深部资源（精选12篇）
深部资源 篇1
我国所处的大陆块比较复杂, 稳定地块规模小, 盖层变形强烈, 因此我国煤田的演化过程要比欧美国家的煤田演化复杂得多。这就使得本应是一个整体的煤层, 经过地壳运动, 有的煤层抬升, 有的煤层沉降, 有的发生褶皱、变形、变位等, 变得支离破碎[1]。另外, 我国煤炭分布不均衡, 主要的煤炭资源 (80%) 集中在东北、华北地区, 但该区域的煤田结构复杂, 因此目前发现的煤炭资源却只有全国的11%。经过这些年的开采, 浅部煤炭资源已经不能满足使用了, 因此要加深开采深度, 预计在未来二十年里, 一些煤田的开采深度可达1000m~1500m[4]。而勘查工作随着开采深度的增加也由露天型煤田转向地下煤矿。而地下煤矿结构复杂, 勘查工作难度很大。从这一方面看, 加强对深部煤炭资源勘查的研究对勘查以及煤矿开采都有重大意义。
1 深部煤炭资源勘查的主要方法
1.1 物探法
物探法主要包括:电磁法、重力、地震等, 利用煤层的弹性、密度、导电性、放射性等特点, 对某一区域的地质形态构造与能源分布进行探测。物探法操作简单, 成本低, 勘查时间短, 缺点在于不能直接探测出煤的品质等数据。
1.2 钻探法
钻探法就是根据资料, 由地质人员设计出钻孔的位置与深度, 通过钻井取芯的方式获得煤层的直观情况。钻探法能直接获得煤的品质等直观数据, 但是勘查时间较长, 操作复杂, 成本高。
1.3 地面地质法
在进行精确的勘查之前都要先利用地面地质法进行分析, 看有没有进一步勘查的必要。地面地质法是通过分析露出地面的地层, 结合勘查理论, 对所有勘查的区域做出评价。主要用到的方法有:遥感、人工地质填图、推断、类比等。地面地质法时间短、成本低, 但是得到的结果并不准确, 难以勘查复杂地质下的煤层[3]。
2 勘查区类型与勘查模式
文中提到的勘查区类型是从勘查角度出发, 按照煤田特征、勘查复杂程度, 把特征与难易程度相似的煤田归成一类。不同类型的勘查区的勘查任务、流程、勘查方式都各不相同。勘查模式则是对地质条件、勘查技术、勘查流程、布置方案等的总结。人们可以根据勘查区类型以及勘查模式明确勘查思路, 进而制定出合理的勘查方案[2]。
目前, 我国东部煤炭资源勘查模式已经发生了转变, 由直接找煤或钻探找煤变成了通过地质、物探、遥感等多种方法相结合的勘查模式, 保证深部煤炭资源勘查工作的顺利进行。本文结合勘查实例, 将勘查区类型分成了四大类, 下面对每一个类型进行探讨。
3 老矿区深部或外围勘查区
3.1 勘查区基本特点
经过多年的开发, 东部煤矿的浅部已经开发的比较彻底了, 为了保证煤炭资源的持续供应, 则需要加大开发力度, 这样, 浅部矿井的深部或外围就成为进一步开发的首选区域。深部或外围的煤层与浅部煤层属于同时代煤层, 只是因为地质构造变化使得埋深不同。所以老矿区深部的开采也可以看作是浅部开发的加深, 各项指标与浅部都有对照关系。
3.2 构造控制
老矿区深部或外围的煤矿床在地壳运动下变成了褶皱型与断裂型两种, 与浅部相比具有相似性、渐变性、等距性等特征。
褶皱型煤矿浅部到深部具有连续性, 一般都具有向斜核部, 图1是开滦煤矿的构造剖面。
对于这种勘查区, 应对其褶皱类型进行分析, 找出煤层的变化趋势, 明确煤层构造的趋势, 以此来推断出深部煤层的构造形态与产煤量。
而处于断块构造或山前构造的矿区, 例如邯郸、邢台等地的煤矿, 峰峰矿区等, 煤田的构造形态就成为单斜块构造, 煤层深度会随着地层的倾斜向下而逐渐加深, 并且呈阶梯状下降。
对于这种勘查区, 在进行构造分析时应注意以下两点: (1) 根据局部单斜块的变化推测出整个煤层的走势、埋深; (2) 注意阶梯状断裂系统的次级构造分异, 形成地垒使抬升变浅。
3.3 勘查模式
浅部的开发经验揭示了深部的煤矿资源很可靠, 还可以明确深部构造形态。在进行勘察时要参考浅部勘查资料, 由浅及深, 由已知到未知, 通过分析开采浅层的各种数据, 对深部煤层构造、延伸状况有一个大致的了解, 由原有的勘探线向深处延伸, 布置深钻孔, 控制主采煤层深度, 之后利用钻探与物探弄清楚煤层储煤量与开采地质条件。
4 深部新区勘查区
4.1 勘查区基本特点
所谓深部新区就是指煤层较深 (800m~1500m) 、覆盖层厚的区域, 深部新区还可以细分为煤层深埋区、新生覆盖区等。由于煤层距地表很深, 因此这些区域都还是没有经过开采或开采很少的, 工作程度低, 导致开采资料匮乏, 为勘查工作带来了较大困难[2]。而在这些区域进行的物探, 例如油气勘查中的石油地震、石油钻井得到的煤层信息可以作为勘查工作的参考信息。
4.2 构造控制
不同的地质构造之间存在着某种联系, 而煤层构造也属于地质构造的一个重要组成部分。在对煤层进行勘查时, 应重点分析煤层上覆盖层的地质特征, 特别是与地层的结合关系, 如果煤层上覆盖层与地层是整合或接触的, 就可以直接判断出煤层的厚度, 进而计算出煤层的储煤量;如果煤层上覆盖层与地表不整合或接触, 那就需要分析地址的构造性质与强度特征等。
对于新生界覆盖区, 新生界底部与地层往往没有整合, 因此地表地质构造与深部煤层地质构造之间不存在联系。
4.3 勘查模式
在勘查时, 应从区域地质入手, 利用区域地质特征、勘探资料, 尤其是石油部门在物探与钻井中收集的煤层信息, 综合分析多个方面的信息, 对煤层的聚煤规律和煤层构造格局进行深入研究。先勘查有利的煤层, 作为勘查靶区, 再进行进一步勘查。利用物探与钻探相结合的勘查方法, 先物探, 用地震或电大致确定煤层范围、自然边界与有利区域等, 再用钻探进行确定, 由点及面, 逐渐对整个煤层进行勘探[1]。
5 复杂地质条件勘查区
5.1 复杂区基本特点
由于地壳运动的复杂性, 导致煤层地质结构也很复杂, 例如滑脱构造系统, 往往会导致煤层被老地层覆盖, 红层压煤等情况, 虽然煤层埋深较浅, 但由于地质构造复杂, 也属于“深部”煤层勘查区域, 如果进一步划分, 还能够分成推覆体下、红层下、火成岩下等类型。
5.2 构造控制
含煤岩的特点就是成层性好、软硬岩层相间、旋回频繁, 基底一般为巨厚的碳酸盐岩、变质岩、火成岩等, 这些岩层的力学性能各不相同, 甚至差异很大, 因此含煤岩对外力很敏感, 很容易受到外力而发生变形。含煤岩中常见的地质构造有逆冲断层、推覆构造、滑动构造、伸展构造等, 使得煤层状态与正常地质岩层顺序不同, 为煤炭勘查带来了较大的困难, 也属于煤炭资源勘查的新领域。
6 生产矿井深部煤层勘查区
6.1 勘查区基本特点
在一些可采煤层的煤田, 煤炭资源勘查主要分为两种, 一种是跟着可采煤层的倾斜方向向深部延伸, 这就是四类中的第一类—老矿区深部或外围勘查;另一种是沿着开采煤层垂直方向进行勘查, 也就是生产矿井深部煤层勘查。这种类型还可以细分为两类: (1) 多煤系:有的煤田的煤是几个不同时代形成的, 例如山西大同的煤田就有侏罗纪时代的煤层、石炭—二叠纪时代的煤层, 有了对上部煤层的开采经验与资料后再进行对下部煤层的勘查; (2) 下组煤:有的煤田由于地质运动会出现同一时代的煤层进过沉积回旋, 多煤层发育, 例如华北煤田诸煤田的下组煤。
6.2 构造控制
煤层深度很深, 与煤田中浅部煤层在地质演化中是前后关系, 并不是并列关系。在构造形态上与上组煤有相似性与垂直方向上的渐变性。这些特点在煤层断层、褶皱等复杂地质结构。地压、地温、渗透压等复杂性上的表现尤为明显。
6.3 勘查模式
一般情况下, 之前对上部煤层开采所掌握的资料都比较详细, 上部煤层的开采程度较大, 为之后的深部煤层勘查与开采提供了详细的资料。对深部煤层勘查时要依据上部煤层的成果, 对聚煤时间演化、地质垂直方向的变化规律等着重研究, 利用井下钻探与井下物探相配合, 对下部煤层展开勘查。
7 结束语
随着我国经济的快速发展, 对煤炭的开采提出了向深部勘查的要求。但是由于我国煤田地质构造复杂, 给深部煤炭资源勘查带来了一些难度。随着近几年的发展, 各种模式与技术都应用到了深部煤炭资源勘查方面, 也证明了上述几种勘查模式对于加快深部煤炭资源勘查与开采, 促进我国煤炭行业的发展, 提高我国产煤量有深远的意义。
参考文献
[1]曹代勇, 等.中国含煤岩系构造变形控制因素探讨[J].中国矿业大学学报, 2010, 01:3-4.
[2]隋旺华, 曾勇.煤炭资源勘查与开发地质学科建设成效与展望[J].中国地质教育, 2011, 02:2-4.
[3]高洪烈.对目前煤炭资源勘查与开发利用中存在的一些问题的思考[J].中国煤炭地质, 2010, 11:1-2.
深部资源 篇2
个旧锡矿是一个以锡为主的超大型多金属矿集区,蕴藏丰富的锡、铜、铅、锌、钨、铋、钼、银、金、铟等多种有色金属、贵金属和稀有金属矿产,累计探明Sn储量200多万吨,是目前全球已知最大的锡成矿密集区.个旧的`开采历史最早可以追溯到距今多年前的汉代.至,已有14个较大规模的矿山因资源枯竭而关闭;目前正在生产的5个大型矿山中,有4个属于资源危机型的矿山,接替资源形势十分严峻.因此,开展以深部矿产资源潜力评价为先导的深部找矿工作势在必行,且意义重大.下面就着重分析影响个旧深部找矿的几个关键问题.
