中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队
摘要：探矿工程师地质资源勘查和地球科学研究中常用的一种重要的技术方法，也是从地下岩层直接获取实物样品的唯一手段，地质勘探工作中的各项工程都需要依靠这一技术。本文就现阶段地质工作的主要工作和任务，探矿工程的作用与地位以及发展趋势进行初步分析，使探矿工程技术得到更好的发展。
关键词：探矿工程；地质资源；发展；地位
1.引言
探矿工程是地质资源勘查与地球科学研究工作中最为重要的一种技术方法，是唯一能从地下岩层直接获取实物样品的技术，被人们称作是深入地球的“望眼镜”，而地质勘查工作，如今还处于初步阶段，更加离不开探矿技术。探矿工程风险较高并且横跨多个科学领域，并且具有实践性较强，理论基础要求同样很高等特点，所以具有一定的特殊性。随着近年来深部找矿和对地球重大地质状况的研究一步步深入，探矿工程的地位也日益显现出来，探矿工程在地质资源勘查和环境研究中都具有重要的意义。
2.探矿工程的含义
在研究地址能源勘查的整个过程中，能够更清楚的了解地下岩层中埋着的矿体以及其他矿体的规模、数量、深度、化学状态以及结构形状等，去除具有代表性的地址能源资料的工程技术，对于这种工程技术的研究学科，就是探矿工程，而探矿工程的内容包括探矿机械、深坑工程和钻探工程。新技术的应用和研发使得资源评价和地质勘查工作带来重大的变化，地质工作是国民经济和社会发展的先导，是基础工业的前期和基础设施建设以及超前期工作。资质钻探在地质工作中占据着非常重要的地位，具有无法取代的作用。钻探工程投入占地质勘探项目的总收入的百分之六十至八十五左右，在工程地质勘探与水文地质工作中，钻探是水质、运动规律、水量等地下水的埋藏岩土工程力学性质的探查以及水文地质条件而普遍采取的一种最为重要的技术手法。
3.探矿工程的方式选择
采矿活动是以探矿工程的选择工作为基础的，通过多年的实践可以归纳出以下几点原则，首先，在接到矿质勘查任务后，必须根据任务的具体内容对探矿工程的具体方法进行初步的挑选，找出工作的重点，一般而言，初次探矿工作时，必须针对本地区的地质情况进行勘察，并找出相应的工作重点，一般而言把地质勘查和浅井勘探作为工作的目标，如果还需要进一步加以深探，则需要一些辅助工作来加以进行。其次，在探矿工作开展之前，必须根据当地的地质条件来选择相应的探矿方式，通常情况下，如果矿体的分布比较集中，而且矿质单一，则可以采用钻探的方法，就能取得很好的效果，也能对矿体的基本信息进行确定。但如果遇到矿体情况较为复杂和分散，则需要用其他探矿方式配合进行，如深坑作业配合，以更加精确的确定矿体的基本信息。再次，具体的探矿方式选择还需要与当地的气候和地形条件配合起来，不同的地形适合相应不同的探矿方式，如地形切割强的矿区一般较为使用水平坑道方法，而如果该矿区的地形以平黄尾注，那么就可以选用钻探的方式。如果该矿区地形较为复杂，且分布不集中，则应该采用垂直坑道的方法。总而言之，应该因地制宜的对探矿方法进行选择，结合当地的地形条件，选择最为适宜的方法。最后，探矿形式的具体选择还受到矿区自然条件的影响，矿山的自然条件对各种机械设备的使用也起到一定的限制作用。与此同时，矿区的水资源情况也会对探矿方式的选用造成影响，在选择探矿方式时要综合各个方面的情况进行综合考虑。
4.探矿工程作用与技术进步
探矿工程的定位，是为国民经济发展、国家战略资源安全、生态环境等众多领域服务。因此，在很多方面，探矿工程的地位是十分重要，不可替代的，其主要作用与地位，表现在以下几个方面：
我国矿产资源的分布非常广泛，从现阶段的资源勘查开发和利用的情况来看，我国矿业资源的探明程度还不到三分之一，在地质找矿方面还是有相当大的潜力的。而我国深部勘查技术还处在起步状态，随着找矿深度的不断加深，钻探技术上也有些问题还有待解决。
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岩心钻探是地质找矿中非常重要的一个环节，要探明地下深部的矿藏，出了利用最先进的地质理论的物化探、遥感技术探测之外，最终还需要通过岩心钻探技术取出地下的岩样。
