礦產(chǎn)資源是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，我國經(jīng)濟(jì)能夠快速穩(wěn)定的發(fā)展和豐富的礦產(chǎn)資源密不可分，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來越快，對于礦產(chǎn)資源也有了新的要求。而地質(zhì)找礦勘查技術(shù)直接影響到后續(xù)的礦山開采工作，我國擁有著十分廣袤的國土面積，其下蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，目前為止，還存在著很多礦產(chǎn)資源沒有被發(fā)現(xiàn)，所以，為提升我國的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)存量對找礦勘查技術(shù)進(jìn)行研究是十分必要的。 首先，大型露天礦山根據(jù)礦產(chǎn)資源埋藏的位置不同和開采的方式不同可以分為山坡露天礦（如圖 1）和凹陷露天礦（如圖 2），區(qū)分的規(guī)則為開采的位置，在地表封閉圈以上的位置為山坡露天礦，在地表封閉圈以下為凹陷露天礦（如圖3）在我國目前的礦產(chǎn)資源分布上，存在于地表可以直接開采的礦產(chǎn)資源較少，而且大多礦產(chǎn)資源都存在于較為偏僻和地層較深的位置。大型露天礦上的開采過程較為危險(xiǎn)，根據(jù)安委辦在2010 年頒布的 17 號(hào)文件中明令禁止了人工開采露天礦山。 所以在開采方式上只能選擇以中、深孔爆破為主，機(jī)械采掘?yàn)檩o的機(jī)械開采方式。這就意味著只有礦產(chǎn)資源得到充分的勘查之后才能進(jìn)行開采，所以我國的找礦勘查領(lǐng)域正在面臨著較大的挑戰(zhàn)。我國國土面積廣袤、地大物博，不同地區(qū)的地勢條件存在著較大的差異，尤其是礦產(chǎn)豐富的區(qū)域之中，地質(zhì)構(gòu)造更是各不相同，這就要使用較為先進(jìn)的勘查技術(shù)對其中的礦產(chǎn)資源分布做出準(zhǔn)確的判斷，再根據(jù)勘查結(jié)果充分的進(jìn)行挖掘和利用。如果找礦勘查技術(shù)不先進(jìn)或是在使用過程中操作不規(guī)范，會(huì)直接影響到勘查信息的準(zhǔn)確性，使得后續(xù)的開采工作承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)，并且在一定程度上代表著勘查找礦工作人員的前期工作毫無價(jià)值。因此，為了保證找礦勘查工作的有效性，能夠更為準(zhǔn)確的判斷大型礦山中礦產(chǎn)資源分布的準(zhǔn)確情況，對大型礦山的找礦勘查技術(shù)加強(qiáng)研究有著極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。地殼是由多個(gè)地層組成的，在不同地區(qū)中，地殼的硬度、密度和礦石的密度是存在著較大差異的，橫波反射找礦勘查技術(shù)就是利用此特點(diǎn)進(jìn)行觀測。此種找礦勘查技術(shù)的原理和當(dāng)前用于地震觀測的勘查技術(shù)原理大體相似，首先需要在地殼中安裝特殊的地震儀，地震儀再和相關(guān)記錄儀器連接，當(dāng)?shù)貧ぐl(fā)生震動(dòng)時(shí)，地震儀會(huì)接受和發(fā)射不同波長的橫波，并且會(huì)在各個(gè)地層中傳播。在不同深度、密度、硬度的地層中橫波會(huì)有不同的表現(xiàn)形式，并且存在著較大的差異，記錄儀對接收到的橫波再進(jìn)行分析，最后由計(jì)算機(jī)或者工作人員對橫波的振幅進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合接收橫波的位置來對地層中的物理構(gòu)造進(jìn)行判斷，從而分析出發(fā)射橫波位置的地質(zhì)構(gòu)造。