作 者：夏庆霖 张寿庭 陈守余 徐启东 作者单位：夏庆霖(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)张寿庭(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)
陈守余(中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)
深部资源 篇3
【关键词】深部煤矿资源开采；传统地质勘探方法；综合地质勘探法
随着社会经济的发展，人们对矿产资源的需求量也越来越大，煤矿资源的地质勘探方法逐渐受到人们的重视。深部煤矿资源的开采对地质勘探方法提出了新的要求，传统的地质勘探方法已经不能适应深部煤矿资源开采的需要。因此，必须积极引进与推广综合地质勘探的方式，提高地质勘探工作的效率和水平。
1.传统的地质勘探方法概述
现阶段，深层煤矿资源在开采的过程中频频发生安全事故，如瓦斯爆炸、矿井突水、断层、陷落柱和采空区塌陷等，这些安全事故的发生极大地影响了矿区的安全生产，对周边群众的生命财产安全也造成了很大的威胁。采取科学、规范、合理的煤矿地质勘探方法可以有效地避免在煤矿开采的过程中发生安全事故，确保煤矿开采企业的安全生产。煤矿地质勘探可以通过分析工程方案的可行性，选择合适的工程施工方案，防止在矿产资源开采过程中出现安全事故。
传统的地质勘探方法主要是运用地球物理方法进行地质勘探，主要包括以下几种方法：第一，直流电探测法。直流电探测建立在介质导电性差异的基础上，主要运用岩石和矿石视电阻率的方法进行地质勘探；第二，瞬变电磁法。这种方法又被称为TEM法，是在近几十年发展起来的一种新的勘探方法，在目前的地质勘探过程中得到了广泛的应用。这种方法主要通过时间域人工电磁感应技术来达到勘探的目的；第三，地质雷达法。随着科技水平的逐步提高，地质雷达技术也得到了快速的发展，朝着便携化和高精度化的方向发展，在工程、煤矿地质和环境探测中得到了广泛的应用。这种勘探方式主要通过发生短脉冲高频电磁波，对接收反射波的位置和走时等具体参数进行分析，达到地质勘探的目的。除了上述三种方法之外，传统的地质勘探方法还有高密度电率法、重磁勘探法、三维地震勘探法和大地磁电阻率法等。
上述传统的地质勘探方法都有一定的优势，但如果单一使用，就会凸显出自身的局限性，只能大致探明地质结构中的突水因素，不能有效掌握整个矿区的地质结构。
2.综合地质勘探方法在深部矿产资源开采中的应用
综合地质勘探可以充分利用地面测绘、通感、必要钻探和多种物探相结合的方法进行地质勘探，具有点、线、面相结合的优势，可以达到立体化、多参数、多层次的勘探效果，是一种较为科学的地质勘探方法。综合地质勘探方法的勘探原则是先地面后井下，在地面勘探阶段主要利用先钻探后物探的方法，在井下勘探阶段主要运用钻探、物探相结合的方法。
2.1采区地面地震勘探
在开采煤矿资源之前，首先需要利用地面地震勘探的方法，对采区的断层发育规律和地质构造形态进行勘探，掌握底板的起伏情况和煤层的具体赋存状况，客观评价矿区含水层的富水性，预防水害的发生，利用准确、可靠、真实的地质材料，为采区设计提供数据支持。另外，在地震勘探阶段要进一步地了解采区的小构造，比如采空区的分布、陷落柱和断层等，将采区衔接，并提前设计实施。目前，在我国的地质勘探技术中，比较成熟的有三种，即矿井直流电法、瞬变电磁法和三维地震勘探法，此外还有钻探等探测技术。与矿井勘探相比，地面物探具有探测效率高、施工简单等优点，但也存在不容忽视的缺点，即受地表条件的影响较大。因此，在地面条件适宜的条件下，三维地震勘探技术是地质勘探的首选。
2.2微动测探勘查
微动测探勘查是一种地球物理勘探新技术，可以勘查地质构造。通常情况下，微动测探勘查可以通过天然场微动信号并结合数据分析与处理手段，获得面波信号，从而勘查出地下S波速度结构。这种勘探技术的最大特点就是空间域和定期都不规则，通过波动理论可以知道面波与体波都在微动范围内。一般来说，微动测探勘查的震源都是在地表面或海底面，所以分析面波成分非常重要，微动测探勘查可以利用这一优势面波反演地下物质结构。
2.3井下钻探与综合物探法
为了做好矿井防治水工作，可以采用井下钻探作为地质勘探的手段。井下钻探有很多优点，如工程量小、投资少、水压水量直观、工期短、针对性强等。此外，井下钻探不受地表条件限制，是一种比较经济实用的地质勘探方法。在防水试验阶段，可以利用井下钻探的方式对含水层的富水性进行分析与控制，也可以利用物探等手段勘探富水区的工作面。具体操作过程如下：首先利用物探手段探明矿区的导水构造、局部富水带和隔水层变薄带，之后再用钻探手段验证。这一操作过程的重点在于布置注浆改造和疏水降压等工程。可以用以下几种方法完成勘探过程：一是利用井下直流电法透视采煤工作面，勘查内部的导水构造和底板集中富水带；二是利用TEM进行探测。TEM也被称作瞬变电磁法，利用TEM法可以探测出高程不同的富水区，通过提供真实可信的资料，提高防治水措施的针对性；三是利用弹性波CT进行勘探，弹性波CT也称为地震层析成相技术，可以勘查矿区的地质构造，分析地质构造的发育状况；四是利用瑞利波技术，这种技术可以及时了解掘进巷道前方的异常体情况，适用于探测矿区的前方构造。
3.结语
通过以上分析可以认识到，煤矿矿区容易受到底板岩溶水害威胁，应当重视对煤矿矿区的地质勘探。在矿区地质勘探的过程中，可以做不同规模的防水试验，再利用钻探和物探等手段，勘查出矿区的水文地质情况。在地质勘探的过程中应加大对地质异常区的勘查力度，综合利用多种勘探手段做好地质勘探工作，使各种勘探方法在地质勘探的过程中相互验证、相互补充，发挥多种地质勘探方法的综合效应。 [科]
【参考文献】
[1]胡俊峰.煤矿深部开采综合地质勘探方法研究[J].科技致富向导，2012（19）.
[2]马新明.浅议煤矿综合地质勘探与煤炭资源的开发[J].中国电子商务，2012（17）.
深部资源 篇4
1 地球物理勘查在深部金属矿产资源勘查中的价值
在深部地学填图、优选深部找矿靶区方面,通过前者,可以对规定区域内的成矿原因及相关因素进行具体明查,进一步分析成矿规律性,从而对深部矿靶区进行合理选定。通过地球物理勘查方法,可以对上部沉积层构造特点加以探知,并对矿区的整个风化程度、基底情况加以明确;另一方面,能够对深部的地球物理情况进行反演模型构建,然后,对其展开具体的分析、评估、确定;以金属矿产资源为例,主要是与地底岩浆作用关系密切,所以,透过这种特殊性,能够利用岩浆运动来对金属矿产的成因进行细致分析;另外,通过深部岩性填图,可以对赋矿层位进行确定。
地下浅表的金属矿产资源形成,与地球的演化形成关系较大,比如,与深部物质、能量交换关系就非常密切,所以,关系到地壳运动、地质构造、物质形态、空间展布等深层动力过程及发展知识,因此,传统的寻矿方法很难满足这种需要。通常需要天然地震、大地电磁等大探测浓度方法加以完成。
通过航空探测、地球物理方法可以对学部隐伏的盲矿体进行探测,主要是以航空磁法测量,然后通过钻孔设计、矿石分析来进行具体评估。
2 应用分析
2.1 工程概况
以某省铁矿区作为研究对象,主要是平原丘陵,属于第四系覆盖处,地势平缓、中部山脉主峰处,海拔最高为298.8 m,最低为100 m;矿床属沉积变质型铁矿,以C1-4层矿为准,C2占80%储量,长340 m,宽500 m~900 m,平均厚度28.5 m,埋深0 m~550 m。
2.2 技术
采用CSAMT法,即可控源音频大地电磁法,属于人工源频率域探测法;采用张量、矢量、标量3种方式进行测量;在场源方式方面,有磁偶极源、电偶极源,本次研究选取后者;从原理方面看,主要是以音频在地电磁法、在地电磁法为基础,透过向地下引入某一音频范围的谐变电流,然后,再利用频率变化值进行具体的数据采集、分析,其条件需具备足够的抗干扰能力、分辨能力、电性差异等。
2.3 应用分析
在应用中,包括勘查方法与数据解释两大部分,前一部分包括工作仪器设备的准备、测线的布置、对所完成的工作量的统计、分析、质量评估以及数据处理;后一部分主要是磁法数据正演模拟、地球物理信息的综合处理。以下进行具体说明。
工作仪器包括第四代可控源(USA,Zonge工程公司生产)、天然场源电法、电磁法探测多通道接收机;在本次研究中铁矿区内的地质条件、磁测量结果需要综合起来,全面考虑,然后选择与其相适应的C1,C2线,对可控音频大地电磁法勘查,从C1线方面看,它的磁测量数据结果正负异常成对出现且实现了对该区域的穿越;以南—北方向,对最大正异常区的穿越最为明显;而在C2线,最终达到了0值线的磁异常数值。所以,透过两线的测量,可以判断测线布置的方向,以从南到北为宜,具体的测量距离中各点实距为40 m,C1线布置41个点、C2线为40个点,二者与AB极矩前者为1.4 km,后者为1.2 km。另一方面,在共计81个测点中,可以选择其中的7点进行检查,C1选2点,其他5点为C2线上点;比例占到总测点的8.6%,符合标准;然后,采集点检查的日期不同,区域相同,要求均匀分布,经检查,电阻率相对误差在4.6%<5%均方差,因此,此次测线布置符合要求。另外,通过对相关数据的具体处理,C1线异常原因在埋深300 m处,存在高阻异常(21点~51点、长方形、其上250 m存在低电阻率、为第四系覆盖),初步判断为闪长岩侵入体;C2线则以可控音频大地电磁法反演电阻率断面为准(1点~11点、其下100 m高阻体;11点~78点,600 m内视电阻率形态基本一致;600 m~1 100 m内存在高阻体、为层状,右侧增长显著,推测11点~21点间存在含水构造,1点~11点为接触带)。
通过磁法数据正演模拟,可以得到一个强磁性体的圆形地质模型,具体来看,磁强度为(800×0.01)A/M、埋深为-350 m、半径为200 m,磁倾角垂直于地面且向下。通过正演模拟,可以得到M2宽度为400 m(以上数据均为大约数),M5区剖面半定量解释方面,根据数据可以得到狭长形状等效地质体,磁强度为(700×0.01)A/M、埋深为-350 m,长度为500 m(以上数据均为大约数),磁化角垂直向下,偏于北,正演模拟推测出M5异常为强磁体性所造成,主要是埋深较浅引起。另一方面,在通过下沉模拟完成数据解释原因推测之后,就需要采用地球物理信息综合处理的方法来进行评估与判断;根据上面的分析可以知道南—北方向、第四系覆盖、矿体露头明显、电阻率已知、地质构造情况可以进行推测:在C1线地质断面图中,有黄地—砂土—粘土(300 m)、闪长岩体(300 m~100 m)、外侧为片麻岩~混合片麻岩组成,推断出其右侧、下方可能存在铁矿;在C2线方面,300 m埋深范围构造相同,而在300 m~900 m范围,则以黄岗岩~片麻岩为准,推测其可能存在矿化体,勘查结果表明,800 m埋深处有磁铁矿化体,说明此次对地球物理勘查技术的应用具有效果,实证了它的可行性、有效性。
3 结语
在新的时代就要坚持与时俱进、因时制宜,真正贯彻可持续发展的理念。通过上面的分析,可以了解到深部金属矿产寻找的难度,也对地球物理勘查的方法有了新的认识,另一方面,也更好的理解了地球物理勘查方法在深部金属矿产资源勘探方面的应用情况,但是,还需要进一步提升在勘查方面的灵活性,并为深部金属矿产资源勘探工作提供更好的方法;另外,应该加大技术的研究,从而提高在该领域的技术突破,因为从目前的资源能源利用来看,我国还相对落后,需要进一步提升利用效率与开发能力。
摘要：论述了地球物理勘查在深部金属矿产资源勘查中的重要性,并以某省铁矿区为研究对象,介绍了地球物理勘查方法在实际工程中的应用,指出该方法在深部金属矿产寻找中有一定的可行性与有效性。
关键词：地球物理勘查,深部金属,矿产资源,铁矿
参考文献
[1]张焱,周永章.奇异性理论在钦杭成矿带(南段)庞西垌银金矿产资源预测中的应用[J].中南大学学报(自然科学版),2014(9):12-13.
