关于淮北煤田深部找矿方法及问题

关于淮北煤田深部找矿方法及问题探讨摘要：论述了物探法范围内各种方法在淮北地区深部找矿中的应用及其特点,综述了淮北地区深部找矿中存在的问题及解决措施。

关键词：深部；找矿；物探

中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：

随着国民经济的迅猛发展,矿石资源形势也越来越严峻,同时面对矿产资源“走出去”模式的举步维艰,在本土上进行新一轮的深部地质找矿,尤其是对那些资源锐减、经济效益差、深部资源潜力大的矿山进行发掘更为迫切。

1 物探方法及其特点

安徽省两淮地区煤炭资源丰富，但在西部(毫州一太和一阜阳)地区煤系上覆新地层(第四系+新近系)较厚。大部分地区还有巨厚古近系。根据区域构造分析和石油钻孔揭露，该区构造复杂，大部分区域存在二叠纪煤系地层，由于该区仅有个别石油钻孔在2000m 以下钻遇煤层，而煤田钻探在浅部尚无见煤钻孔。所以在这个地区只能利用物探资料(重、磁、电、地震)作为依据进行煤田预测。以下介绍几种物探的方法及特点。

1.1 磁法

该种方法的应用前提是矿岩内存在磁性差异,并且其深部磁性体引起的磁异常能被所用仪器捕捉到,并且能够与已知的矿岩异常相区别,该类方法的技术难点即为数据处理的多解性,因此其对软

件的要求很高,最新的磁法包括瞬变电磁法等。瞬变电磁法与传统的直流电法、激电方法比较,其探测深度明显加大,其竖向分辨率也高,因此易于探测到覆盖层下的良导电体,该中方法的探测深度可

达300～400m,自上世纪该方法被应用以来已经相继发现了一批隐

伏的、埋藏较深的金属矿藏,目前该种方法在国内已处于普及阶段[1]。

1.2 电法

可控源音频大地电磁法是一种主动源大地电磁测量方法,其通

过在一定范围内逐步改变发射机与接收机的频率来对不同深度矿

藏进行取样,其针对大地电磁测探法中场源的随机性及其微弱信号难以直接感应观测到的信息,因而改用人工控制的场源的一种方法,其应用前提是深部矿藏存在着明显的电阻率差异以便于研究解决

接触带的位置、形态及向下的变化趋势,该种方法探测深度可达1000m左右,国内招金集团在多处矿山应用该种方法预测靶区,其中有6处在800～1000m深度范围内发现矿体,该种方法目前在国内处于推广阶段。

1.3 井中物探法

该种方法可获取井壁四周和钻孔底部的信息,对发现井旁或井

底的盲矿非常重要,该类方法包括井中磁测、井中瞬变电磁法、井中激发极化法以及井中充电法等,该种方法目前在西方发达国家应用较为普遍,其工作深度可达2500～3000m,探测范围为井周半径为200～300m范围内的良导体,该种技术应用的典型范例为哈萨克斯

坦在库斯穆龙矿田内成功的探测到埋深为700m的块状含铜黄铁矿矿体以及埋深为2400多米的维克多铜镍矿床等。该种探测技术目前在国内处于普及和推广的阶段。

1.4 大比例尺航空物探法

该种方法具有远距离快速获取地质信息的特点,其也被广泛应用于区域地质图工作,在深部找矿应用中是利用航空物探资料结合区域地球化学和地质理论用来研究区域控矿因素,确定隐伏矿可能存在的靶区,随着该系统本身的精度以及综合配套能力的不断提高而逐步形成由航测、电磁、放射性等方法构成的综合系统,然后与全球卫星定位系统进行配合以在区域普查及矿区深部找矿中发挥作用,该种测试方法于2006年在湖北大冶深部找矿中取得了一定的实际效果。

1.5 地震勘察技术

其主要原理是基于地震反射技术,现已经成为油气勘探中使用的主要工具手段,但其在一段实践内该种方法在金属找矿中受到制约,直至上世纪90年代随着人们对岩石和矿物的物理性质的深入研究才为其在找矿中应用创造了条件。其基本原理是利用地震反射技术来探测到潜在反射体并对其加以成像,其形成取决于矿床或反射界面与周围介质间存在的声阻抗差异和该反射体的几何特征,二者综合为岩石的声阻抗并将其作为反射技术能否成功利用的先决条件[2]。

2 深部找矿存在的问题

2.1 不能因地制宜

目前淮北地区在深部找矿工作上存在着不结合当地资源状况、工业布局以及其迫切程度,而是全面开花,实行需要与可能相结合。由于国内资源分部、工业布局以及经济发达程度非常不均衡,因此在深部找矿工作中应综合考虑各种因素,最终确定深部找矿的适宜区域。

2.2 人员素质相对落后

目前淮北地区采矿业人员技术水平相对落后,对深层找矿工作

开展极为不利,已经成为深部找矿工作开展的瓶颈。因此应尽快开展技术专家及技工的培训工作,尽早造就一支能达善战的深部找矿技术队伍。由于该项工作是一项多工种联合作业,因此参与工作的人员应是对多工种知识都熟悉的多面手,只有这样才能善于客观的认识地质规律,善于抓住主要矛盾,解决找矿过程中的疑难问题；同时对于理论研究人员应积极开展深部找矿理论的研究,对成矿规律进行总结,而对技工则应加强对仪器设备操作使用的培养,并尽量

实现操作的自动化,从而更加有效的保证找矿工作的顺利进行。

2.3 仪器设备相对落后

相应的仪器设备是找矿工作中不可或缺的工具,成矿理论研究

再好,对矿藏的分析、研究、推断工作做得再完美而没有探矿工程施工证实则一切为零,目前国内所采用的设备不乏新产品,但其工

作效率并不高,而深部找矿只能又好又快的进行才能尽快见到效益,而要实现该目的只有靠提高仪器、设备性能及精度来解决,在该问

题的解决上可通过借鉴国外先进经验与自主研发相结合的方法。

2.4 技术落后

在深部找矿工作中应对于深部找矿和危机矿山外围找矿的成矿重点区域作出足够的基础性地质工作,以便于对区域内深部成矿地质特征及矿产形成、赋存的地质条件进行充分了解,在实施过程中除了要先进的理论作为指导还要参考地球物理、地球化学圈定的异常,只有从地、物、化、遥等多方面同时开展,联合攻关,才能更有效的识别、发现以及提取新型的、深层次的找矿信息以及如何在不同地区与不同成矿背景下选择最佳勘测技术方法组合等问题总结出系列的勘测准则。

3 解决深部找矿中的关键技术问题的对策

1、岩心钻探设备方面

（1）加快全液压动力头地表岩心钻机的引进。在岩心钻探设备上，采取技术革新与技术改进两头并举的策略。在加快全液压动力头式岩心钻机引进的同时，加强立轴式岩心钻机的改进。

（2）加快坑道钻探设备的能力、功能的提升。在危机矿山接替资源的勘探中，对某些成矿模式的地层，在现有的数百米深的地下坑道或开采区内，利用坑道钻探设备来进行深部岩心钻探工作，可以充分揭露深部地层，节约钻探费用和时间，提高勘探效率。

2、岩心钻探器具及工艺方法方面

（1）在上世纪90年代，由于我国地质钻探工作量的锐减，一些先进的钻探技术在其他行业已经得到了成熟应用。钻探技术的一