摘 要：近年來，科學技術的發(fā)展速度不斷加快，廣度也不斷擴展，其在各個產業(yè)中的作用不斷加深，也對各行各業(yè)起著巨大的推動作用。目前，隨著數(shù)字技術在地質領域運用的出現(xiàn)，地質領域行業(yè)開始面臨著巨大的轉變。本文將結合數(shù)字化技術在地質探礦中的應用，對野外探礦技術進行簡要的分析和研究，并借由案例論述野外探礦特有的工藝技術，以供廣大讀者參考，為野外探礦工作提供可用的參考和建議。

關鍵詞：野外探礦技術；工藝技術；數(shù)字化技術；地質工作

數(shù)字化技術不受專業(yè)限制，用途廣泛，可用于數(shù)字影視（如數(shù)字電視），也可用于數(shù)字定位（如GPS定位）和地質工程。當前，數(shù)字技術正不斷結合各專業(yè)的優(yōu)勢和用途形成新的功能，此種變革帶來的影響不容小覷。從鉆探行業(yè)來說，在未來的發(fā)展中也勢必會走上數(shù)字化的道路。從其實現(xiàn)的難易程度來看，首先應當是建立大型的鉆探經驗數(shù)據(jù)庫，以網(wǎng)絡為媒介向鉆探工作者提供可用可靠的地質或鉆探相關信息，如技術參數(shù)、技術支持、底層信息等作為實現(xiàn)該架構的開端。

一、探礦信息數(shù)字化

使用既有的探礦信息對探礦工作的開展具有極其巨大的意義，不僅可以為探礦工作提供有用的先決條件，也能節(jié)省探礦所花費的時間、人力和物力，提升探礦的精準度。當前，人類已經探測到的地層信息范圍囊括了地球表面上下接近2000千米的地層數(shù)據(jù)，信息覆蓋的范圍幾乎可以達到每平方千米，但是數(shù)據(jù)覆蓋的密度還遠遠達不到當前人們探礦工作的需求。因而如何獲取大量且細致的地層信息、并將其構建成為一個巨大的信息數(shù)據(jù)庫成為了每位地質工程領域的科研和工作人員共同關心并致力的事情之一。按照需求，該數(shù)據(jù)庫的內容十分廣泛，其中涵蓋了諸如巖土層的成分，及其物理、化學和力學信息，地質構造和水文分布、人造物體的分布等數(shù)據(jù)信息。這些海量數(shù)據(jù)的巨大作用并非只體現(xiàn)在地質工程之中，還體現(xiàn)在各個行業(yè)之中，甚至與國家的安全也有所關聯(lián)。地層信息數(shù)據(jù)庫建成之后，可以容納各施工隊伍之前的勘探資料和觀測數(shù)據(jù)，而各行業(yè)相關人士也定期對其進行更新和補充，例如地下鋪設的管道位置、管道種類等結構。這樣便可以省去其他施工隊再次勘探的麻煩，就算年代久遠，再次勘探時也可以使用之前的勘探資料作為參考，降低勘探誤差出現(xiàn)的概率。