[2]吴海波.浅谈如何利用矿产地质勘查工作手段推动矿产资源的勘查[J].黑龙江科技信息,2015(17):77-79.
[3]蒋健明,汪应宏,李建设,等.矿产资源补偿费减免过程中出现的问题及对策讨论:以安徽省补偿费减免规范为例[J].中国矿业,2015(1):35-39.
[4]郭广礼,朱晓峻,查剑锋,等.基于等价采高理论的固体充填采煤沉陷预计方法[J].中国有色金属学报,2014(10):182.
关于深部找矿钻探技术分析 篇5
摘要：随着我国社会经济的不断发展，对于矿产资源的需求量也日益增加，而在过去的发展之中，大多浅部的矿产已经被找到并开采，这就迫使找矿只能想着深部进行。深部找矿钻探技术是深部找矿的重要技术手段，其应用水平的高低对于矿产资源开发和经济发展有着重要意义。本文就对我国常见的深部找矿钻探技术进行介绍，并分析了其所面临的困难，探究相应的解决措施。
关键词：深部找矿；钻探技术；困难；解决措施
矿产资源是工业生产顺利进行和人们生活稳定的重要保证，所以，加强矿产资源勘查十分重要。当前，我国浅部矿产资源已经基本被开采殆尽，深部找矿已经成为地质找矿工作的重点内容，这就促进了深部找矿钻探技术的快速发展。与浅部找矿相比，深部找矿钻探技术有着很大不同，一、我国常见的深部找矿钻探技术
我国的深部找矿钻探技术开始于上世纪70年代，主要的钻探设备是立轴式钻机，经这些年发展之后，又开发出了气动锤钻进技术、液动锤钻探技术、泡沫钻进技术和定向钻探技术等，其具体内容如下：
（一）气动锤钻进技术的内容
气动锤钻进技术是我国在上世纪80年代引进的，主要包括贯通式钻进和CSR技术，此技术的优点是在深部钻探过程中能够降低钻孔堵塞问题发生的概率。
贯通式钻进采用的设备是双臂钻杆结合贯通式RC气锤，CSR的设备主要有双臂钻杆、气锤和通道接头。除此之外，GQ系列气动锤在近些年来应用也非常广泛，其特点在于可以按照深部矿内的气流变化对钻进速度进行自动调整。
气动锤钻进技术的不足之处在于只能分析深部地质中岩层碎屑的情况，而无法得到柱状岩芯的情况，在实用性上存在着不足，大多被应用于复杂地质环境和成孔取芯困难的地区之中[1]。
（二）液动锤钻探技术的内容
液动锤钻探技术的原理在于通过液动锤产生的冲击动能，给予钻头以冲击负荷，使其深入到地质深部，从而实现钻探。在应用此技术进行深部找矿时，为提高钻头钻进的效率，一般会将液动锤安装在岩心管和钻头之间。
目前，液动锤钻探技术常用的液动锤主要有YZX127型、KS-157型、SYC-178型、YS-19型和Q-150型，都属于我国开发的高效液动锤。其中，YZX127型性能较为优良，不仅能够适用于泥浆或其它类型的复杂地质环境中，其在连续钻进频率上也能达到500次，钻进深度上能够超过5000米；而KS-157型的优势在于能够降低钻探孔倾斜概率，有效防止钻探过程中出现岩心堵塞，同时还可以通过延长进尺来加大钻进深度。
液动锤钻探技术应用的范围相当广泛，除了一般的深部找矿外，还被应用在了水井钻探和石油钻井等领域，具有较高的实用价值。
（三）泡沫钻进技术的内容
泡沫钻进技术是以泡沫流作为钻探过程中的循环介质，借助泡沫流自身的均匀稳定优点，消除其它高密度流体的阻碍作用，从而起到促进钻探工作的作用，有效克服了复杂地质条件中钻探的困难，同时，由于泡沫流在循环过程中不会发生急速的上返，对于钻孔孔壁的冲击作用接近于无，也能够有效防止钻探过程中出现孔壁坍塌，对于高原、沙漠等地区的深部找矿工作有着重要意义。
泡沫钻进技术在我国的使用开始与上世纪80年代中期，泡沫剂的类型主要有F873和TAS，经过这些年的发展后，又出现了ADF-
1、CD-1和DF-1等，同时，我国还在泡沫钻探技术的相关流程上进行了详细规定，在钻探测试装置上进行了专门研制，极大地促进了泡沫钻探技术的发展[2]。
（四）定向钻探技术的内容
定向钻探技术是深部找矿之中应用应用最为普遍的一种技术，其最重要的施工环节是造斜，也就是通过相应的造斜设备给予钻孔一定压力，从而保证钻孔想着设计轨迹进行延伸，保证钻探过程在控制范围之内，在此过程中，还需要辅助以造斜钻头、测量系统和定向器具。
在造斜设备上，主要有连续造斜、偏心楔、配合孔底动力使用的造斜设备等；在造斜钻头上，主要有牛鼻式和盘式钻头两种；在测量系统上，主要是ZS-1系统和YS-1系统，在定向器具上，主要包括GZ-
18、BD-14和DD-1。
定向是造斜设备工作不出现偏差的重要保证，根据定向方式的不同，可以分为直接定向和间接定向两种。其中，直接定向多用于顶角小于3°的钻孔，定向工具是钻杆；间接定向在顶角大于3°的钻孔中常用，工具包括上述几种类型。
二、我国深部找矿钻探技术的难点
（一）钻探井结构较为复杂
在深部找矿钻探过程中，由于其需要不断向下钻进，需要经过较多的地层层位，而这些地层层位在岩石类型、结构强度等方面都存在着较大差异，再加上局部溶洞等问题的出现，都给深部找矿钻井造成了极大困难，坍塌、失漏或者缩径等问题时常发生，给钻探井稳定的安全造成影响，阻碍了深部找矿钻探工作的顺利开展。为防止这些问题，就需要对钻进结构进行复杂化设计，比如CCSD探井中的四开井身结构，见图1。
（二）钻探设备相对较为落后
就我国目前的深部找矿钻探设备而言，虽然开发出了许多先进技术和设备，但占据多数 图1：CCSD探井井身结构的依然是上世纪70年代的立轴钻机，其钻进深度仅有1500m，近些虽然有2000m和3000m钻机的研发，但多数样机，很少被应用于深部找矿钻探工作中，这些钻探设备对于岩心的提升能力严重不足，以立轴式钻机XY-6为例，其提升能力只有6T。在这种设备水平下，当钻探过程中发生缩径问题时，就会出现卡钻事故，而随着钻探深度的增加，钻杆的重量和其与井壁的摩擦力以及泥浆阻力等都会增大，进一步对提钻能力造成了不利影响。
（三）钻探井斜度不容易被控制
在深部找矿钻井开挖过程中，由于地层软硬交替特点和早然造斜效应的影响，井斜问题十分普遍，这就会使钻探发生偏离，从而影响了钻探的轨迹，给深部找矿工作钻探的质量造成了极大限制。
（四）钻探工作效率水平较低
整个深部找矿钻探工作的施工周期是很长的，需要经过多道复杂的钻探程序，加上钻孔的复杂机构、井底的高温等因素影响，给钻探过程中的岩心提捞等过程造成了极大干扰，钻杆的磨损和消耗也会增加，这些问题都会给钻探效率造成影响。
三、提高我国深部找矿技术应用的措施
（一）合理配置石油钻机提高钻探能力
将钻机换为石油钻机，对于提高钻探能力有着重要作用，以CCSD探井钻探为例，通过采用ZJ70D石油钻机，极大的延伸了深部找矿钻探的深度，保证了深部找矿工作的成功。在实际应用中，可以根据实际需要采取合适的石油钻机，以提高深部找矿钻探的能力。在此过程中，还需要对钻机配套设施进行优化简化，以ZJ30石油钻机为例，其配套设施部件如图2所示[3]。
（二）加大定向钻探技术的使用力度
通过受控的定向钻探，按照预定的轨迹来进行钻井，能够避免直井钻探过 图2：石油钻机优化简配配套设施表
程中受地层分布不均匀等因素影响发生的钻杆损坏、井壁缩径等问题，提高钻井钻探的效率，而且石油钻机的转盘、钻具在轨迹控制上相对容易，更能满足定向钻探技术实施的条件。
另外，在深部找矿钻探过程中，占据总费用比重较高的是钻探技术成本，钻孔的斜度纠正则会对找矿的准确性产生重大干扰，通过定向钻探的技术，能够有效降低钻孔斜偏问题发生的概率，将整个钻探轨迹控制在固定区域内，从而达到降低钻进工作的目的，降低整个深部找矿钻探的技术成本。
（三）结合采用配套绳索取心的技术
虽然绳索取心技术在常规石油钻井中应用的并不普遍，但对于一些特定条件的钻机还是有着极大作用的。比如当石油钻机的钻杆内径较小（G105级127mm）时，结合采用配套的绳索取心钻具内杆，或者在后期深井段时更换专用的绳索取心钻具，就能够充分发挥出绳索取心的优势。
（四）提高钻探过程的目的性
石油钻机和岩心钻机的钻控工艺技术是不同的。岩心钻机主要采用取心钻头钻进，以硬质合金钻头、金刚石取心钻头等为主；而石油钻机钻进则以全面钻进为主，主要以牙轮钻头和PDC钻头钻进为主。因次采用石油钻机取心，可根据目的层的预测深度，在满足深矿找矿地质目的的前提下，只对主要的目的层段进行取心钻进。
结语：
综上所述，深部找矿钻探技术对于矿产资源的开发和社会经济的稳定发展有着重要研究，加强对深部找矿钻探技术的研究，有着十分重要的现实意义。我国深部找矿钻探技术经过长期发展之后，已经有了一定的技术基础，但是在实际应用当中，依然面临着许多难点，给深部找矿工作的顺利开展造成了不良影响，所以，需要针对这些难点，探索科学的解决办法，以提高深部找矿钻探技术的应用水平，为社会经济和人们生活的稳定提供有力保障。
参考文献：
深部探测：入地解谜 篇6
新中国成立以后50多年来地质工作的成果，似乎也被这场巨震摧毁。如同灾区重建，中国的地质科学以及地震预报，不得不在检讨的基础上重新起步。
作为一个典型，耗资数以亿元计的中国“深部探测技术与实验研究”专项（以下简称“深部探测专项”）在2008年后启动，成为中国地学史上最大的科学项目，也是新中国投资最大的基础科学项目之一。
科学家们希望，它能够“开启中国地学新时代”- - -其中自然包括对地震的研究和预测。
根据对龙门山断裂带南部的监测结果，“深部探测专项”早就对芦山一带进行了异常预警。四川境内建设的十余口深孔测量井显示，“从2009年以后，映秀以南的区域一直处于高应力状态。”已经赶到灾区的“深部探测专项”负责人、中国地质科学院副院长董树文告诉本刊记者。这代表着，深层地下的岩石受力持续加剧。
“此次地震不是意外。”承担“深部探测专项”相关子项目的石耀霖说，即使地震发生后，“似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量”。
