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煤矿探矿技术分析

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：邱明磊

[导读] 摘要：煤炭是一种重要的资源，同时也是目前尚无法完全取代的。

        中煤能源新疆天山煤电有限责任公司
        摘要：煤炭是一种重要的资源，同时也是目前尚无法完全取代的。这种资源是不能制造的，只能通过亿万年自然形成，理论上是无法再生的，所以是相当珍贵。在工业中，煤炭的作用尤其关键，除了能用于供给动力，还能用于制造。可以说，煤炭支撑起了工业以及多个行业的正常运作与发展。但资源并不似可以取之不尽的，所以我们要去挖掘出潜在的煤矿，从而保证供给。探矿技术就是用于这项工作的，同时也是要用到的主要技术种类之一，可以帮助我们定位隐藏的矿脉。
        关键词：煤矿；探矿技术；物理探矿
        前言
        如果煤炭供给不足，后果将是难以被控制的，所以找矿工作必须被加强，这样才能让资源能一直维持在一个相对固定的输出水平，从而让压力得到控制。技术在找矿中起到主导作用，但要正确使用，保证其精确性。同时，探矿技术有多个分支，选择具体的哪个种类，要由当时的综合条件来决定，这样才能对找矿给予最大的帮助，从而获得更为精确的结果。
        1.地质探矿技术
        1.1地质填图探矿技术
        该技术是运用地质相关理论以及与之有联系的一切方法，系统性地对一定预期内的岩层进行调研，从而获取所有可以用于找矿的信息。因为这种调研是综合性的，所以能得到广度更大的地质特征信息，配合相应的成矿规律，就很容易判定并找到矿产。其主要流程是将特征信息填在地形图上，所以被命名为地质填图探矿技术。因为其更加偏向于理论，而且获取的信息相当全面且系统，所以是一种相对基础的技术，比较适合用于较大范围内的定位。其优点在于，无论在何种条件下，以及针对何种矿产，都可以使用。因此，其普适性很强，同时也是最重要的技术手段之一。填图能否做好，决定了能否有比较可观的找矿效果，部分矿区在进行这项工作时，没有注意质量，所以得到的特征信息并不是精确的，甚至有很大的偏差，这让找矿出现较大的失误。这种情况在国内外都有很多实例，所以一定要杜绝，只有正确的做法才能有好的找矿效果。随着高新技术和计算机技术在探矿工作中的普及和应用，填图工作也在不断演变。在过去，都是由单人在野外进行勘察，并现场进行填图，而当下多是采用遥感技术，填图也可以由计算机来完成，不再需要复杂的手绘。同时，成图让面，也从二维制图演变为三维立体图，这样可以更为直观地展现出地质特征。
        1.2砾石探矿技术
        当矿体有一部分裸露在地表以外，经过长期的风化，会生成很多体积很小的矿砾。这些矿砾会在重力、水流、冰川的搬运下，向矿床的外部扩散，并最终停留在其周边。利用这一点，可以进行砾石探矿，也就是根据这些散步的矿砾，找出对应的矿床。一般来讲，都是沿着周边的山坡、水系以及冰川活动进行研究和追索，这样找到的几率很大。当然，这种方法是相对原始的，其优点就是比较简单，即使不借助工具也能进行。在一些边远地区，该法尤其有效，因为这些地区一般都没有进行过多的勘查，而且地质有很明显的层次，所以矿砾的运动轨迹相对单一，比较容易进行反向定位。因此，在这种地区中，可以尝试着用该法来进行大致的定位，从而减小后续工作的总量。根据矿砾的形成和搬运方式，可以分为河流碎屑法和冰川漂砾法，前者的应用最为普遍。
        1.3重砂探矿技术
        该技术通过研究沉积物中包含的重砂颗粒，从而追索出对应的矿床。这与砾石探矿有很多相似点，只不过其是对水系、山坡等地质中的沉积物进行取样，并分离出其中的矿物颗粒。经过分析，并结合对应地区的各项特征，就能通过对分散流的重塑，来圈定出大致的区域，并定位出矿床处在的位置。其依据是矿院母体暴露在地表外，会不断受到风化作用的破坏，经过分解后，性质稳定的矿物会变成碎屑，这被称为砂矿物。这些颗粒中，很少一部分会留在原处，更多的是随着力的牵引而进行移动，并形成一些砂矿物的高含量带。