二、野外鉆探技術的數(shù)字化

鉆探技術的數(shù)字化，也就是在充分利用底層數(shù)據(jù)庫中的信息后，在進一步加強鉆進參數(shù)的采集工作，再對數(shù)據(jù)進行分析、運算、過濾和重組工作，同時還需引入人工智能技術來形成鉆井系統(tǒng)的知識庫、邏輯庫、方法庫和模型庫，最終形成由原始數(shù)據(jù)進行分析、識別和判斷以及決策的專家系統(tǒng)、推理系統(tǒng)和神經網(wǎng)絡系統(tǒng)，為實現(xiàn)自感知、自適應和自調節(jié)的職能鉆井和機器人控制以及遠程操縱技術打下堅實的基礎。此外，鉆探信息的數(shù)字化，還需要將定性的表述上升為定量的數(shù)字表示，完善度量標準，提升鉆探工作的精確度，將原本模糊的界限明朗化。例如，當前對巖石的劃分一般都粗略的劃分為硬、中硬、軟等幾個級別，但是數(shù)字化的表述方法則要更加細致和明確，可以從零開始劃分級別，數(shù)值越大代表巖石的硬度也越高。這種方法雖然對于人來說過于精細，但對于計算機來說更容易計算，由此得到的結果也更加精確和可靠。另一方面，數(shù)字化就是知識表示的數(shù)字化，也就是將人類創(chuàng)造和理解的知識表示成計算機能夠理解的數(shù)字形式。例如我們常用的井噴、井漏和卡鉆等鉆井事故，一般都是用術語來表示，再經由人轉化為數(shù)字語言，再利用計算機進行相關計算，并判斷發(fā)生這些事故的依據(jù)以及可以使用的應對和預防措施。有了上述性和諧數(shù)字化的信息庫和專業(yè)知識庫，就能夠人為地使用各種數(shù)理統(tǒng)計理論和鉆井理論，加強計算機的智能化程度，進而對出現(xiàn)的問題作出相應的判斷和反應。

三、野外探礦技術實例分析

地礦勘探部門經過長期的艱辛工作，鎖定了某地的金礦，對該金礦的成礦條件和分布規(guī)律、整體資源的預測基于評價準則等內容進行了深入的分析和研究，并由此積累了可用、高效的野外探礦經驗。根據(jù)之前累計的經驗，勘探隊根據(jù)以往的資料得知，此金礦周圍經過多年的挖掘和開采，已經探明的上部金礦大多已被開采殆盡，在其下部的地質由于深度較大，探礦工程還未正式啟動和實施，僅有個別實力強勁的單位在小范圍區(qū)域內進行試探。

在該次野外探礦工作中，先進的鉆探施工設備時必備的前提條件，如果探礦部門探礦施工設備老化，技術性能差，必然會阻礙野外探礦工作的順利開展。在選用鉆井方法時，根據(jù)該礦巖石物理力學性質來看，依然玄影小口徑金剛石鉆井的方法，該方法提鉆次數(shù)少，可以減少輔助時間，降低勞動強度，而且還能夠提升純鉆進的時間利用率，整體而言綜合效率較高。鉆孔結構則根據(jù)金剛石鉆井工藝的要求，使用簡單明了的鉆孔結構為最佳，并且盡量避免換徑，同時還需考慮到鉆具的材質和地層方面的因素可能造成的不利影響。對于鉆具級配的選擇方面，為了滿足鉆井工作的需求，必須加大鉆具的扭矩力，以降低鉆桿外徑和孔壁之間的間隔。對于鉆進參數(shù)的選取，需要考慮的影響因素眾多，而且很多因素是互相制約、互相聯(lián)系的，較為復雜，如鉆孔的深度、結構、施工設備的性能、鉆頭的類型以及參數(shù)、沖洗液的類型等等。在實踐過程中，必須結合這些具體情況分析，靈活、合理使用鉆壓、泵量和泵壓，這樣才能得到最優(yōu)的鉆進結果。本文以1500米的孔深作為事例，推薦的相關參數(shù)如圖一所示。

四、結語

在野外探礦技術中數(shù)字化系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于其精準的動作，能夠極精細的實現(xiàn)人們無法順利實現(xiàn)的功能和工作，特別對于海底、極低和高山缺氧區(qū)、沙漠以及外星等環(huán)境惡劣地區(qū)的野外探礦工作。數(shù)字化野外探礦工作將會大幅度提升探礦工程的精確度，在原有基礎上節(jié)約大量的時間、精力和物力，勢必會給探礦行業(yè)帶來新的前景，也會成為全球數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的良好開端。

參考文獻

[1] 王佩春，李鐵春.野外探礦技術探討[J].黑龍江科技信息，2012-05-15.

[2] 秦曉東，陳宇.野外探礦工藝研究[J].科技致富向導，2014-05-26.

[3] 楊建新.小秦嶺金礦田深部探礦施工技術工藝的設想與選擇[J].河南地質，2001-12-30.

作者簡介：劉衛(wèi)平，云南地質工程第二勘察院楚雄工程處。