汶川地震改变了人们对科学特别是地学的认识。
一直以来，中国人更愿意用板块运动理论来描述地震成因。然而，震后笼统的定性总结并不能预测下一次地震。石耀霖说，这需要更严谨的定量分析。
由于国家层面的支持- - -“深部探测专项”已在灾难多发的青藏高原东南缘建立了深孔井监测网络，石耀霖的设想正在强力推进。
抵达地下数百米、甚至上千米的深度，并非“深部探测专项”的最终目标。作为中国地壳探测工程的培育性启动项目，5年来，超过1500位科研人员在全中国推动这项计划。
对中国地下最深刻的认识，将对中国的资源战略、防灾减灾规划产生根本影响。“这次芦山地震以后，将会更有力地推动地球科学的基础研究。”董树文说。
依赖“异象”的地震预报
4月22日，中国地质科学院召开芦山地震研讨会。中国最权威的几位地学院士分析交流了龙门山地震构造带东南部、宝兴等地的应力监测数据。
应力是一个力学专业词汇，通常定义为“单位面积上所承受的附加内力”。其中，地应力指地球体内的应力，它一般由地热、重力、地球自转速度变化及其他因素形成。
地应力施加于岩石将产生应变- - -作用在深层岩石上的地应力一旦超限，岩石就会破裂，发生地震。
几位院士会商的结果是，地应力动态变化与地震孕育发展存在密切关系。
“深部探测专项”目前在青藏高原东南缘和北京周边地区建立的观测站，是目前中国最好的地应力监测网络之一。它的子项目之一，就是“地应力测量与监测技术实验研究”。
据石耀霖介绍，过去5年间，“深部探测专项”在青藏高原东南缘共建立了28个应力应变检测台站，数据通过网络实时传输到北京的地应力监测数据中心，为地震预测研究提供了大量基础资料。
其主要科研设施，是位于四川境内的十余口深孔应力测量井，“最深的测量井有800米深，主要用来测量地球应力的调整规律。我们发现汶川震后，2009年开始，映秀以南区域一直处于高应力状态。”董树文说，位于宝兴县境内的测量站也很典型，“应力的微小变化都反应出来了。”
2011年，经过持续监测，科学家们将该区域应力较高的数据资料报送国家地震部门。
时间回到2008年5月，汶川地震发生后，媒体对地震原因的解释几乎相同：印度板块与欧亚板块碰撞，造成青藏高原快速隆升和物质向东缓慢流动，在龙门山向东挤压，遇到四川盆地刚性地块阻挡，造成构造应力能量长期积累，最终发生地震。
“这种说法对不对？应该说没有错误，但很不够。为什么汶川地震发生在龙门山之下，而不是更东或更西？为什么发生在十余公里深的上地壳底部，而不是更深或更浅？为什么西南段以逆冲为主、而东北段为右旋走滑？定性的说法是远远不够的，需要定量的数值模拟。”石耀霖说。
中国地质学家一直希望对地震进行有效预报。1953年中科院成立“地震工作委员会”，由李四光、竺可桢分任正、副主任。
而在石耀霖看来，之前的地震预报基本属于“前兆”预报。一些被公认的可能前兆包括地磁要素、地下水位、地电、生物、气象等方面的变化。
它的理论前提是：有某种异常后就会有地震，没有异常就没有地震。
而在汶川地震发生后，很多宣称曾成功预测这一地震的依据，就是提前观测到某种前兆。而后来，所谓“鱼鳞云”还在很多地方引起恐慌。
但是，早在1997年，西方科学家就宣布，在经过100多年研究后，仍然未能确认可靠的地震前兆。理论工作表明，导致地震的断层运动是一个非线性过程，庞大地球内部任何不可测量的微小因素，都可能引爆一场强烈地震。
直到2008年，中国仍希望建造更多的观测站，通过及时发现“前兆”来预报地震。
不同的地震预报方法，其实质就是依据不同的“前兆”。而“最权威”的是综合预报：将各种“异常”的时间变化综合分析，找出与地震的关联。
这些方法虽然成功预测了海城地震，但对于汶川地震，无论中长期预报还是短期预报，都没有发现任何“前兆”。
从“前兆预报”到“物理预报”
在通过经验统计预报地震的同时，在地震发生后，也缺乏对其原因、过程的数字描述。
nlc202309051118
芦山地震发生后，中国工程院院士、地震学家许绍燮表示：“主流的观点都认为是板块碰撞。南边的欧亚板块、东边的太平洋板块等相碰撞导致此次地震，但这样解释还有很多不足。”
2008年后，龙门山断裂带区域成为地质科学研究的焦点，“下地壳隧道流一度成为一个主流观点。这个观点认为青藏高原板块不断向东方向扩散时，下地壳是软的，由于温度高，流动速度快，下地壳的物质涌上来，在龙门山地区就能看到很多下地壳的岩石。”董树文说。
随着研究的深入，一些新的理论陆续被提出。“深度观测系统并不太支持这个观点。有的研究人员提出，龙门山一带不是以挤压为主，而是以侧向滑动为主，挤压是局部的，侧向滑动是主体，这就挑战了原来主流的下地壳隧道流理论。”
在这些宏观描述之外，当时的一个现实问题是：几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂，但是西南段的约100公里没有破裂。
这一段落会破裂吗？破裂规模会有多大？什么时候破裂？
这已不是观测“前兆”能够解决的问题，它关系着这个地区可能发生的下一次强烈地震。
石耀霖举例说：掰断一根筷子的过程，其实可以用筷子的强度和弯曲的速率来解释，也就是计算应力超过筷子强度的情况。这两个要素是破裂的关键。
同样，了解深层地应力和岩石的物理情况，也就可以计算后者破裂的时机。
据石耀霖介绍，在汶川地震后，学界的总报告中，就提到“逐步从经验预报向物理预报发展”。
这就好像天气预报，它以物理学为手段，运用高速计算机，通过对大气流体力学、热力学的一系列模型计算，了解未来大气的变化和大气要素的分布。
但是，如何了解地应力和岩石的基本情况？在某个时刻，地应力是多少，是否已经临近岩石的强度？
只有进行深部探测，抵达地下数百米、上千米乃至更深处，才可能回答这些问题。
此前，石耀霖等科学家仅通过2003、2008 和2010 年在宝兴、康定等地区的4个钻孔数据就得到结论：龙门山断裂西南段，尤其是康定地区，汶川地震后仍然积累有较高的地应力。
同时，龙门山断裂带西南段的最大应力，已经达到断层活动应力临界值，断裂活动进入临界状态，已经具有发生地震的可能性。
“结合地应力测量结果、地震地质等资料认为，龙门山断裂带西南段具有潜在大震危险，值得重点关注和研究。”当时他们在报告中说。
石耀霖表示，当时由于只有少量不深的钻孔应力测量资料，在数值预报探讨中还无法在芦山地震前作出确切预报。“雅安接近7级地震的发生，对于我们并不意外。但是，在没有地壳深部基于观测的应力实测资料、断层强度资料的情况下，我们仍然没有充分的定量的力学根据，判断地震发生的时间。”
他说，就这两天见到的余震目录资料，目前芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量，但是否有下一次接近7级的地震以及发生在何时，还缺乏资料作出评估。
也就是说，虽然监测已经实施5年，但由于缺乏长期积累，数据还无法支撑对地震进行更为详细的计算。
因地震启动的“大计划”
时间再向前推，早在2002年，地质学家曾提出预算30亿元人民币的“地壳探测工程”。但它立刻引来强烈反对，未能成功申报。
2007年，基于中国资源紧张的背景，中国地质科学院曾再次申报地壳探测工程，仍然未果。
第二年5月，汶川大地震发生，中国人对于脚下大地的认识需求大大增加。当时财政部一位官员在与董树文通电话时偶然提到，领导们很关心为何“落地”的科学研究还没有结果。
董树文连忙告诉对方，自己这里就有个“大计划”。
于是，“地壳探测工程”的培育性启动项目- - -“深部探测专项”得以实施。
作为一个“大科学”项目，“深部探测专项”要为“地壳探测工程”做好关键技术准备，包括研制深部探测关键仪器装备，解决关键探测技术难点与核心技术集成，形成对固体地球深部层圈立体探测的技术体系；在不同景观、复杂矿集区、含油气盆地深层、重大地质灾害区等关键地带进行实验、示范，形成若干深部探测实验基地，等等。
地应力监测网络只是“大计划”的一部分。在“深部探测专项”2012年年报中输入“龙门山”进行搜索，可以找到分散在数个子项目中的49条结果。
中国地质科学院研究员陈宣华告诉本刊，过去5年中“深部探测专项”完成了6000千米的深反射地震剖面，大幅度提升了中国深部探测技术能力，在资源发现、环境监测、灾害预报、地球认识等领域取得诸多成果。
深反射地震剖面是通过人造地震波，通过计算获得深层地下的剖面数据。
在2008年之前的50年间，中国一共只获得了5000千米的深反射地震剖面。虽然目前1. 1万千米的数字与美国的2. 46万、英国的2万千米尚有差距，但是已经与意大利、德国、加拿大、澳大利亚等超过1万千米的国家看齐，“由此，我国也跻身世界深部探测的大国行列”。
此外，易于被大众理解的，还包括覆盖整个中国大陆的电磁探测阵列网。
总之，“深部探测专项”希望让中国人真正了解自己脚下的大地，并据此制定防灾减灾、资源开发等国家战略。
董树文告诉本刊，目前中国做的应力监测从200米到1000米甚至更深，“跟国际上基本处于相同水平”。
院士们对芦山地震的研讨中也谈到，地应力监测数据资料还需与其他地震监测手段密切结合，才能更好地发挥作用。
然而无论何种方法，都需要以数据为基础。石耀霖认为，目前地应力研究的瓶颈就是缺乏初始数值，虽然可以计算变化值，但很难了解绝对值。
这对于定量计算来说是巨大缺憾，还须经过长期监测才能获知结果。而“应力观测系统的改进必须有国家级的部署”，他认为。
在《国家地震科学技术发展纲要（2007～2020年）》中，国家地震减灾科学计划即包括地壳变形观测与活动构造调查，深部结构和孕震环境探测，地震数值预测的试验研究，地震成灾机理与减灾技术等，“规划已经过去了一半时间，希望在2020年完成地震数字预测的试验研究。”石耀霖说。