在此種技術(shù)中，不建議使用縱向波，因?yàn)榭v向波的頻率較高，很容易受到外界中的其他波形干擾，最終會(huì)導(dǎo)致工作人員或是計(jì)算機(jī)分析結(jié)果的誤差增大。在找礦勘查技術(shù)中，則是需要人為對地殼進(jìn)行震動(dòng)，除此之外，地震儀只有在我國一些較為特殊的地區(qū)才有，所以此種技術(shù)有著一定的局限性，在實(shí)際找礦工作中對此種技術(shù)的使用頻率并不高。 該種找礦勘查技術(shù)是利用電阻、磁電阻和量子電阻的原理來對地質(zhì)進(jìn)行勘查。在實(shí)際應(yīng)用中，首先需要工作人員在地面不同的位置施加有差異的電場壓力，并且使用電壓恒定的電源檢測設(shè)備，利用其中的電極運(yùn)動(dòng)來供給直流電，從而達(dá)到改變地面電場的正負(fù)電荷量。然后工作人員再根據(jù)電極運(yùn)動(dòng)的方向、電流密度的大小使用適合的測量電流工具對同一供電區(qū)域內(nèi)的不同電流進(jìn)行測量，并對電流數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，然后以不同電場位置中的電流數(shù)據(jù)作為依據(jù)，通過計(jì)算和分析確定電流的深度。簡單來說，該種勘查方法的原理是以不同地層物質(zhì)的導(dǎo)電差異為理論基礎(chǔ)，再通過接收的電流數(shù)據(jù)的差異性，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。但此種找礦勘查方法在一些特殊條件下會(huì)存在較大的誤差，比如在地層中存在大量地下水、人工埋設(shè)的管道、有毒物質(zhì)等，這些都會(huì)對后續(xù)的計(jì)算分析結(jié)果造成較大的影響，產(chǎn)生過大的誤差。所以，該種找礦勘查技術(shù)的適用范圍通常為人跡罕至的戈壁地區(qū)，或者地下水含量較少的區(qū)域，盡可能減少其他物質(zhì)對電流傳導(dǎo)帶來的影響。 瞬態(tài)面波法找礦勘查技術(shù)主要是利用了不同物質(zhì)在面向微波的時(shí)候由于不同的沖撞方式和方向會(huì)在介質(zhì)感應(yīng)區(qū)內(nèi)發(fā)射新的方向面波，而且不同物質(zhì)在接收到微波沖撞的時(shí)候產(chǎn)生的輕微震動(dòng)也都是不同的，并且在震動(dòng)的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較為明顯的微波綜合感應(yīng)，工作人員再通過提前設(shè)計(jì)并裝載好的傳感器就可以準(zhǔn)確的記錄不同物質(zhì)產(chǎn)生面波的橫向角、垂直角、運(yùn)動(dòng)度、和對應(yīng)的訊號(hào)信息以及微波的實(shí)際傳導(dǎo)力度。根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷出該片區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造。由于面波在不同物質(zhì)中的傳導(dǎo)速度和帶來的輕微震動(dòng)差異性都是較大的，所以工作人員或是計(jì)算機(jī)可以直接根據(jù)面波的變化規(guī)律來判斷當(dāng)前地層中是否存在著礦產(chǎn)資源。面波本質(zhì)上是一種電磁波，傳播速度趨近于光速，并且除了一些高頻率的電磁波不會(huì)對面波造成影響，所以該種找礦勘查技術(shù)是較為準(zhǔn)確可靠的，最終的分析結(jié)果誤差也較小，在實(shí)際的找礦勘查工作中使用的頻率較高，但是該種勘查技術(shù)難度較高，而且在操作的過程中必須要規(guī)范，對于工作人員的專業(yè)水平有著一定的要求。 化學(xué)勘查法屬于是踏址選點(diǎn)中的一種技術(shù)，踏址選點(diǎn)主要指的是以礦產(chǎn)資源為依據(jù)，對露天礦山的開采區(qū)域內(nèi)對于礦產(chǎn)資源的質(zhì)量、存儲(chǔ)量、開采路線進(jìn)行勘查的過程。