地质资源勘查中地质工程的作用及其发展探索
   来源:中国科技博览     2021年08月17日 18:12

水文地质调查评价与水文地质资源勘察开发保护工程勘探施工及新技术...

赵花

[摘 要]随着科学技术的不断进步,地质勘查工作中也出现了很多创新技术,并且在各行各业中都实现了应用。地质工程是地质资源勘查实践中一项非常重要的技术手段,通过对地质工程关键技术的应用能够帮助相关工作人员直接获取地下岩层中的实物样品,对了解地质资源构成情况,实现对新能源的开发利用有重要意义。

[关键词]地质勘查工程;新技术;发展趋势;应用

中图分类号:TQ44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0037-01

地质勘查工程主要是对施工地点进行地质与环境勘查,并且進行与工程建设有关的各种调查活动。勘查工程是工程建设最基本的环境,为工程的决策、设计、方案制定提供了最为科学的依据。地质勘查技术是工程勘查技术中的一个组成部分,随着科学技术的发展,地质勘查技术也实现了飞速发展,再加上国家对地质勘查技术的关注度不断提升,促进了新设备的研发和市场的蓬勃开拓,给地质勘查工程带来了新的希望。因此,我们应积极探索地质勘查工程中的新技术与发展趋势,以促进我国勘查事业的进步与发展。

1 地质资源勘查中地质工程的作用

工业化发展背景下,诸如天然气一类传统能源供应量与占有量已经难以满足各行业领域对能源的需求,新能源的勘查与开发成为地质工程领域高度重要的一项课题。在地质资源勘查中,地质工程相关技术的应用能够为深部找矿以及复杂地层条件下矿产资源的开发利用提供必要的技术支持。与此同时,新时期的地质资源勘查工作不单单是对能源的勘察,还应当充分考虑在能源勘查与开发过程中如何对环境进行保护,避免各种在自然灾害的发生,在多学科知识相互交叉与结合的背景下,将地质工程相关技术的应用价值在地质资源勘查工作实践中充分体现并发挥出来。

2 地质勘查工程中的新技术

我国的地质勘查技术不断提升,经过了长期的实践,当前已经拥有了非常高的技术实力,我们将对这些新技术的进行简要了解。

2.1 地表地震勘探技术

地震勘探技术是指利用地质层介质和密度的差异,向大地发射人工地震波,通过观测和分析地震波在地层的反应来推断地下岩层的构成及形态的物理勘探方法。目前主要用于石油和天然气的勘探,在煤田、地质研究、金属矿的勘探等方面也有部分应用。

2.2 磁法勘探

磁法勘探主要是利用地质层由于具有的不同磁性产生的不同磁场,使地球磁场在局部地区发生异常的探测方法。属于基本的地物探测方法,也是常用的地物探测方法之一。目前主要用于油田和铁矿区的勘探工作,具有较好的探测效果。

2.3 电法勘探

电法勘探法主要是根据不同地质成分的电性差异来寻找矿源和确定地质构成的地物勘探方法。主要应用于金属矿区的勘探,目前技术比较成熟,已覆盖全国重要地区。

2.4 遥感技术

遥感技术一般用于航天领域的比较多,主要借助卫星,来对地面进行遥感测量,间接获取地球上的地形、距离等信息。遥感技术主要具备实时性、测量准确性高、效率高等特点,在地质勘查工程中得到了比较广泛的应用。

2.5 钻井技术

钻井技术是地质勘查工程中比较重要的技术,对于礦井的开发有着重要的意义。传统的钻井技术不仅费用高,而且施工周期比较长,不利于能源开发的可持续发展。尤其是我国钻井技术与国外钻井技术相比存在着较大的差距,我们应积极改进钻井技术,降低勘探成本,提升勘探速度,从而缩小与国外先进国家的差距。