他希望，“深部探测专项”在数据积累中承担重要角色。当然，还有正在筹备中的“地壳探测工程”，它也许将有助于解答中国人对大地运动的终极疑问。
深部资源 篇7
自改革开放以来, 我国社会经济快速发展, 为了适应国民经济发展需求, 矿产资源供需形势发生了重大变化, 具体表现为以下两个方面。
1.1 解决矿产资源制约国民经济发展的需要
自社会主义市场经济体制在我国确立以来, 国民经济快速发展。特别是在全面小康社会建设背景下, 工业化和城镇化步伐加快, 矿产资源消费需求持续快速增长。这导致了当前关系国计民生的一些重要矿产资源, 类似于煤炭、石油、钾盐等大宗矿产难以满足需求。由于贫矿多, 选矿难, 致使当前我国矿产资源后备储量严重不足, 对外依存度提高[1]。矿产资源供需形势的严峻性迫切需求加强深部矿产资源的勘探与开发。
1.2 提高我国矿产资源抵御外来风险能力的需要
在全球经济一体化发展形势下, 国际范围内的矿产资源领域的合作更加紧密, 由此也引发了矿产资源的竞争。如何保护本国矿产资源安全以应对社会经济发展的需求, 以成为各国共同关注的问题。可见, 如何科学、高效地进行深部矿产资源勘探及开发, 指定符合本国的矿产资源管理战略, 这对保护社会主义市场经济发展和全面小康社会建设都具有重要意义。
2 深部矿产资源的产出特征分析
提高深部矿勘查与开发的成效, 离不开对深部矿特征的研究。在当前的技术条件下结合已有的经验, 主要是从识别深部矿产资源信息的途径入手。鉴于深部矿床埋藏于地表下一定深度范围内, 现有的科技水平和实际操作的技术条件有限, 难以获取其准确信息。但我们可以从以下两个方面来把握其主要特征。
1) 深部矿产资源矿化信息的一般规律:深部矿产资源往往深藏于地下, 其地理信息一般都较少地有体现, 这无疑加大了对其进行勘探与开发的难度。从现有的深矿探矿经验来看, 深矿的形成主要有两种情况:一是矿床原始形成于浅部地表, 由于地理条件的变化, 现今藏于深部;而另一种情况是其矿床形成原始深度大, 至今仍深埋在地表下。因此, 由于其形成是由同种成矿作用控制, 在原始产出特征方面表现出极大的相似性, 而与埋藏的深度无关。基于这种认识, 我们认为, 类型相同的浅部矿和深部矿, 其产出特征差异性来自于多方面因素的耦合;
2) 地区不同、地理位置不同, 深部矿的产出特征不同。在前文分析深部矿产资源的形成一般规律来看, 比如而原始形成于浅部但现今位于深部的矿床一般与特定时代的地层, 岩层以及沉积构造等因素关系密切。但这些信息都是微弱的, 需要综合数据的采集和成熟理论的应用分析。那么在现有技术条件下, 深部矿产资源用什么方法, 何种技术手段来进行开发, 是当前技术创新的努力方向。
3 现有技术条件在深部矿产勘探中的应用和不足
自人类认识到矿产资源的利用价值以来, 矿产资源的勘探与开发技术得到了长足的进步与发展。随着现代科学技术水平的发展, 各种新技术与新方法在深部矿产资源的勘探与开发实践中得以尝试与探索。
3.1 当前深部矿产资源勘探与开发中的主要技术方法
1) 经验找矿:即一些经验丰富的找矿人, 通过他们自身积累的经验及经验的可靠性来找矿。在工业社会时期, 这种找矿方法为人类社会经济发展起到了重要的推动作用[2]。在科技水平快速发展的今天, 这种方法在一定的范围内还在应用, 如哈默斯利铁矿 (澳) 和石英山 (美) 巨型斑岩钼矿的发现。但很显然这种方式在对深部矿产资源勘探中表现出极大的局限性;
2) 方法找矿:“方法找矿”是指使用各种技术方法来达到找矿。具有代表性的方法有:
(1) 勘查地球物理方法:该方法涉及到技术种类繁多, 如今已发展为一门专业的学科。 (见图1) 。在当前深部找矿需求的推动下, 传统的勘查地球物理技术方法在向与现代信息技术整合方向的发展;
1.金矿带;2.粘土岩;3.砂岩注:矿体下延50m即为矿体埋深
(2) 勘查地球化学方法:该方法找矿效果显著, 典型的勘查地球化学模型见图2。目前为了解决找矿深度和特殊景观条件下应用效果的问题, 在技术手段方面主要从提高精度、分辨能力和深穿透能力方面着手, 开发大面积地球化学填图技术、各类深穿透化探技术, 进行成矿成晕模式、高效航空化探、新参量型地球化学晕等的应用研究, 为深部矿产资源的开发开辟了新的前景;
(3) 航空航天遥感技术方法:该方法在找矿中获得较快的发展, 在深部矿产资源开发实践中也得到了较好的应用。其技术方向是提高遥感器的空间分辨率上, 开发并广泛应用了成像光谱仪, 多维信息合成、谱像模型建立与模式识别等技术。
3) 理论找矿:自20世纪70年代前后, 成矿理论和模式有了突破性的进展, 从而极大地提高了理论找矿的成功率。比如当前很多深部矿体都是在老矿区和已知矿带上发现的 (见图3) 。如我国西城铅-锌矿、新疆土屋斑岩铜矿及新疆图拉尔根铜-镍矿找矿取得重大突破, 就是鲜明的一例。
O3tna—下部基性—酸性火山碎屑岩沉积岩组;O3tnb—中基性火山碎屑岩组;Mb—大理岩;Seqsd—绿泥石英斜长片岩;Seqdc—绢云石英片岩;D—紫色变泥质粉砂岩;P1dk-达肯大板群;F—断层
3.2 现有技术方法在深部矿产资源勘探与开发中的不足
前文论述的不同技术方法都取得很好的找矿效果, 但鉴于深部矿产资源勘探与开发中的不确定性, 就始终都存在着找矿技术方法的研究问题。这种不足主要表现在以下几方面:
1) 深度找矿缺乏成熟有效的技术。从当前矿产资源勘探的深度来说, 世界上最深的兰德金矿已达4 000m, 而一般的也在1 000m左右。相比之下, 我国矿产资源的开采深度一般是约500m, 最深的红透山铜-锌矿的采深已达1 100m。因而当前的技术条件和理论找矿的应用都面临着诸多的难题;
2) 找矿理论和技术方法的应用研究存在局限性。从找矿的实践来看, 物探异常存在着“干扰”和“多解性”。化探异常除矿体之外, 岩性变化、各类蚀变都可以引起异常。导致在具体的找矿实践中带来了诸多的难题与项目开发风险。比如我国著名的白银厂铜矿区, 40多年来进行了各种技术攻关, 但很遗憾至今有任何重要突破。从总体上讲, 失败的情况远远超过成功的事例;
3) 缺少能综合利用各种找矿方法的专业技术工作者。深部矿产资源勘探与开发, 往往需要各种技术的尝试与攻关, 因而需要能综合利用各种找矿方法的技术人员。只有把找矿理论研究和生产实践以及学科发展之间有效地融合起来;才能完成和发展“一体化”的勘查技术集成问题。
4 深部矿产资源勘探和开发的不确定性及提升对策
4.1 深部矿产资源勘探与开发的不确定性表现
深部矿产资源勘探与开发的不确定性所带来的风险主要表现在:地质因素风险、工程风险、设计风险、市场风险、政策风险这五个方面。在此, 就找矿的技术层面分析如下:深部矿产资源开发的技术性风险来自于客观的地理环境因素影响, 以及现有技术条件下的勘探工精度差, 从而带来了项目投资的风险。在找矿项目开发设计方面, 一般风险失误较少, 但同样不能掉以轻心, 以免给项目来带损失。
4.2 提高深部矿产资源勘探与开发的成效的建议
基于深部矿产资源勘探与开发的重要意义, 那么如何提高其开发成效, 规避其勘探与开发不确定性带来的风险, 是我们无法回避的问题。基于此, 笔者认为, 我们主要从以下三个方面开展工作:
1) 加强专业人才队伍建设。深部矿产资源的勘探, 无论是技术的研发, 还是技术上的应用, 都要得益于专业人才队伍的建设。深部找矿的理论和技术研究是一项永恒的课题, 至今也没有十分成功或成熟的理论技术可以放之四海而皆准。也正是这种深部找矿理论预测存在着较大的风险, 就更显示出加强新一代找矿技术体系建立的必要性和迫切性。如何在宏观理论指导下迅速缩小攻深靶区, 这就是地质工作者努力的方向之一。地质人才是深部找矿过程中能动性最好的因素, 通过地质专业人才的培养结合深部找矿项目的实施, 从而在实践中验证与发展找矿理论, 对培育和造就地质类创新型人才, 不断找到新的深部矿产资源, 都具有十分重要的现实意义;
2) 在实践中不断丰富与发展成矿理论。从当前找矿理论的研究现状来看, 不断有新的成矿理论提出, 对深部找矿突破具有指导性作用。比如:深部流体 (成矿) 作用理论中对地壳流体研究成果提出, 有流体活动的地方就有形成矿床的可能。因此这就为深部矿产资源中与流体运动密切相关的Au、Ag、Zn、Cu、Sb、Hg、Sn等矿床的发现提供了理论指导。我们需要在矿产资源勘查与开发的实践工作中对这些理论加以检验和丰富与发展;
3) 建立和完善找矿的技术体系。矿化信息的获取都来自于一定的地理环境, 成矿所具有的特殊地址条件, 就是我们进行技术找矿的基础条件。从当前所应用的技术手段 (包括物探、化探、遥感等) 来看, 其一般流程是对有利于成矿的地理环境提取信息, 从而判断是否有矿体存在及矿体存在的形态分布, 然后通过实验工程加以验证。从这种找矿的实践经验来看, 用单一的技术手段或方法往往对深部矿产资源的勘探体现出极大的局限性。由于各技术手段的局限性和深部矿产资源成矿的特殊性, 因此需要多学科的互补利用。这也就要求我们在对矿化信息提取方面, 需要建立具有多学科融合的技术体系, 依靠成熟的技术手段, 发展新技术, 从而建立符合深部矿产资源勘探的找矿技术体系。
5 结论
综上所述, 深部矿产资源勘探与开发影响着现阶段我国全面小康社会的建设与发展, 关系到国家矿产资源的安全。因此加强找矿专业人才队伍的建设, 在实践中不断丰富与发展成矿理论, 建立和完善找矿的技术体系, 就成为我们提高深部矿产资源勘探与开发成效的必由之路。
参考文献
[1]吴仲雄.矿产资源勘探新增储量预测研究[J].金属矿山, 2007 (7) .
