新形势下的地质矿产勘查及绿色矿山开采探析

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

​李委员

巨野县自然资源和规划局 山东省菏泽市 274900

摘要

在新形势下,地质矿产勘查面临资源日益匮乏与环境保护双重挑战。因此,推动绿色矿山开采显得尤为重要。绿色矿山开采强调资源的有效利用和生态环境的保护,通过先进技术实现矿产资源的可持续开发。此外,地质矿产勘查应遵循因地制宜和循序渐进的原则,结合现代科技手段包括X射线荧光和地磁测量等,提高勘查精度与效率。


关键词

新形势;地质矿产勘查;绿色矿山开采

正文


在全球可持续发展的大背景下,地质矿产勘查与绿色矿山开采已成为矿业领域的重要课题。随着科技的不断进步,传统的资源开发模式面临着巨大的挑战,环境保护和资源利用效率亟需改进。新形势要求不仅要关注短期经济利益,更要着眼于长远的发展,以及生态环境的保护。因此,采用先进的技术手段进行矿产勘查,推行绿色开采理念,已成为必然趋势。

1.新形势下的地质矿产勘查及绿色矿山开采的重要性

地质矿产勘查是矿业开发的基础。通过科学的勘查手段,能够准确评估矿产资源的储量和质量,为资源的合理开发提供数据支持。在新形势下,先进的勘查技术如地球物理探测、遥感技术等被广泛应用,使得矿产资源的探测更加高效和精准。同时,在伴随数字化而来的大数据分析和人工智能技术的应用,使得地质勘查不仅限于矿产的发现,还可以更好地理解矿产的形成与分布规律,为后续开发奠定坚实的基础。

绿色矿山开采是矿业可持续发展的必然要求。传统矿山开采常常伴随严重的环境破坏和资源浪费,导致生态系统失衡。因此,推进绿色矿山建设,强调“节约、环保、循环”的理念,有助于在保护生态环境的同时,提高资源的利用率。绿色矿山的建设包括采用清洁生产技术、合理配置资源、废水与废气的处理和矿区生态恢复等多方面内容。通过这些措施,不仅能够降低对环境的影响,还能提升矿山的经济效益,实现企业的可持续发展。国家政策的引导和社会各界的关注为地质矿产勘查及绿色矿山开采注入了新的动力。诸多国家和地区开始制定相关法律法规,鼓励绿色矿山建设和科技创新。这一政策导向不仅提高了企业的环保意识,也促使相关科研机构加大对绿色技术的研发力度,推动整个行业向绿色低碳方向转型[1]

2.地质矿产资源勘查应遵循的基本原则

2.1因地制宜

在地质矿产资源勘查过程中,因地制宜是一个重要的基本原则。首先,不同地区的地质条件、气候环境和资源分布存在显著差异,因此在勘查方案制定时,应考虑当地的具体情况和特点。比如,在山区与平原地区进行勘查时,采用的方法和技术应有所不同,以确保资源的有效识别与获取。其次,因地制宜还体现在土地利用和生态保护上,根据区域的实际使用状况和生态环境要求,合理安排勘查活动,避免对环境造成破坏。同时,要注重科技手段的应用,根据当地的技术水平和基础设施条件,选择适当的设备和方法,提高勘查效率,降低成本。这一原则的落实有助于实现科学、有效的资源勘查,推动可持续发展。

2.2循序渐进

循序渐进是地质矿产资源勘查中的另一个基本原则,强调在实施过程中应遵循科学性和系统性。首先,勘查工作应从初步研究开始,逐步深入,形成分阶段的实施方案。在初期阶段,通过文献调研和区域走访,对资源潜力进行初步评估,然后根据结果规划更为详细的勘探方案,这样能够有效节约资源、降低风险。其次,循序渐进也意味着在技术选型上要逐步提升,从简单的方法向复杂、高精度的方法过渡,确保每个阶段的成果都能为后续工作提供参考。在进行各项勘查活动时,应定期评估进展情况,根据新发现及时调整计划和策略,从而达到最佳的勘查效果。这种渐进的策略,有助于控制投资风险,提高资源开发的科学性和合理性[2]

3.新形势下的地质矿产勘查技术分析

3.1X射线荧光技术

在新形势下,地质矿产勘查技术日益向高效、准确和环保方向发展,其中X射线荧光技术成为一种重要的勘查手段。X射线荧光技术通过激发样品中的原子,使其发生荧光,从而分析出样品中元素的种类和含量。这种技术具有快速、高灵敏度、无损检测等优点,广泛应用于矿产勘查和环境监测等领域。

