地质资源勘查中地质工程的作用及其发展浅谈金霄

地质资源勘查中地质工程的作用及其发展浅谈金霄

金霄

吉林铁道勘察设计院有限公司吉林省吉林市132001

摘要：为了更好实现资源的开发和利用，地质资源勘查工作的开展必不可少。而推动地质资源勘查工作开展的重要因素之一便是地质工程的应用和发展。地质工程将勘探工程中最为基础的环节，诸如工程决策、设计、程序等多工作融合在一起，实现了地质勘查技术的进一步发展，也让地质勘探技术上升到新的高度。为了实现地质勘查工作的进一步推进，对地质工程予以不断研究，让地质工程作用予以进一步发展尤为重要。

关键词：地质资源勘查；地质工程；作用；发展

1探矿工程介绍

地质探矿是现在有着广泛应用的新型勘查方法，它能直接获取勘查范围内的地下岩层实际情况，是具有很高应用效益的实践性学科。它的勘查内容有探矿、坑探、钻探三种，在实际工程中合理应用，可以探明所有独特的地质形态，以此矿产资源的产状、埋深、规模大小、结构形式及储量信息，为隐伏矿体找矿提供可靠参考依据。

其中，对于钻探和坑探，在实际的探矿过程中，应严格按照因地制宜的基本原则选择探矿方法，当矿体分布或结构较为复杂时，建议对不同的探矿方式进行组合，如将坑探和钻探结合到一起，介词确定矿体各项基本情况和信息。在坑探中，主要可采用浅井或探槽，对探槽而言，它是在地表上通过不断挖掘形成的槽形坑道，横断面大多采用倒梯形，深度在3m～5m左右。其断面规格需要根据盖层性质确定：（1）当盖层的风化较为强烈时，深度按1m～3m控制，底部宽度为1m，口宽按1.4m～5.8m控制，边坡坡度为73°～78°；（2）当盖层的风化不强烈，但覆土稍密时，深度按1m～5m控制，底部宽度为1m，口宽按1.2m～5.0m控制，边坡坡度为78°～84°；（3）当盖层的风化不强烈，但覆土较密时，深度按1m～5m控制，底部宽度为1m，口宽按1.3m～7.0m控制，边坡坡度73°～87°；（4）当盖层风化较轻且紧密结实时，深度按1m～5m控制，底部宽度为1m，口宽按1.2m～5.0m控制，边坡坡度78°～84°。

矿山地形会对机械设备使用造成很大影响。矿区中可采用浅井方式，即从地表开始不断向下挖掘，在挖掘时，应注意坑道的深度及断面面积都不能太大。对于浅井的深度，应控制在20m以内，而断面的形状采用圆形、正方形与矩形，面积按1.2m2～2.2m2控制。

探矿方式选择应综合考虑地形地势情况。比如，当矿区有较为强烈的地形切割时，建议采用水平坑道进行探矿；当矿体分布集中，同时类型比较单一时，建议采用钻探的方法。除此之外，矿区范围内的自然条件还会对探矿方式选择造成影响，并限制了各类机械设备使用效果的发挥，如矿区中是否存在水源等，都应在探矿方式选择过程中予以充分考虑。

2地质资源勘查工作中探矿工程具有的重要作用

2.1提高矿产资源勘查与开发水平

我国的矿产资源实际分布十分广泛，资源类型丰富，但技术上限制，使资源开发和利用率还比较低。在这种情况下，想要提升资源开发率，加深资源勘查深度，应借助岩芯钻探技术完成矿产资源勘查，并在此基础上充分结合遥感或物化探测等其它技术协同作业，并对岩芯进行取样试验和分析，确定矿产资源实际埋深、储量与品位等基本信息，进而为后续的资源开发和利用提供可靠参考依据。

2.2推动大陆科学钻探持续发展

通过对大陆科学钻探的合理应用能十分快速和准确的获取各类数据信息，如原位测井信息、液态样品信息、气态样品信息、岩芯样品信息，进而实现对深部矿层开展的成矿机理分析、动力学研究及结构组成分析。

2.3促进天然气水合物等的勘查与开发

在一些水资源匮乏的地区，还能通过对探矿方法的应用开展地下钻水，并实现地质灾害的综合勘查，实践表明，采用这一作业模式能取得限制成效，缓解水资源匮乏问题。另外，在天然气水合物等其它资源类型的实际勘查中，探矿工程也具有限制优势，能最大限度发挥资源作用，明确其实际分布情况和各项影响因素，从而为后续的资源开采任务提供可靠参考依据。