2.6 地、物、化三场异常互相约束方法

地就是人们常说的地质结构,而物就是地球所在的物理场,化与物相对,是化学场。这三场技术组成找矿技术理论,而且在实际的找矿工作中使用了这种理论。尽管这三种技术已经完善,但是在使用的时候,还是能发现存在的问题。技术对于找矿工作有很多要求,可是找矿工作却不能满足所有要求。例如能够勘测到的地下深度是多少,而且需要使用怎样的勘测技术,以及怎样能够保证精确度等。当线圈处于稳定的状态时,工作性能高,而且能发挥积极的作用。可是在一定深度之后,线圈就失去精准度,对于探测人员来说,探测矿藏的具体位置很重要,在汇报矿藏位置的时候,不能上报大致的位置,而是应该提供具体的位置。因此在探测的过程中,需要保证的就是探测的精准度。而且我国的探测技术在发展而且不断的完善,应用性也提高。

2.7 X射线荧光技术

现在的探测技术使用较多的就是X射线荧光技术。我们的大部分矿藏都被埋藏的很深,因此需要使用这种技术,首先工作人员要向矿藏发出一个信号。而矿藏在收到信号的时候,向工作人员发出另外一条射线,而且是在接受信号之后立即发出,而且这种射线要比激光射线的波长更长。地面的工作人员在收到新的信号之后,就可以判断地表以下矿藏的位置还能计算出矿藏的储存量。通过射线的信号就可以避免盲目挖掘,而且也保护了环境。因此在对矿藏探测的时候,使用的也较多。

3 地质资源勘查中地质工程的发展

(1),以针对复杂坚硬地层的钻探技术为研究重点。随着油田、矿井、建筑等工程项目改扩建工程的深入发展,钻探施工所面临的地质条件将更为复杂,工程钻探中常常面临着断层破碎带、岩溶、海洋、湖泊等客观不良条件的影响,当前的钻进技术应用中常常出现卡钻、埋钻、钻孔弯曲等问题。因此,地质工程中必须针对复杂坚硬地层条件所适用的钻探技术措施进行深入研究,以提高钻探效率,提高钻探施工安全性。如针对岩石破碎程度高、破碎带以及裂隙带发育明显,掉块严重的区域,为减少钻探过程中发生坍塌、掉块事故的危險性,提高岩芯采取率,可应用绳索取芯技术进行钻进,隔离上部破碎带,提高钻探安全性(如下图1所示)。该技术的应用大大减少了提钻次数,孔壁裸露时间短,受升降钻具破坏的可能性小,更加适用于复杂地层的钻进以及测斜工作开展。

(2)促进探矿工程技术的智能化、自动化、精确化、以及便捷化发展。为适应地质资源勘查工作复杂化、多元化的发展特点,应进一步加大对地质工程领域中定位测量、定向钻探等相关数字化系统技术的研究力度,将变频电机以及其他相关智能化设备在地质资源勘查领域中推广开来,并重视对定向技术装置的研究开发,以确保地质资源勘查工作的顺利进行。

(3)加强对超深钻探技术的研究开发。目前一些地质工程实践中,受地形、水力等客观因素的限制影响,常常会涉及到250.0m甚至300.0m以上超深孔钻探问题。钻探深度过高会导致钻探过程中不可避免的遭遇破碎层,增加钻进成孔难度,钻头、钻芯管等消耗量巨大,并且对钻孔孔斜度的控制存在较大难度。为适应超深地质资源勘察要求,应结合相关工程实践中的地质条件与特点,组织进行钻探技术攻关,加大对超深钻探技术的研发力度,尝试将单动双管钻具与跟管钻进工艺相结合,对配套钻探工艺进行优化,在避免卡钻、埋钻等孔内事故发生率的同时,确保超深破碎层钻进期间的孔壁稳定性,为地质资源勘察以及地质分析工作的开展提供保障。

4.结束语

在现代经济发展速度不断提高的背景下,我国地质资源勘查工作实践中探矿工程技术的应用范围不断扩大,应用价值也不断凸显。地质工程作为一项具有极强专业性的综合学科,在地质资源勘察与新能源开发中的应用价值非常突出。促进地质工程相关技术的多元化发展对提高地质资源勘察工作质量与效率有重要意义与价值,值得引起业内人士的关注与重视。

参考文献

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