此同時(shí)，也可以根據(jù)勘探類型區(qū)分為幾種微動(dòng)測(cè)深勘探形式。例如，單點(diǎn)、測(cè)線以及平面探查等。以上方式都類屬于微動(dòng)測(cè)深勘探，都是通過(guò)運(yùn)用更為科學(xué)合理的技術(shù)以此判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體狀況，并以礦產(chǎn)資源開發(fā)提供的基礎(chǔ)信息選擇最佳的開采方式，防止大規(guī)模風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生[4]。

2.4 地質(zhì)條件的測(cè)試

在具體實(shí)施礦產(chǎn)資源勘探作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注特殊地形區(qū)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)的價(jià)值，所以，相關(guān)從業(yè)人員要全方位了解影響礦產(chǎn)資源勘查的制約條件，礦企負(fù)責(zé)人不能只關(guān)注礦產(chǎn)資源開采數(shù)量，要評(píng)估開采區(qū)域是否可以進(jìn)行深入開采。在進(jìn)行礦產(chǎn)資源正常開采過(guò)程時(shí)，賦存在特殊地形區(qū)的礦產(chǎn)資源，如在中深部緩傾斜區(qū)域或淺層都傾斜地段可燃性氣體常聚集在此處，不僅增加了礦產(chǎn)開采工作的難度系數(shù)，嚴(yán)重時(shí)還出發(fā)生礦井爆炸，從而造成人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，因此，在具體開展礦產(chǎn)資源勘查作業(yè)時(shí)，應(yīng)運(yùn)用更為先進(jìn)的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)管易燃?xì)怏w的總含量，進(jìn)一步保障礦產(chǎn)資源開采人員的生命安全。與此同時(shí)，斷層以及裂隙作為極易出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，由于夾片地層的巖性較為脆弱，致使礦產(chǎn)資源開采的工作環(huán)境安全系數(shù)較低[5]。

3 礦產(chǎn)資源勘查應(yīng)注意的事項(xiàng)

復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造是制約礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)的主要因素，所以，在進(jìn)行實(shí)際勘查前應(yīng)全面了解礦山勘查相關(guān)資料，總結(jié)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行歸類與分析[6]，與此同時(shí)，在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域要先根據(jù)控礦構(gòu)樣式而設(shè)定礦產(chǎn)資源勘查作業(yè)流程，以掌握礦山開采區(qū)域的能源賦存情況，為礦產(chǎn)資源順利開采提供便利條件。其次，因特殊地質(zhì)條件區(qū)域礦層的褶皺和底層斷塊較為突出，這也是造成礦產(chǎn)資源難開采的主要原因，在這種情況下繼續(xù)使用傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù)，則難以達(dá)到預(yù)計(jì)的資源開采量，另外還容易出現(xiàn)滑鉆情況，所以，礦企硬選用更加適合的鉆探及勘查技術(shù)，不僅能降低成本，還能進(jìn)一步提升整體的勘查效率，這樣才能確保礦產(chǎn)勘查作業(yè)更加安全可靠[7]。除此之外，在具體進(jìn)行地質(zhì)條件勘查時(shí)，應(yīng)重視工程地質(zhì)條件以及易燃?xì)怏w含量等狀況，并運(yùn)用相應(yīng)的方式對(duì)易燃?xì)怏w進(jìn)行抽取，并做好穩(wěn)態(tài)測(cè)溫作業(yè)。由于復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)的礦層賦予以及構(gòu)造特征明顯不同普通地質(zhì)條件，因此，應(yīng)重視對(duì)區(qū)域格局的研究，并選擇更為科學(xué)合理的控煤格式樣式，進(jìn)一步提升礦產(chǎn)資源開采的整體效率[8]。

4 對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件的分析

復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山開采區(qū)的地層通常較為松散，這些松散土層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的堆積，地層傾角會(huì)逐漸變大，最終導(dǎo)致局部地層出現(xiàn)直立倒裝的情況，地層傾斜角度緩慢地層大多為深部底層，偶發(fā)次級(jí)褶皺，出現(xiàn)斷夾片地層通常為淺部地層，持續(xù)維持一個(gè)角度，所以，在對(duì)特殊地形區(qū)進(jìn)行礦山勘查作業(yè)過(guò)程中，先確定勘查目標(biāo)[9]?，F(xiàn)如今，要想確保復(fù)雜地質(zhì)條件的礦產(chǎn)資源開采作業(yè)順利進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)推覆構(gòu)造帶的集中程度，避免發(fā)育較多的次級(jí)褶曲以及斷層。由于礦產(chǎn)地層的傾角變化極為明顯，導(dǎo)致含有礦產(chǎn)資源的區(qū)域較為混亂，開采難度過(guò)高，因此，在具體實(shí)施礦產(chǎn)資源開采作業(yè)時(shí)，應(yīng)事前分析區(qū)域地質(zhì)條件，還可以根據(jù)相應(yīng)的文獻(xiàn)以及記錄具體分析復(fù)雜地質(zhì)條件，進(jìn)一步保證礦產(chǎn)開采工作有著安全可靠的保障以及經(jīng)濟(jì)效益。地質(zhì)勘查作業(yè)的本身具備著較強(qiáng)的復(fù)雜性，同時(shí)也決定著勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性以及勘查過(guò)程的難度指數(shù)[10]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，要想確保在復(fù)雜地質(zhì)條件區(qū)順利開展礦產(chǎn)資源勘查工作，首先應(yīng)了解并掌握區(qū)域地質(zhì)背景，適當(dāng)?shù)膶ふ蚁鄳?yīng)的文獻(xiàn)以及資料，同時(shí)還需要從多角度了解控煤構(gòu)造樣式以及區(qū)域構(gòu)造格局，在選取勘查方式以及技術(shù)的過(guò)程時(shí)，應(yīng)確保工作人員的生命安全，積極遵循后物探技術(shù)先行的準(zhǔn)則，并合理運(yùn)用定向鉆以及普通鉆，合理勘查周邊地形，以此提升復(fù)雜地質(zhì)條件的礦產(chǎn)資源利用效率。