XRF技术的快速分析能力使其在现场勘查中具备独特优势。传统的勘查方法通常需要复杂的化学处理和长时间的实验室分析,而XRF技术则能在几分钟内完成样品分析,大幅提高了勘查效率。同时,采用便携式XRF设备,地质工作者可以直接在现场进行实时分析,无需将样品带回实验室。这种即时反馈不仅加快了勘查决策速度,还大大降低了运营成本。XRF技术的高灵敏性使其能够检测到低浓度的元素,适用于多种地质矿产的勘查。例如,在稀土金属、贵金属以及某些工业矿石的勘探过程中,XRF能够有效识别并定量这些元素。此外,随着仪器技术的发展,现代XRF设备的分辨率和准确度也在不断提升,使其可以满足更为严格的行业需求。

在环保方面,XRF技术的无损检测特点使其成为推动绿色矿山建设的重要工具。传统勘查技术往往对样品造成损害,影响后续分析和资源利用。而使用XRF技术,样品无需破坏,保留其完整性,有助于实现可持续开发。此外,由于其不需要使用大量化学试剂,减少了化学废物的产生,进一步降低了对环境的影响。XRF技术与其他先进技术的结合应用也显示出广阔的前景。与GIS、遥感技术相结合,XRF可以实现数据的深度融合和综合分析,提升矿产资源的勘查效率和准确性。通过数据挖掘与智能化分析,XRF正逐步成为现代地质矿产勘查中不可或缺的工具。

3.2同位成矿勘查技术

在新形势下,地质矿产勘查技术不断发展,其中同位成矿勘查技术以其独特的优势和应用潜力,正逐渐成为矿产资源勘探的前沿技术。该技术基于同位素地球化学原理,利用不同同位素在成矿过程中所表现出的分馏和变化规律,为矿产勘查提供科学依据。

同位成矿勘查技术首先体现在对矿床形成环境的分析中。通过对稳定同位素及放射性同位素的比值测定,可以对矿床的成因、演化及矿源进行深入研究。这一过程不仅有助于识别矿物之间的相互作用,还能揭示成矿流体的来源及其迁移路径,有效指导矿产寻找。使用同位素法能够提高对矿产资源储量评估的准确性。在勘查过程中,通过详细分析样品中的同位素比值,地质学家能够获得有关矿石成分及其分布情况的信息。这些数据为建立更精准的资源模型提供了可靠依据,提升了勘探的科学性和有效性。此外,同位素分析还可用于环境影响评估,通过追踪污染源与矿产开发之间的相互关系,确保矿业活动的可持续发展。

同位成矿勘查技术还便于区域的矿产资源综合评价,尤其是在复杂的地质背景下。由于许多矿床具有特殊的成因机制,通过同位素组分的不同特征,可以实现对矿床分布规律的新认识。在这一过程中,数字技术和大数据分析工具的结合,促进了同位素数据处理及解读效率的提升,使得复杂地质条件下的矿产勘查变得更为高效。

未来,同位成矿勘查技术的发展将与人工智能、机器学习等先进技术相结合,推动智能矿产勘探的进程。例如,通过自动化同位素分析仪器,实时获取数据,并结合大数据处理能力,实现矿床的高效探测与精准定位。这一进程不仅能降低人力成本,还能显著节省时间,提升资源开发的经济性。

3.3地磁测量勘查技术

在新形势下,地质矿产勘查技术的不断进步为资源开发提供了新的机遇和挑战。其中,地磁测量勘查技术作为一种重要的地球物理勘查手段,正越来越多地应用于各种矿产资源的探测与评估中。地磁测量技术主要是通过测量地球磁场的强度和方向变化,分析地下矿体的物理特性,以此推断潜在矿藏的位置和形态。

地磁测量技术的优势在于其高效、快速且经济性强。与传统的钻探或地质取样方法相比,地磁测量可以大范围进行,而且能够实时获取数据。这使得勘查人员能够迅速识别出在一定深度范围内的矿产分布情况,从而有效缩小目标区域并降低后续勘查成本。

在实施地磁测量时,勘查人员首先需要选择合适的测量设备。现代地磁仪器,如超导量子干涉仪和相对磁力仪等,具有高灵敏度和准确性,在复杂地质条件下也能有效运行。通过不同的测量模式,可以根据地质条件和勘查需求实现灵活应用。此外,结合卫星遥感技术和GIS,能够进一步提升数据处理和分析的能力,使得地磁测量成果更加直观和可视化。

数据的后处理和解析是地磁测量勘查技术的另一个关键环节。通过先进的数值模拟与反演算法,可以将地磁数据转换为地质结构模型,帮助识别矿体的形态、规模及其相对位置。配合其他地球物理勘查技术,综合分析可提高勘查的准确率,尤其是在复杂的地质环境中[3]