我国探矿工程技术的重大进步，主要体现在“硬件”和“软件”两大部分。在硬件研发方面，一是岩心钻机的钻进能力和钻进效率得到大大提升。从钻进能力看，2000米以内全液压动力头地质岩心钻机已形成系列，立轴式钻机钻进深度达到3000米。从钻进效率看，新装备尝试使用了一些新构件、新理念，并取得了良好效果。比如：动力钳的使用可节省提下钻时间1/3强；固控系统的使用，大大提高了泥浆性能维护水平，改善了孔内钻具工作条件；箱式拖车钻、履带自行立轴钻机则满足了特殊工作情况下的使用要求。二是钻探器具质量寿命极大提高。金刚石钻头寿命由过去在几十米徘徊，到现在已达到100多米，液动潜孔锤寿命由十几小时提高到五六十个小时。以前国产绳索取心钻杆施工1000米以上钻孔就折断，经过“十一五”攻关研究，特别是XJY-850高钢级合金管材的研制成功，改变了国产绳索取心钻杆不能施工超千米深孔的落后面貌。汶川科钻等深孔钻进施工都使用了这种高钢级钻杆，创下了2706.68米的孔深纪录。三是在浅海滩涂钻探装备取样、浅层取样钻机装备及取样技术、灾害防治钻探技术、新型冲洗液体系、人造金刚石超硬材料等方面的研发，均取得了积极进展。
钻探技术的进步为发掘第二找矿空间的潜力提供直接的技术支撑。以前，我们总说我国500米以下的第二找矿空间存在巨大的找矿潜力，但受钻探能力限制一直无法证实。现在，这一状况将得到彻底改变。进入新世纪后施工完成的1000米以深的钻孔越来越多，目前已达数百口，超2000米的钻孔达数十口。这些深部钻探工程的顺利完成，对发掘我国第二找矿空间资源潜力具有重大示范意义。其次，随着天然气水合物、页岩气、煤层气、铀矿勘探技术进步的逐步成熟，我国开发丰富的非常规能源有了可靠的技术支撑。这对于改变我国长期以来能源消耗单一、对外依存度居高，形成多元化能源供应新格局，同样具有重大而深远的意义
5地质资源勘察研究的主要任务
5.1深部找矿
深部找矿面临着很多的难题，采用的技术较为复杂，就一般情况而言，深部找矿面临的难题主要包括钻孔结构复杂，在深部找矿过程中，由于可能遇到的地层类型较多，所以在钻探时会适当加大上部孔径以及开孔直径，但是从另一个方面来看，增大孔径很容易导致孔壁坍塌，因此实际操作中要尽可能减少孔径级数的减少，很难开展有效的护臂工作，深部矿藏所在的区域大多都是断层发育地带，在钻探时非常容易遇到破碎的地层，一旦操作不慎就会导致钻孔出现掉块以及坍塌等问题，对护壁工作造成非常严重的影响。
5.2新能源的勘查与开采
所谓的新能源，主要指的是煤气、天然气水合物、浅层地热能、干热岩等资源，天然气水合物主要是储存在海底和陆地的冻层中，是我国的战略性矿产之一，能够有效的环节我国能源危机问题，目前煤层气的勘查与开采都还在起步阶段，需要更进一步研究以解决更多的技术难题。但是，在未来能源中，煤气将占据非常大的份额。地热能也是非常重要的绿色能源之一，其特点是分布广泛、投入较低、数量众大、开采消耗少、能源利用率高等，而目前我国的地热地质工作所处的状态大多是风险较大而钻探效率低，因此，地质工作者必须深入的对我国地热能进行更加深入的调查，从而更加全面的掌握地热能在我国境内的分布情况，做好相应的勘查工作，对我国新能源开采进行强有力的技术支持。
6.结束语
总而言之，探矿工程无论在地质勘查或者地球科学研究等领域中的投入占整体项目费用的一半左右，当然这种技术方法是不是其他技术可以取代的，因此，如要加大深部找矿和新能源开发的力度，地质灾害的治理等领域取得较大的突破，就必须对探矿工程技术方面存在的问题进行解决。因此，探矿工程在地质资源勘察和地球科学研究中始终占据着非常重要的地位。
参考文献：
[1]常涛 张如斌 詹瑞华 分析探矿工程在地质资源勘查中的发展趋势，《城市建设理论研究》2013 年第 23 期
[2]李玉霞，分析探矿工程在地质勘查中的发展趋势，《黑龙江科技信息》2013年第09期
[3]卢予北，探矿工程在地质资源勘查和地球科学研究中的作用与地位[J].探矿工程，2013
论文作者:黄辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/18
标签：工程论文; 地质论文; 工作论文; 技术论文; 矿体论文; 资源论文; 我国论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;