深部资源 篇8
勘探区内含煤地层有二叠系上统吴家坪组 (P3w) 和中统梁山组 (P2l) 两个含煤组。因赋存于二叠系中统梁山组 (P2l) 的C2煤层仅为局部可采煤层, 煤质差, 含硫量较高, 不作为矿山开采对象。吴家坪组平均总厚度57.14m, 为勘探区内主要含煤地层, 分为两段:
二段 (P3w2) 厚37.40m~65.25m, 平均厚49.22m。岩性为深灰色薄~中厚层状粉晶灰岩及燧石灰岩, 燧石呈似层状、串珠状, 下部夹黑、灰色含炭、含白云质粉晶灰岩, 底界处有厚1.0m左右的灰色中厚层状生物碎屑灰岩, 全段不含煤层。
一段 (P3w1) 厚4.20m~11.80m, 平均厚7.62m。为灰、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、铝质泥岩及煤层为主, 上部夹泥灰岩, 中部夹灰色岩屑粉砂岩, 细~中粒岩屑砂岩, 底部为灰色厚层状铝质泥岩及泥岩, 含黄铁矿晶粒及结核。中部夹C1煤层。C1煤层总厚度0.52m~3.50m, 平均总厚度1.69m, 纯煤厚度0.52m~2.77m, 平均厚1.13m。
二、可采煤层
C1煤层位于吴家坪一段 (P3w1) 的中部及中下部, 上距吴家坪二段 (P3w2) 底界1.21m~7.53m, 平均厚3.78m, 下距孤峰组 (P2g) 顶界0.50m~4.60m, 平均厚2.45m, 煤层露头线仅出露于勘探区两端“构造天窗”中, 其余地段为煤系上覆地层所覆盖, C1煤层是勘探区内吴家坪组唯一可采煤层, 层位稳定。
C1煤层总厚度0.52m~3.50m, 平均总厚度1.69m, 纯煤厚度0.52m~2.77m, 平均厚1.13m。C1煤层由上而下可分为C11和C12两层, 上部C11煤层, 厚0~0.43m, 平均厚0.23m, 一般都为不可采煤层。
下部C12煤层为本区主要勘查对象, 总的可采厚度0.41m~2.44m, 平均厚0.84m。煤层结构一般为五层结构, 即煤层3层, 夹矸2层) , 其平均结构为0.19 (0.18) 0.62m。
总体来看, C1煤层结构以较复杂结构为主, 其次为较简单和简单结构煤层, 煤类单一 (WY) , 大部可采, 可采范围内厚度变化不大, C1煤层应属较稳定型薄~中厚煤层。
三、煤层对比
吴家坪组一段 (P3w1) 属海湾泻湖相沉积, 煤系厚度小, 岩性变化不大, C1煤层是本含煤段唯一可采煤层, 层位稳定, 易于识别和判断, 主要采用标志层法以及煤层自身特征, 辅以测井曲线形态等特征进行综合对比。
(一) 标志层特征
区内确定的标志层有3层, 由上而下依次为BⅠ、BⅡ、BⅢ。煤层及标志层特征见煤系综合柱状图。
标志层Ⅰ (BⅠ) :为吴家坪组二段 (P3w2) 底部深灰、灰色厚层状石灰岩及底部生物碎屑灰岩。厚层状石灰岩为含泥晶~粉晶灰岩, 岩石薄片中可见瓣鳃类、腕足类、介形虫、藻类、海百合及海绵骨针等化石碎屑。底部生物碎屑灰岩, 厚1.0m左右。该标志层与下伏P3w1岩性有明显差别, 是判断进入含煤段的标志。
标志层Ⅱ (BⅡ) :位于BⅠ之下, 平均厚为1.52m, 岩性为深灰色泥灰岩, 局部相变为钙质泥岩或泥岩, 水平层理发育, 不含燧石结核。平均厚度1.52m~2.77m, 一般构成C1煤层直接顶或老顶。
标志层Ⅲ (BⅢ) :浅灰、灰色厚层状铝质泥岩, 夹有泥岩, 含Fe S2晶粒和结核, C1煤层直覆于该层之上, 构成煤层直接底板, 厚度0.36m~3.87m, 平均厚度1.46m, 易风化, 遇水澎胀, 发生地鼓现象, 是判断含煤地层结束的标志, 并与下伏孤峰组呈假整合接触。
(二) 煤层自身特征
1 从煤层抗碎强度看:C1煤层以薄层状、片状、粉状为主, 其抗碎强度较小。
2 从煤层结构看:C1煤层一般夹1~2层夹矸, 结构较复杂~简单, 特征明显。
3 从煤岩特征上看:C1煤层为条带状不明显的半亮型碎粒状煤。
(三) 物探测井曲线特征
C1煤层的测井曲线特征明显。其中伽玛 ——伽玛曲线一般为高大的双峰或复杂结构的三峰异常, 顶板翼较底板翼长, 底板翼基部往往有缓坡;自然伽玛曲线一般呈明显突出的正高异常显示;电位电阻率曲线上, C1煤分层为其顶板岩石层底翼上的次级小峰或缓坡。
(四) 对比可靠程度
勘探区二叠系上统吴家坪组一段 (P3w1) 厚度较小, 仅含较稳定C1煤层一层, 全区分布, 控制进入和结束含煤地层的标志层明显, 含煤地层的岩性组合, C1煤层自身特征明显, 又经物探测井资料验证。因此C1煤层对比是可靠的。
参考文献
[1]DZ/T 0215-2002, 煤、泥炭地质勘查规范[S].
[2]GB/T 15224.3-2010, 煤炭质量分级[S].
[3]DZ/T 0080-93, 煤田地球物理测井规范[S].
[4]重庆一三六地质队.巫山县煤矿矿业设置方案[Z].2012.
深部矿井巷道支护优化设计 篇9
伴随浅层煤炭资源的逐渐耗尽,深部开采成为煤炭产业发展的必然趋势。而随着开采深度的增加,应力状态越发复杂的软岩巷道支护问题成为威胁井下生产安全的一大因素。现阶段,软岩巷道支护多选用锚杆支护与“锚杆+锚索”联合支护的形式,鲜有涉及关于超长锚杆的应用研究。以A煤矿回采巷道支护实践为对象,基于巷道围岩移动监测和围岩松动圈测定所得数据,对A矿原有软岩巷道支护方案进行优化设计,提出“加长锚杆+金属网+钢带”的新型联合支护方案,并对其应用效果加以验证,为深部软岩巷道的有效支护提供一种新思路。
1 矿井概述
A矿主采煤层为3#煤,煤层位于山西组的中下部,上距下石盒子组底K8砂岩20.36 m,下距山西组底K7砂岩8.13 m。煤层最厚(ZK2-4孔)6.43 m,最薄(沁29孔)3.30 m,平均4.96 m。煤层常含夹石1层~2层,属简单~较简单结构。顶底板多为泥岩及砂质泥岩,局部为粉砂岩。属全区稳定可采的厚煤层。整个回采工作面走向长度为750 m,采场煤层为东西偏南走向[1]。
工作面回采巷巷道初始支护选用“锚杆+金属网+锚索”的联合支护方案,其中所用锚杆为2 200 mm×Φ22 mm的等强度锚杆,锚杆排间距为800 mm×800mm;所用锚索为7 000 mm×Φ15 mm的钢绞线(由7股钢丝胶制而成);所用金属网为长宽10 000 mm×1 000 mm的矩形金属网;所用钢带长宽10 000 mm×10 mm,间距800 mm。采用初始联合支护方案进行支护一段时间后,锚杆未取得应有的支护效果,巷道发生较大变形,对工作面安全生产造成严重威胁。图1所示即为初始联合支护方案示意图。
2 回采巷道围岩测试分析
2.1 巷道围岩移动变形监测
针对巷道帮壁及顶板位移变形实施监测,以便明确围岩塑性变形区,为巷道支护改良提供参考。依据A矿实际开采地质状况,在5#煤回采巷道内距离工作面60m处布设多个位移计对多个深基点实施位移监测,基点具体布设如图2所示。位移计布设在巷道两帮与顶板,每个深基点分为4个基点,由浅至深分别对应1号~4号通道,各基点的布设深度如图2所示。
图3所示为各个深基点1个月内的位移变化曲线。在监测期间内,布设在围岩内的各基点均发生明显位移,且位移增大速率呈现增长趋势。由图片分析可知,顶板变形主要集中于1 m~4 m,其中离层累计量为280mm;两帮变形主要集中于2 m~4m,其中离层累计量为140 mm~160 mm,可见巷道围岩破坏深度已超出锚杆支护范围,锚杆失灵无法起到应有的支护效果。
2.2 巷道松动圈测试
借助多功能超声波监测装置,对巷道不同深度围岩的声波速率分析判别其损伤情况[2]。在回采巷道距离工作面60 m处布设声波监测站,监测时在两侧巷帮中线处各布置1个测孔。图4所示即为不同深部围岩波速变化曲线。有图片分析可知自孔口至波速增长稳定区域即为围岩松动圈范围,松动圈深度介于2.8 m~3.1m。而支护锚杆长度仅为2 200 mm,明显小于松动圈深度,这表明锚杆无法对围岩塑性区形成良好的挤压加固效果。
通过上文数据分析可知回采巷道围岩变形破坏特点为:巷道顶板变形范围为1 m~4 m,巷道两帮变形范围为2 m~4 m,围岩松动圈范围为2.8 m~3.1 m,巷道围岩存在较大范围的破坏变形。
3 巷道支护优化设计与效果分析
由上文的监测数据分析可知,目前A矿回采巷道支护方案中,锚杆支护效果部件,受力不均或偏低的原因是由于锚杆长度小于松动圈范围,导致锚杆为固定于稳定的岩体中,无法起到应有的锚固效果。有鉴于此,拟采用超长锚杆替换原有锚杆进行巷道支护。
超长锚杆不仅有效解决了巷道空间不够难以使用长锚杆的不足,同时还兼具普通锚杆的延伸性。相较于一般的锚杆支护,超长锚杆支护工艺不仅更加安全稳定,且延伸性更好、抗拉性更优,可大幅提升支护效果。所以应选用长度4 000 mm以上的超长锚杆对回采巷道两帮的深部塑性区进行加固控制。
最终通过理论分析并结合上文围岩松动圈监测数据,将支护方案优化为“超长锚杆(5 000 mm)+金属网+钢带”的联合支护方案,支护方案布设示意图如图5所示。支护方案具体参数如下所述:巷道顶板布设超长锚杆9根,锚杆规格为长5 000 mm(由2 500 mm长锚杆2根焊接而成),直径22 mm;巷道两帮各布设超长锚杆3根,锚杆规格为长3 700 mm(由2 500 mm长锚杆1根和1 200 mm长锚杆1根焊接而成),直径22 mm,其中下底角锚杆150°倾斜向下布设,锚杆排间距为700mm,锚杆露头部分配合金属网与钢带进行加强支护。
由数值模拟结果分析可知,采用初始支护方案进行巷道支护,巷道顶板塑性区最大可至3.9 m深,巷道两帮塑性区范围最大可至2.6 m,两者均超出了初始支护方案中锚杆的作用范围,使得锚杆失灵,无法起到应有的锚固支护效果;采用优化支护方案进行巷道支护,巷道顶板塑性区最大范围仅2.1 m,巷道两帮塑性区最大范围介于1.1 m~1.6 m间,可见选用超长锚杆进行支护后,巷道围岩塑性变形范围均处于锚杆控制范围内,巷道变形破坏得到有效控制。
4 结语
软岩巷道作为深部回采中的常见巷道类型,随着煤炭开采深部化进程的加速,逐渐变得越发常见。但传统的浅部巷道支护方式因深部地层与浅部地层迥异的应力环境而不再适用于深部巷道支护中。鉴于此,针对深部矿井巷道支护方案开展针对性优化设计探究,不仅是保证井下煤炭回采作业安全、持续开展的必然要求,更是推动煤炭产业长久、稳定发展的必要保障。
参考文献
[1]胡善超.深井巷道层状围岩变形破坏特征及机制研究[J].岩石力学与工程学报,2015(11):2376.