4.新形势下绿色矿山开采技术探析

4.1井下通风

在绿色矿山开采中,井下通风技术是保障矿工安全与工作环境的关键措施。通过合理的通风设计,可以有效降低井下温度、湿度及有害气体浓度,提升作业效率和安全性。现代通风技术采用计算机模拟和流体力学原理,优化通风系统布局,确保空气流通顺畅。此外,利用风机监控与自动调节系统,可以根据工作状况动态调整风量,提高能源利用效率。同时,应用环保材料进行通风管道的建设,减少对环境的影响,有助于实现绿色矿山的目标。

4.2保水技术

保水技术在绿色矿山的实施中至关重要,其目的是保护地下水资源,防止水土流失与矿区水污染。现代保水技术主要包括封闭式作业、蓄水池建设以及科学用水管理等措施。通过设置透水层,控制开采区域与水源的联系,减少地下水的过度抽取。此外,采用雨水收集与再利用系统,合理调配水资源,实现水的循环利用,可以有效降低外部水源的依赖,维护生态平衡。推行这些保水技术,有助于促进矿区的可持续发展。

4.3矿石排序技术

矿石排序技术是提高矿山开采效益的重要手段。通过采用先进的分选设备,如激光分选、重力分选和浮选等技术,可以实现对矿石成分的精准识别,从而优化资源配置。在实际应用中,依据矿石特性进行分类处理,不仅可以提高矿石品位,还能降低后续加工成本。同时,利用计算机数据分析,实现对开采参数的实时监控与调整,进一步提高分选效率。这些创新技术能显著提升矿产资源的回收率,推动绿色矿山的高效发展。

4.4提高回采率

提高回采率是绿色矿山开采技术中的核心指标之一。采用先进的开采技术,如全自动化机械化开采,可以有效减少矿石损失,并在保证安全的前提下实现高效开采。通过优化矿体的开采方案,合理布局煤层与矿石,最大程度地回收可用资源。此外,技术创新如智能化监测及大数据分析也能实时调整开采策略,确保资源的高效利用。强化员工技能培训和提升团队合作能力,从而在实际操作中提高采掘效率。通过这些措施,不仅可以提升资源回采率,还能减轻生态环境的负担,实现绿色矿山目标[4]

5.绿色开采技术的创新

5.1共采技术

一种利用地质体内不同矿种、不同层位的资源,通过统一开采、合理开发,提高资源利用率的技术。该技术强调在矿产资源开发中进行多矿种协同开采,既可以减少采矿活动的频次,降低对环境的干扰,又能提高矿产资源的综合回收率。通过合理的开采规划和设计,共采技术不仅能够最大程度地利用矿区内的各类资源,还能减少煤炭、金属等不同矿种之间的弃矿率。例如,在区域内同时开采铁矿和铜矿,能将相关的副产物进行综合利用,达到资源的最优化配置。此外,该技术在实施时还会考虑矿区的生态恢复问题,通过清理开采废料、恢复植被等手段,实现生态环境的修复与重建。

5.2保水技术

主要关注在矿山开采过程中对水资源的有效管理与保护。随着自然环境变化和人类活动对水资源的影响,矿业活动中的水污染和水耗问题越发凸显。保水技术通过建立合理的水管理方案来减少水资源的浪费和污染风险,例如采用封闭式管道系统、循环用水技术和雨水收集技术等。这些措施不仅有效减少了开采过程中的水资源消耗,还能够保护周边水体的生态环境。此外,保水技术还重视在采矿流程中对地下水位的监测与调控,防止因过度抽水导致邻近生态区域水位下降,以及干扰当地的生态平衡[5]

结语

在新形势下,地质矿产勘查与绿色矿山开采不仅是实现资源可持续利用的必然选择,也是推动生态文明建设的重要举措。通过科技创新提升勘探效率、优化开采流程,矿业企业能够有效降低环境影响,促进生态修复。同时,政策引导和行业协作将进一步增强绿色矿山发展的动力。面对资源枯竭和环境危机,应坚持绿色发展理念,推动矿产资源的合理开发与高效利用,以实现经济、社会和环境的综合协调发展,为子孙后代留下一片青山绿水。

参考文献

[1]刘世安,刘雪颖,冀华.地质矿产勘查中绿色勘查技术应用分析[J].冶金与材料,2024,44(07):52-54.

[2]杨驰.地质矿产勘查及绿色勘查技术创新研究[J].世界有色金属,2024,(13):139-141.

[3]刘伟明,杜欣拓.新形势下的地质矿产勘查及绿色矿山开采探析[J].世界有色金属,2024,(13):79-81.

[4]闫普晴,陈哲,李傲竹.地质矿产勘查与生态环境保护协调发展[J].世界有色金属,2024,(09):118-120.

[5]覃芳.浅谈新形势下地质矿产勘查及绿色开采技术创新[J].世界有色金属,2024,(02):149-151.

 


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