2.4探矿工程的未来应用前景

除上述几个方面外，随着探矿工程的不断发展，它还能在以下领域发挥重要作用：（1）在实际的探极、探海和探地工程中，探矿工程都是取样技术重要基础；（2）对当前的探矿工程而言，它还是开展各类地质灾害勘查和整治工作的支撑性技术，并且也是水资源较为匮乏的地区的找水工程技术基础，包括钻井、地下水资源开采、地下水分布及动态的探测等；（3）通过对探矿工程的合理应用，还能检查确认地球物理资料的准确性与真实性，进而为岩矿层各项物性信息的获取提供有效解决途径；（4）借助探矿工程还能实现地震的监查、观测及预报。

3地质资源勘查中地质工程发展

3.1岩土类型及工程发展

从某一个角度来说地质工程的发展便是岩土工程的发展。我们地球具有悠久的历史，地质年代、相对年代、绝对年代虽然相似但是都有不同的确定方法，不同的矿物所需要的开采方式不同，岩层的形成、结构、构造不同也会影响岩石的鉴别，而这些内容都是地质工程的重要内容，也都会影响地质资源的勘探和开采。地质资源勘查中地质工程的发展需要重视岩土类型工程的发展，岩石工程地质性质及影响因素都要纳入到地质工程重要研究内容之中。

3.2地质地貌的分析研究

地形地貌主要指的是地形起伏和地貌单元（尤其是微地貌单元）的变化情况，对地形地貌的研究分析将会影响地质勘探的效果，不同的地形地貌所需要采用的勘探技术也同样有所不同。一般地说，山区和丘陵区场地地形起伏大，工程布局较困难，挖填土石方量较大，土层分布较薄且下伏基岩面高低不平。地貌单元分布较复杂，一个建筑场地可能跨越多个地貌单元，因此地形地貌条件复杂或较复杂。平原场地地形平坦，地貌单元均一，土层厚度大且结构简单，因此地形地貌条件简单。针对一些具有明显裂隙带与破碎带地形还需要采用绳索取芯技术来避免坍塌次数的增加，实现岩芯采取率的提升，确保地质勘探工作的顺利开展。地形地貌的研究分析作为地质工程的重要内容同样是重要的发展方向。

3.3地应力及地形结构研究

地应力（crustalstress）存在于地壳中的应力。即由于岩石形变而引起的介质内部单位面积上的作用力。地应力与地形结构具有紧密关系，也与地球自转惯性离心力关系密切。临近地块或者底部传来的构造应力对地质工程的发展也具有重要影响。地应力与地形结构会对附近的人为工程造成影响，也是研究地质资源的重要方面。很多地质勘探工程在开展之前都会对地应力和地形结构进行分析，一方面分析地壳运动的动力源，另一方面也分析在此地质层是否可以开展相应的地质工程。

3.4水文地质条件的研究分析

水文地质条件（hydrogeologicalcondition）是指有关地下水形成、分布和变化规律等条件的总称。包括地下水的补给、埋藏、径流、排泄、水质和水量等。一个地区的水文地质条件会随着自然条件而发生变化，也会随着地质条件不同而有所不同，更会因为人类活动而发生改变。在地质资源勘探过程中，不可或缺地便是对当地水文地质条件所进行的研究，也可以看出水文地质条件与地质资源勘探之间的关联。因此，地质工程的未来发展自然会向着水文地质条件方面倾斜，一方面在数据精准度上不断提升，另一方面对勘查技术条件进行不断优化。

3.5加强超深钻井技术的研发

在一些地质工程实验中，许多地理环境相对严酷，易受外部环境（如地形、水力等因素）的影响。由于地质勘探的结果，有时甚至面临着超深孔钻200米以上的问题。为了解决这些问题，地质勘探技术必须不断地应用新技术，以减少钻探的影响，如地质条件太深，一般的钻探技术会造成一些不可避免的损害，使钻探更加困难，因此钻头和岩心的消耗量非常大，而且将很难控制井斜。在地质勘探过程中，可根据相关工程的实际情况，结合相关地质条件和特点，采用超深钻探技术，积极组织钻探技术研究。针对不同的地质条件，开发了不同的技术，对目前的超深钻井技术进行了深入的研究和开发，重点是研究和勘探。根据相关地质环境，开发了一个新的技术领域，达到了一定的地质勘探水平。在后续的研究开发中，超深井钻井技术应注重将单作用双管钻具与随钻钻具相结合，优化配套钻井工艺，为地质资源勘探开发和地质分析提供保障。

图1

4结论

地质资源的勘察需要充分利用找矿技术开展，为了能够让找矿技术可以更好地被使用，需要加强研发，并且做好人员培养，全面提升工作的技术水平。为此，需要加强和高校的合作，培养更多的专业型人才，组建专门的部门开展工作，提高找矿工作的技术水平。

参考文献：

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[4]李柏春.地质资源勘查中地质工程的作用及其发展探索[J].黑龙江科技信息，2018（16）：181.