我国深部找矿技术的突破 篇10
1 我国矿业发展已陷入资源短缺的窘境
近20年来, 我国进入了国民经济快速发展阶段, 对矿产资源的消耗量迅速增长, 现有的资源储备已经远远满足不了日益增长的需要, 早已到了“寅吃卯粮”的不可持续发展境地。据有关专家预测, 到2020年, 我国矿产品的需求量将再增加一倍, 而国内45种主要矿产资源的保有储量仅能满足需求的1/3, 如果没有新的资源储备, 大宗矿产品将会主要依赖进口, 并将超过美国成为世界上最大的矿产品进口国。
虽然经济全球化、多元化为我国进口矿产资源提供了有利渠道, 但霸权主义和扼制中国“和平崛起”的势力依然强大, 跨国公司的兼并重组强化了对全球矿产资源的垄断, 使我国的资源保障体系面临严重的威胁。更为严峻的是, 我国600多座大中型矿山有2/3已经进入中、晚开采期, 后备资源严重不足, 近年内相继闭坑或转产, 近千万工人下岗, 极大地增加了社会负担和不稳定因素。如果不能尽快提供新的后备资源, “四矿”问题将会严重制约国民经济的持续、稳定和快速发展。
2 深部找矿工作紧迫、难度大
如何确保矿产资源的可持续供给, 已成为国家长期的重要战略任务, 2002年10月15日, 温家宝总理在中国地质工作50周年纪念大会上指出, “要在市场需求和有资源潜力的老矿山周边或深部, 努力探寻新的接替资源”。
我国矿产资源接替基地面临的主要找矿难题是:老矿山深部和各类隐伏区的探矿难度大, 急需先进、高效的理论和技术方法指导深部找矿。
目前, 我国大部分金属矿山位于地形条件相对较好的地区, 探查和开采深度均停留在500米以上范围。而500米深度以下, 不仅地质构造环境复杂, 加大了找矿的难度, 而且原有的探测仪器分辨率不高等诸多技术问题, 更是严重影响了对深部资源的勘查开发。最新的成矿理论研究和深部定位预测验证结果均表明, 地下500~1500米深度见矿范例众多, 表明我国大陆深部蕴藏着潜力巨大的矿产资源。如何准确、有效地开展深部定位预测, 已成为迫在眉睫的重大研究任务。
3 选准突破口, 攻深找盲, 效果显著
作为国家级科研单位, 中国科学院地质与地球物理研究所首先选择了深部找矿潜力巨大的胶东金矿作为突破口, 发挥中国科学院多学科的综合技术优势, 开展隐伏矿深部定位预测技术集成与示范研究。
3.1 提出并证实“胶东深部存在第二富集带”。
胶东是我国最大的黄金生产基地, 接替资源主要在深部, 蚀变岩型金矿是该区最具找矿潜力的成矿类型之一。
科研人员论证了“胶东蚀变岩型金矿深部存在第二富矿带, 深度约600~1200米, 矿体在侧伏方向上具有等间距雁列分布”的规律。根据这一预测思路, 在胶东最重要的三条成矿带 (焦家、招平、牟乳) 上开展科技攻关。从岩石物理性质差异的角度认识深部地质结构和成矿规律, 大胆地依据“从深部到浅部”的找矿思路, “综合应用、联合解释”这一创新性的全新认识和解释观念, 打破了过去由地表到深部的找矿思路。充分发挥高技术优势, 采用精密地球物理仪器测量, 获得精确的数据, 并对数据、图表进行准确校正, 输出高精度的资料图谱。地质、地球物理、地球化学研究人员密切合作, 达到高水平的解释效果。
3.2 提出“地、物、化三场异常相互约束”的隐
伏矿定位预测新思路及最佳技术方法组合和工作流程, 并在不同类型覆盖区和老矿山深部定位预测中取得显著效果。隐伏于地下的金属成矿元素富集体 (即矿化体) 是地壳组成的一部分, 与围岩有一定的物理和化学性质差别, 构成相对独立的物理场和化学场, 是采用多种技术方法确定地质、地球物理、地球化学异常的基本依据。目前, 重、磁、电法虽然能够圈定异常的大致范围, 但无法准确圈定隐伏异常体的边界和深度;各种非常规的深穿透地球化学勘查技术虽然能够发现隐伏的元素异常, 但无法准确给出埋藏深度;先进的地震勘探技术虽然能够准确圈定地质体内的各种构造界面, 但无法确认其是否为成矿构造部位, 在直接识别岩性方面也存在一定难度。
因此, 在目前的理论和技术水平条件下, 隐伏矿定位预测的目标应当是储矿构造, 勘查技术的发展也应当是以精细刻画隐伏地质体结构特征为主攻方向。只有同时具备地质结构场异常、地球物理场异常、地球化学场异常的构造部位, 才是最佳的隐伏矿床勘查靶位。预期的勘查目标应当以隐伏的矿化蚀变带为主, 当然也可能是矿体。
这一思路和技术方法的提出与应用, 极大地缩短了找矿选区和靶区评价的周期, 较好地满足了生产单位的迫切需要。近5年来, 通过与地方部门合作, 已发现33个深部找矿靶区。其中, 在黑龙江北部森林植被覆盖区发现了一座具有大型成矿远景、高品位、新类型金矿, 已经得到国际著名的澳大利亚瑞祥资源公司大规模勘探成果的认可, 并为进一步扩大远景提供了重要依据;在河北、山西老变质岩及黄土覆盖区发现了延深400余米、厚度100余米的金矿带, 为延长矿山寿命提供了科学依据;在内蒙古西部荒漠戈壁覆盖区发现了深部隐伏的铜 (金) 矿化岩体, 在东部草原覆盖区大型铅锌矿外围新发现了银钼金远景区, 为评价大型找矿靶区远景和生产单位制定远景规划提供了重要依据;该项技术组合还在新疆哈密地区铜镍矿深部预测中得到成功的应用, 在河北北部快速评价了一个矽卡岩型铁矿, 准确圈定了矿体边界, 为生产部门制定发展战略提供了科学依据。将理论和技术向矿山工程和地下水资源研究领域延伸, 开展地下复杂采空区及储水构造的高精度预测工作, 取得了重要突破, 受到勘察设计部门的高度赞扬。
3.3 储量上有巨大贡献
3.3.1 迄今为止, 已经为10余个矿山设计了
66个验证钻孔, 其中58个见矿, 8个见到目的层, 见矿成功率高达87%, 这在勘探史上也是少有的。
3.3.2 提交工程控制的金储量25吨以上, 经济效益超过30亿元人民币。
3.3.3 部分得到验证的预测金储量近130吨,
潜在经济效益150亿元, 铁储量60多万吨, 潜在经济效益1亿元。
3.3.4 提交科研预测金储量300吨以上。
4 理论创新和技术创新成果显著
4.1 提出并证实“胶东深部存在第二富集带”, 为该区深部找矿提供了重要的科学依据。
4.2 提出“地物化三场异常互相约束”的隐伏资源定位预测新思路, 并在不同类型覆盖区得到有效的应用。
4.3 建立了一套适用于蚀变岩型金矿的地质、地球物理、地球化学、遥感等信息集成技术。
4.4 自主研发了适用于复杂地震地质条件的反射波地震勘探系统及资料处理软件。
4.5 建立了二维反演密度界面的金矿地质模型。
5 科研成果在国内外产生巨大的影响
5.1 深部找矿工作的成果, 挽救了一批资源危
机矿山, 稳定了生产, 安定了人心, 为维护社会稳定, 扩大就业做出了重要贡献。
5.2 胶东深部找矿的成功, 及其在全国不同区
域进行的示范工作成果, 带动了企业和矿山重视深部找矿工作, 增强了金属矿山继续在深部挖掘资源潜力的信心。
5.3 赢得了企业和矿山的信任, 纷纷登门邀请
并要搞协作体;很多科研单位、大学及武警部队都找上门来, 愿意合作并开展学术交流等活动。这种情况, 已经到了“踏破门槛”、“应接不暇”的地步。
5.4 中国黄金协会已经正式确认了中国科学
院在黄金行业的重要地位, 认为中国科学院无论是理论研究还是找矿技术方法在国内外都有独特的成就。
5.5 科研成果多次在国际会议上交流, 引起强
烈反映, 外国大的矿业公司也纷纷提出合作意向, 目前已经与世界第三大矿业公司PLACER DOME签订了合作协议, 建立区域4D模型并得到了科技部的支持, 得到了123万科研经费支持。
地质勘查及深部地质钻探找矿技术 篇11
关键词：地质勘查；深部地质；钻探找矿技术
前言
随着矿产开采及勘探程度的不断深入，露头在地表或浅部的矿资源越来越少，随着我国经济高速发展的带来不断增加的对矿产资源的需求，对地质勘查和深部地质找矿技术的研究也就成了当前重要的关注点，也是影响我国经济发展的重要因素。
1.地质勘查工作的内容
1.1对危机矿山接替资源的勘察
为了使矿山服务的年限得到延长，促进矿山的可持续发展，在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区，要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。其中铜、锌、铅等矿种是地质勘查工作的重点勘查对象，另外还要重点勘查优势的具有国际市场竞争力的矿种。针对那些影响着地区经济发展的矿山，要評价危机矿山接替资源的潜力。对于那些有优越的地质条件、很大市场需求量的危机矿山，要对勘察评价工作进行优先的安排。综合的研究矿区深部以及外围，预测矿产，使找矿的最佳目标得到确定。
1.2对矿山生产的勘查
在进行矿山生产的勘查时，矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计，合理的开发资源，科学的利用资源。加强对矿山在现有矿区范围内的矿产勘查工作，使资源的储量不断的得到扩大。对于矿山的探边摸底工作，要高度的重视扩大找矿的范围。另外在对矿山进行生产勘查的时候，要积极的利用先进的技术，提高勘查的效率。对于矿山企业的采矿情况，国土部门要将它们记录在档案，完善矿山储量管理信息系统。积极的调查开采矿山的环境地质和水文地质，检测矿山的地质环境。
1.3综合评价和勘查共伴生矿和尾矿
为了加强矿山的开发，要综合的利用关键的技术，评价和研究低品位以及新类型的矿产的开发技术，综合的开发和利用紧缺的矿山资源共伴生矿和尾矿。制定相关的标准和政策来规范矿产资源的利用，调查尾矿资源，综合利用矿山的尾矿资源，使资源的综合利用效率不断的得到提高。
1.4关闭阶段的地质勘查工作
对于关闭矿山和复垦阶段的地质工作，是有具体的法律规定的，矿山企业一定要严格的按照法律的规定来进行。仔细的调查闭坑前后的矿山的地质环境，保护好矿山地区的环境。在矿山的开采活动结束之前，闭坑的地质工作要做好，另外闭坑的地质报告要提交。对于废弃的矿山和闭坑的矿山，中央和地方政府要对地质环境进行的调查，评价矿山地质环境的现状，并且针对矿山地质环境的综合整治工作提出具有建设性的意见和建议。
2.深部探矿钻探技术
2.1金刚石绳索取心技术