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这是比较容易被发现的标志，可以指出矿床所在，只要进行简单的追索，就能大致进行定位。因为方法简单，而且符合经济要求，所以至今仍然被沿用，而且相当广泛。除此之外，还可以配合填图、物探等其它方法，来提升精确性。
        2.物理探矿技术
        2.1IX荧光技术
        该技术的主要优点就是可以灵活使用，而且整体相当简便，这是因为用到的仪器十分小巧，而且操作也并没有很高的技术性。但，它能在短时间内就将元素成分分析出，精度也是相当可观的，所以在找矿中有很大的作用，而且是现在的主流物探方法。其原理相对简单，就是矿物在被一定波长的激光照射后，发射出元素X特征射线，对其进行捕捉并分析，就能获得矿物的有关信息。这能帮助定位并辨别矿体，另外，还能精准地获知矿体延伸到的具体位置以及整体的大小，正确利用这些信息，可以避免开采的盲目进行。
        2.2地面核磁共振技术
        该技术最开始只被用在勘探中，所以还要在持续研究其在探矿中的具体特征，从而找出其可能存在的缺陷，经过改进后在进行运用。通过了充分的观察，可以发现，技术的表现是动态的，所以无法对其进行静态观察，但其中没有出现明显问题，所以能进行初步的运用。不可否认的是，这是一项精度很高的技术，虽然体量并不大，但借助其可以进行定向探矿的特点，作用是相当惊人的。这是利用原子核的弛豫特性的差异的原理，并且基于该差异，获取了岩层中的物质分布，并且可以粗略地对含量以及位置进行一个判断。因为有误差的存在，所以结果不一定完全正确，只有相对较高的参考价值。通过将对应的设备用在地表并分析所获得信号的变化规律，可以对细节进行更为有说服力的推论。即便这些数值使比较粗略的，也能从中分析得出一个详细的判断。该技术好的方面是分析速度快，几乎没有错误的试验，因此获得的成果是相对可靠的，而且到现在都没有发现有较大的失误。这说明技术的潜力是可观的，对地质不会有破坏，在效率上也是很优异的。其缺陷是范围不大，所以仅仅可以进行本地化的探矿，不能作用于全局，而且必须进行前期的定向。在技术方面，其对电磁干扰的抵抗力低，因此通常进行遮蔽并且避免相对恶劣的条件，但是否则难以获得有价值的结果。
        2.3甚低频电磁技术
        当下在浅层中很少发现矿物，所以我们又要去面临紧缺的情况。而矿的规模越来越小，难度也很难得到控制，所以再使用相同的技术就变得没有意义。为了解决这个问题，我们需要探索更深的环境来发现潜在的矿物质。这是可以达到的，但是非常困难，并且需要复杂的技术来支持。低频电磁技术可以完成这项任务，其优点是可以达到更深的地方，易于使用，反馈速度快且用起来没有过多的限制。首先，我们处理使用Fraser过滤器等测得的数据，并通过控制矿石规律和位置规律有效地确定异常地质和分布方向。简而言之，它可以检测伪矿物，分离粗略的位置和切线，并从获得的反馈中推断出它们的存在。它的缺点也是致命的，强磁场干扰被无限放大，结果非常不准确。
        结语
        探矿技术适用于寻找矿石的技术手段的总称，其包含多个分支，如地质类、物探类等。技术可以帮助获取矿化信息，并通过对其的分析与评价来确定是否有可以进行开采的矿产。技术的差异不止体现在它们的流程，还有条件、效果等，所以要谨慎判断在特定条件下使用的技术，不能随意选择，也不能滥用。当然，即便在探矿中，技术是主导，在使用时也要灵活，具体的方式要适时来决定。在应用前，要先进行勘查工作，这样能让精确性有一定增长，通过获取岩层的信息，也能让找矿的概率变得更高。
        参考文献：
        [1]张苓，孙博昌.地质勘查与找矿技术探析[J].能源与环境，2013，（02）.：196-197.
        [2]陈田林.我国采矿技术的现状及发展趋势[J].技术与市场，2018，（07）：52.