化學(xué)勘查技術(shù)的原理是利用傅里葉熱傳導(dǎo)定律和能量守恒定律進(jìn)行綜合判斷，對地質(zhì)構(gòu)造中的巖層結(jié)構(gòu)的溫度分布進(jìn)行勘查。該種勘查技術(shù)的原則是爭取使用最小投入、最小破壞的方法來指導(dǎo)露天大型礦山的開采，使得開采的形式和過程更為準(zhǔn)確。比如，礦山底部地殼中的某點(diǎn)溫度大于其他區(qū)域，并且該片區(qū)域內(nèi)的單位面積溫度變化的程度明顯大于其他地區(qū)，那么根據(jù)上述，在該處應(yīng)用傅里葉熱傳導(dǎo)公式的表達(dá)式為 Q=-KgradT。在三維穩(wěn)定的情況下，根據(jù)該表達(dá)式，再利用能量守恒定律進(jìn)行進(jìn)一步的推導(dǎo)，可以得出該片區(qū)域的溫度場解析方程。再以不同化學(xué)元素在不同溫度之下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同為依據(jù)，對礦山地質(zhì)中的礦產(chǎn)資源分布進(jìn)行判斷，從而給后續(xù)的開采工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。露天礦山的找礦勘查是一項(xiàng)周期性較長，并且投入大，風(fēng)險(xiǎn)高的一項(xiàng)工作。所以，具備有著一定的特殊性，尤其是大型露天礦山。上文中提到，我國目前表層的礦產(chǎn)資源基本上已經(jīng)被開采殆盡，所以就需要向礦山更深處進(jìn)行開采，使用的都是凹陷露天礦的開采方式，在凹陷露天礦中，傳統(tǒng)的找礦勘查技術(shù)有著較大的局限性，不適合在其中使用。所以更為簡便準(zhǔn)確的電磁波找礦勘查法就應(yīng)運(yùn)而生，該種技術(shù)是先發(fā)射 Fraser 波，然后再根據(jù)反射情況得到需要觀測區(qū)域的實(shí)際內(nèi)部構(gòu)造圖，找出該片區(qū)域中存在異常的部分，根據(jù)賦存規(guī)律和控礦規(guī)律來確定開采的有效范圍，對內(nèi)部空間進(jìn)行進(jìn)準(zhǔn)的預(yù)測，給后續(xù)的開采工作提供額定依據(jù)。電磁勘查技術(shù)發(fā)射的電磁波通常為低頻電磁波，由于頻率的原因所以不會(huì)在傳導(dǎo)的過程中受到其他電磁波的干擾，具有著經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、效率高、簡單便捷的特點(diǎn)。在實(shí)際勘查過程中，基本上不論在凹陷露天礦中任何地點(diǎn)發(fā)射的低頻電磁波電臺(tái)都會(huì)及時(shí)的進(jìn)行接受。但是此項(xiàng)技術(shù)的缺陷為較為容易受到時(shí)間和信號(hào)源兩方面的限制，需要在時(shí)間域和信號(hào)源都極其穩(wěn)定的情況下才能使用此種勘查技術(shù)。時(shí)間域的含義為從時(shí)間的角度來對地殼的震動(dòng)進(jìn)行分析，在一定時(shí)間內(nèi)地殼震動(dòng)的幅度連續(xù)變化的圖形為波形，時(shí)間域就是其中某一段波形。學(xué)術(shù)上的定義為從時(shí)間的范疇來研究震動(dòng)叫做時(shí)間域。電磁找礦勘查技術(shù)的本質(zhì)上是通過對電磁波在不同物質(zhì)的傳導(dǎo)過程中產(chǎn)生的變化對礦山中的礦產(chǎn)資源分布進(jìn)行判斷。此種技術(shù)和上述中的瞬態(tài)面波找礦勘查技術(shù)較為相似，都是利用電磁波的基本性質(zhì)做出判斷。 鉆探勘查技術(shù)是目前較為常用的露天礦山找礦勘查技術(shù)。