钻探技术第一次革命就是绳索取心钻探技术，现在已经有近6O年的历史。在全球深部探矿钻探施工中是应用最广泛、综合地质效果最佳的深部探矿钻探技术。自上个世纪70年代中期我国开始广泛的应用，但在绳索取心钻探技术应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距，利用绳索取心钻探技术完成的深部探矿钻探工作量仍不足全部固体矿产岩心钻探工作量的3O% 。国产绳索取心钻探钻具存在质量差、材质不佳、容易折断和脱扣等问题，不能满足1000m深部探矿钻探的需要。而深部探矿钻探一般采用的替代方案是使用内径可以通过绳索取心钻探钻具内管的普通钻杆来完成深部探矿钻孔取心作业，这就在完成绳索取心作业的同时增大了深部探矿钻探钻孔工作量。
金刚石钻头的使用寿命是限制金刚石绳索取心钻探技术应用于深部找矿的另一个原因。自上个实际70年代开始推广金刚石钻探技术以来，我国金刚石钻头制造水平有了很大提高，但是金刚石钻头使用效果与国外仍存在较大着一定的差距。虽然在金刚石超硬复合材料方面进行了大规模的研究与分析，制造了一些聚晶、复合片产品，但这些产品性能也远远不能与国际水平相比较。这就使得国内金刚石钻头钻进效率偏低、寿命短。据相关调查发展，我国所制造的的金刚石钻头寿命在硬岩地层还不足40m。
2.2液动锤钻进技术
液动锤钻进技术在大陆科学深部探矿钻探工程中的成功应用，在推动了我国深部探矿钻探技术水平的进步、拓宽应用领域起到了至关重要的作用，液动锤钻进技术得到众多国外同行的高度评价。但是，液动锤钻进技术对深孔条件下液动锤工作性能的理论分析研究需要进一步的研究。特别是在普通探矿钻探生产条件下，由于泥浆固控系统还停留在传统的岩粉自然沉淀的水平，液动锤钻进技术在钻进过程中泥浆固相含量较高，导致液动锤内部零件频繁卡死，液动锤钻进技术工作寿命大幅度降低，液动锤钻进技术从而提钻频繁。在液动锤钻进技术推广过程中，液动锤钻进的优点虽为大家所认识和接受，液动锤钻进技术但是实际的探矿钻探应用还较少。
2.3空气泡沫钻探技术
空气泡沫钻探技术是原地矿部“七五”和“八五”期间的重点科研攻关项目，由勘探技术研究所、长春地质学院和甘肃地矿局等科研院所、高校和相关生产单位联合完成。经过不同环境条件及机具试验研究总结了一套比较成熟的空气泡沫钻探工艺和空气泡沫钻进规程。空气泡沫钻探技术由于后正值地质钻探工作量锐减，而空气泡沫钻探技术在初期投资、能耗和后期泡沫剂回收方面的费用都比普通钻进技术高，因此空气泡沫钻探技术推广应用处于停滞状态。
2.4反循环连续取样（心）钻探技术
钻探技术第二次革命是反循环连续取样（心）钻探技术。一般采用的压缩空气作为循环介质，利用双壁钻杆以冲击回转全面碎岩和连续岩屑作为地质样品的方式进行深部探矿钻探施工，随着反循环连续取样（心）钻探技术钻进的不断进行，岩屑被高速气流连续地经双壁钻杆的中心携带至地表，并按照顺序将岩屑收集起来作为地质化验分析的地质样品。
国内外大量的深部探矿钻探施工经验表明，采用反循环连续取样（心）钻探技术获取的地质样品不仅完全能达到确定矿体厚度、矿体埋藏深度、矿体的品位等物化参数的基本要求，而且反循环连续取样（心）钻探技术在钻探施工速度要比传统的深部探矿技术施工速度提高5～10倍，大大降低了深部探矿钻探的施工成本。根据2006年有关统计资料，反循环连续取样（心）钻探技术在澳大利亚完成深部探矿钻探工作量的比例超过80%。我国在上世纪80年代中期曾开展了反循环连续取样（心）钻探技术的研究并进行推广应用，但由于我国地质上是以岩屑代替传统的柱状岩心，且需使用特殊的双壁钻杆，所以反循环连续取样（心）钻探技术的推广应用受到较大阻力。
值得关注的是目前国际地质钻探承包商和矿业投资者已经提出了取心取样钻探技术相结合的地质勘探新概念，并在一些国家开始广泛的应用这种技术，取得了比任何单一方法效率及地质效果都要好的结果，大幅度提高了深部探矿钻探效率、降低了深部探矿钻探的成本。
3.总结语
在当前的发展下，地质勘查和深部地质找矿技术的发展已经成为影响我国经济发展的重要因素。因此，要通过不断的深入研究，并采取积极的措施对地质勘查的技术进行不断的改进，从而提高地质勘查工作的质量。
参考文献：
[1]陈喜峰.关于深部找矿问题的思考[J].中国矿业.2011（06）
深部真菌感染的诊治体会 篇12
我院临床药师经过这几年的查房、会诊、疑难病例讨论等一系列工作, 不断学习和探索, 培养了较好的临床思维, 明确了药物治疗的目的, 制定个体化给药方案。深部真菌感染率日趋增高, 且菌株的变化及耐药情况复杂, 所以抗真菌治疗也愈加困难[1]。现就我院临床药师对深部真菌感染的诊治体会报道如下。
1真菌感染的诊断
1.1 深部真菌的定义和特点
深部真菌病的定义:除表皮、毛发、甲床真菌感染以外, 侵犯内脏、皮下组织、皮肤 (角质层以下) 和黏膜的真菌感染。具有以下特点:在医院感染中近年发病率不断上升;耐药真菌感染已经出现;发生真菌感染的危险因素在不断增加, 如免疫抑制剂、糖皮质激素、广谱抗菌药物的应用。
1.2 临床表现
临床最常见的是念珠菌感染, 念珠菌主要侵犯黏膜, 进一步扩散至血液, 从而引起播散性感染。最常见的是口腔白斑、呼吸道念珠菌, 症状为咳嗽、咯痰, 且痰液呈拉丝状或黏稠样;消化道念珠菌病, 症状为长期腹泻, 呈水样或豆渣样便, 偶有血便;阴道念珠菌病, 局部瘙痒、白带增多, 这些都是真菌侵犯黏膜的表现。隐球菌引发脑膜炎, 具有噬神经性, 表现最早为头痛, 之后为脑膜刺激征及颅内高压症、脑神经麻痹等, 起病隐匿, 病程缓慢。曲霉菌的感染一般初期多为肺部感染, 以后播散中枢神经系统以至全身, 常见肺空洞, 特征图象为晕环征, 可出现新月形空洞[2], 临床症状多为咯血, 常发生于免疫缺陷患者, 进展迅速, 确诊非常困难。毛霉菌主要侵犯血管, 由鼻甲和鼻中隔经血管侵及咽部和中枢神经, 可导致脑栓塞和脑梗死, 多发生于严重糖尿病酸中毒患者, 起病急、发展快、病情凶险。
1.3 诊断依据
从患者临床症状上寻找深部真菌感染的证据, 首先看有无寒战、高热、中毒性休克等;观察精神状态改变, 如昏睡、淡漠、一过性意识障碍;关注患者的基础疾病, 如肺结核、恶性肿瘤、糖尿病等, 注意是否存在难以解释的肺部感染, 反复发热, 或多次更换抗菌药物治疗欠佳;是否存在侵入性操作, 如气管切开或插管、静脉留置导管等[3]。病原体培养很重要, 可进行血、痰、尿、分泌物培养等。对病原体培养报告和药敏试验有一定的分析能力, 会诊时方可做出正确的判断。
2真菌感染治疗
机体免疫功能低下 (获得性免疫缺陷综合征、血液系统疾病等) 时, 容易发生真菌感染, 所以不能单纯依靠抗菌药物, 可使用免疫调节剂提高患者的免疫功能, 可有助于减少真菌感染率、减少耐药。预防性用药可以使真菌在大量繁殖之前被及时杀灭、清除。目前, 深部真菌感染的预防性治疗适应证是:粒细胞减少性血液病者、心脏或肝脏移植者。对可疑的高危患者进行经验性早期用药依据: (1) 真菌感染发病率高。 (2) 确诊有困难。 (3) 延迟治疗可增加病死率[4]。应根据病原体培养结果并结合临床, 合理选用抗真菌药物, 并确定给药方法, 避免盲目、随意用药。联合用药较单药治疗能够降低耐药性, 增强药效;抗真菌感染的疗程较长, 一般3～4周或更长时间。
3合理应用抗真菌药物
3.1 抗真菌药物的选择
选择药物须掌握以下几个要点: (1) 氟康唑对念珠菌病的防治较常用, 因其毒性低、耐受性好, 使用较安全, 但对克柔念珠菌、光滑念珠菌、曲霉菌天然耐药。 (2) 伊曲康唑、伏立康唑对念珠菌、曲霉菌有良好的疗效。 (3) 棘白菌素对机体不良反应小, 与其他药物相互作用少, 真菌性菌血症疗效好。 (4) 两性霉素B仍是深部真菌感染的一线药物, 可以减少患者病死率, 在监测肝肾功能下可供临床使用。 (5) 几乎所有的唑类抗真菌药都有肝脏毒性。氟康唑对肝肾功能的影响相对较小, 是目前临床最常用的抗真菌药;伏立康唑的肝、肾毒性明显降低, 其肝毒性具有剂量依赖性;伊曲康唑对肝肾等器官的功能有一定影响。以卡泊芬净、米卡芬净为代表的棘白菌素类主要在肝脏代谢, 可引起肝功能的异常, 几乎不影响肾功能。 (6) 低剂量、可口服使用是患者用药的首选。 (7) 联合用药, 比单药治疗能够减轻耐药性、增强疗效, 减低病死率, 常见两性霉素B+氟胞嘧啶、卡泊芬净+氟康唑联合用药, 可起到协同作用。 (8) 价格昂贵, 考虑药物经济性。
3.2 肝功能不全时药物的选择和剂量调整
应用唑类药物应密切监测肝功能。转氨酶轻度升高, 可在密切监测肝功能的基础上继续用药;转氨酶升高达正常5倍以上并出现肝功能不全时, 应考虑停药。伊曲康唑应用于肝硬化, 其清除半衰期会延长, 应考虑调整剂量。在轻、中度肝功能不全患者中, 可在密切监测肝功能的情况下使用伏立康唑, 第1天负荷量不变, 之后维持剂量减半。卡泊芬净在轻度肝功能障碍时不需减量, 中度需减量。
3.3 肾功能障碍或衰竭时药物的选择和剂量调整
氟康唑80%以原型经肾脏排出, 肌酐清除率>50ml/min, 不需调整, <50ml/min剂量减半。伊曲康唑在肌酐清除率<30ml/min时, 不推荐静脉给药。口服液生物利用度有所提高, 可口服用药, 空腹服用。伏立康唑在肌酐清除率<50ml/min时, 不推荐静脉给药。口服制剂生物利用度>95%, 可口服用药。卡泊芬净主要在肝脏代谢, 肾功能障碍患者无需调整剂量。
3.4 注意事项
对真菌感染患者用药时须注意以下几点: (1) 对真菌药物过敏者慎用; (2) 骨髓抑制者慎用; (3) 妊娠及哺乳期慎用; (4) 密切监测肝肾功能; (5) 儿童安全性、有效性尚未建立, <16岁不宜应用 (除必须使用抗真菌药物治疗而无其他合适药物可用) , 不推荐儿童使用。
抗真菌药物的研究朝高效、广谱、低毒的方向发展, 但由于药物价格昂贵、菌株种类庞杂、机体多伴免疫系统受损, 因此进行各种真菌感染的药物治疗时, 应注意从病原真菌的种类和药物特性, 以及患者的全身状况和经济状况综合考虑, 选择高效、低毒、经济的合理用药方案。
参考文献
[1]蒋东, 马虹.真菌感染的现状和抗真菌药物的研究进展[J].海峡药学, 2008, 20 (9) :105-107.
[2]Kojima R, Tateishi U, Kami M, et al.Chest computed tomography of lateinvasive aspergillosis after allogeneic hematopoietic atem cell transplanta-tion[J].Biol.Blood Marrow Transplant, 2005, 11:506.
[3]刘正印, 王爱霞.侵袭性真菌感染的若干问题[J].内科急危重症杂志, 2007, 13 (2) :98-100.