該種勘查技術(shù)主要指的是利用相關(guān)鉆探設(shè)備，在不同深度的地殼層中提取相關(guān)樣品，或者是在孔洞之中利用探頭直接對地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。鉆探勘查技術(shù)經(jīng)常使用的設(shè)備有鉆探機(jī)、動(dòng)力機(jī)和泥漿泵，其中鉆探技術(shù)有分為兩大種，反循環(huán)鉆探技術(shù)和取芯鉆探技術(shù)。該種勘查技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以直觀的觀測到地殼中存在的礦產(chǎn)資源，并且能夠保存地層中樣品的完整性，從而給相關(guān)技術(shù)人員提供更為準(zhǔn)確可靠的信息數(shù)據(jù)。可以更為直觀的生成地質(zhì)檢測報(bào)告。就目前的鉆探技術(shù)來看，最為先進(jìn)的鉆探技術(shù)可以在地殼中鉆進(jìn)千米以上，并且還可以把千米之下的地層樣本完整帶到地面上，這就給找礦勘查帶來了直接的分析依據(jù)。在使用鉆探找礦勘查技術(shù)前，要先對地表環(huán)境進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況來選擇適合的鉆探設(shè)備和鉆探技術(shù)，從而最大限度降低鉆探過程對低下環(huán)境的影響。此種勘查技術(shù)的優(yōu)勢就是分析結(jié)果準(zhǔn)確且直觀，缺陷為較容易破壞低下環(huán)境，并且在一些特殊情況下鉆探時(shí)間較長，并且還可能對鉆頭造成損壞，成本較高，但是操作難度不高，所以該種技術(shù)是經(jīng)常使用的一種技術(shù)。如果現(xiàn)場條件特殊，鉆探勘查法無法進(jìn)行完整的取樣，又沒有使用其他先進(jìn)找礦勘查技術(shù)的條件，在此種情況下就可以使用原位測試法，該種技術(shù)較為適合用在那些難以取樣的區(qū)域內(nèi)。具體做法為，在原本礦山所處的位置之上，在原位狀態(tài)和應(yīng)力條件不變的情況下，對地層進(jìn)行測試，常用的測試方法為靜荷冊數(shù)、旁壓測試、靜力觸探測試、貫入測試、十字板剪切測試等。原位測試法為找礦勘查的一種輔助技術(shù)，其分析結(jié)果并不能直接作為礦產(chǎn)資源分布的依據(jù)，只是作為鉆探勘查法的輔助技術(shù)。該種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為可以在不破壞地下環(huán)境的情況下進(jìn)行取樣工作，可以在取樣的過程中避免應(yīng)力的大量釋放，對環(huán)境產(chǎn)生破壞。但影響原位測試分析結(jié)果的因素眾多，這就導(dǎo)致在后續(xù)分析的結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)較大的差錯(cuò)。這是因?yàn)樵摲N技術(shù)中的很多理論都是建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)之上的，如果現(xiàn)場中存在著特殊情況會(huì)給測定結(jié)果的準(zhǔn)確性造成很大影響。所以，原位勘查法只能作為其他找礦勘查技術(shù)中的輔助方法，用來提升其他找礦勘查技術(shù)的質(zhì)量。不能把該種技術(shù)直接作為制作地質(zhì)報(bào)告的依據(jù)。
綜上所述，由于科技的快速發(fā)展，我國對于礦產(chǎn)資源的需求越來越高，也衍生出了多種簡潔有效的找礦勘查技術(shù)，那么只有合理應(yīng)用找礦勘查技術(shù)，才能保障我國礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的順利開展，給我國的工業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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