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1.绪论

(1)勘查目的和任务

简述勘查目的和投资人、矿山设计单位对勘查工作的具体要求。

(2)勘查工作区位置、交通

说明勘查工作区的区块编号、勘查范围和拐点经纬度、矿区位于所在县级城市的方位、直距、矿区边界和面积，经过矿区或邻近的(现有或拟建的)铁路、公路、水路等重要交通线以及矿区距最近的车站、码头、机场的距离(直距、运距)。

(3)勘查工作区自然地理、经济状况

概述矿区地形地貌的主要特征、类型、绝对高度和相对高度，主要河流的最低侵蚀基准面、丰(枯)水期流量及最高洪水位等。根据有代表性的气象资料，说明矿区的气候特征、气温变化、降雨量、暴雨强度、蒸发量、相对湿度、风力、风向、雷电情况、雨季和冰冻期、冻土层深度等。说明区内的地震烈度，概述滑坡、泥石流等地质灾害情况。

简述区内经济概况，包括燃料、电力、供水水源、建筑材料、工业、农业、牧业、人口等。应说明供水水源地、电网名称，矿区距水源地、电网距离及供水、供电满足程度。

(4)以往工作评述

简述矿床的发现、从发现至本次勘查所进行的地质、物探、化探等各项工作，按时间先后简述其工作情况、投入主要工作量、取得的主要地质成果等，并对其成果质量和勘查、研究程度进行评述。如属已开采的勘查矿区，应阐明矿山生产建设的规模、生产概况、累计采出矿量及已消耗的资源/储量。

(5)本次工作情况

说明工作的起止年月、简要经过、完成的各项实物工作量(插表)、投入资金总额、取得的主要地质成果、矿床类型及简要地质特征、总计资源/储量、首采区范围、开发前景。按不同的类型列出资源/储量表，并列出其平均品位(按国家规定应保密的矿种不必列出本表)。

2.区域地质

以1∶50000比例尺的区域地质调查资料(1∶50000比例尺未做地区，可用1∶200000比例尺区调资料)为基础，简明扼要的说明矿床在区域构造中的位置，区域内对矿田(床)成因有影响的主要地层及岩浆岩种类、特征及分布、主要构造的特征及分布。

3.矿区(床)地质

详细说明矿区(床)所在范围内，对成矿作用有影响和对矿体有破坏作用的地层、构造、岩浆活动、变质作用、围岩蚀变;赋矿层位及矿化等特征。

4.矿体(层)地质

(1)矿体(层)特征

综合叙述矿体(层)的总数目、总厚度、含矿率、空间分布范围、分布规律及相互关系等。分别说明主要工业矿体(层)的赋矿岩石、空间位置、形态、产状、长度、宽度(延深)、厚度、沿走向倾向的变化规律、连接对比的依据和可靠程度、成矿后断层对矿体连接的影响。矿体(层)多时，小矿体特征可列插表说明。

(2)矿石质量

按矿石性质分带(氧化带、混合带、原生带)，分别说明矿石的结构、构造、矿物成分、有用矿物的含量、有用矿物的粒度、晶粒形态、嵌布方式、结晶世代、矿物生成顺序和共生关系;说明矿石的化学成分，主要有用组分和伴生有用、有益、有害组分的含量、赋存状态和变化规律等。对于以物理机械性能为主要评价指标的矿产，则应对其物理机械性能进行详细论述。

(3)矿石类型和品级

矿石类型和品级阐述矿体氧化带、混合带及原生带的分布范围。说明矿石的自然类型、工业类型、工业品级种类以及划分的原则和依据。对选冶性能有明显差异的各类矿石，应详细说明其所占比例和空间分布规律。

(4)矿体(层)围岩和夹石

说明主要矿体(层)上下盘围岩的种类，近矿围岩的矿物成分、有用、有益和有害组分的大致含量、蚀变情况及其与矿体(层)的接触关系;说明矿体(层)内夹石(层)的岩性种类、分布规律、数量、有用、有益和有害组分的大致含量、夹石(层)对矿体完整性的影响程度。

(5)矿床成因及找矿标志

简述矿床成因、成矿控制因素、矿化富集规律和找矿标志，指出矿区远景及找矿方向。

(6)矿区(床)内共(伴)生矿产综合评价

对于在勘查主矿体的同时综合勘查的共生矿产、伴生矿产，应进行综合评价，说明其综合勘查的程度、规模、分布规律、矿石质量特征等。

5.矿石加工技术性能

(1)采样种类、方法及其代表性

说明各种类型矿石加工试验样品的采样目的、要求(包括投资人、矿山设计单位对试验种类和数量的要求)、采样种类、采样方法、采样的工程种类及编号、样点的数目，并从矿石类型、样品空间分布、品位等方面评述样品的代表性。

(2)试验种类、方法及结果

说明各种类型矿石加工技术试验种类，采用的加工、选矿方法及试验流程，并叙述所取得的各项试验成果。

(3)矿石工业利用性能评价

根据矿石加工技术试验结果，做出矿石可选冶性能和工业利用性能的评价，说明矿石中有用组分回收利用和有害杂质处理的可能性，提出共(伴)生组分综合利用的途径。

对于矿石类型简单、或属于已开发矿床的深部(或走向)延伸部分矿体的勘查，矿石类型和已开发部分一致或相似，不需进行选冶试验，仅与邻近同类型生产矿山进行矿石类型、结构构造、物质成分等实际资料进行对比的，应对其矿石可选冶性，综合回收利用情况进行说明。

6.矿床开采技术条件

(1)水文地质

①简述矿区所处水文地质单元的位置;矿区地形地貌、水文气象特征，地下水的补给、径流、排泄条件，矿床最低侵蚀基准面和矿井最低排泄面标高。②论述矿床开采疏干排水影响范围内各含(隔)水层的岩性、厚度、分布、岩溶裂隙发育程度，主要充(含)水层的富水性、导水性、水头高度、水质、水量、水温、补给条件及其与相邻含水层和地表水体的水力联系程度;构造破碎带、风化裂隙带及岩溶的发育程度、分布、含(导)水性及其对矿床充水的影响，地表水、老窿水对矿床充水的影响程度。③预测矿坑涌水量，确定矿床的充水因素及其水文地质边界，建立水文地质模型，选择合理的计算方法及水文地质参数，计算矿坑第一开拓水平的正常和最大涌水量，估算矿坑最低开拓水平的涌水量，并对水量可靠性进行评述，推荐作为矿山开采设计的矿坑涌水量。④矿区供水水源评价，对矿坑水的排供结合与综合利用的可能性及矿区内可作为供水水源的地表水、地下水、地热水、矿泉水的水质、水量进行初步评价。如矿区内不存在可作为供水的水源地，则应指出供水方向，并提出进一步工作的意见。对盐类矿床上、下可能存在的卤水资源也应进行评价。

(2)工程地质

①论述矿体(层)围岩的岩性特征、结构类型、风化蚀变程度、物理力学性质及各种软弱夹层的岩性、厚度、分布及其物理力学和水理性质;统计各类岩石的RQD值(岩石质量指标)，评述岩体的质量;论述矿床范围内，特别是对矿床开采、工业场地布置有影响的断裂(破碎带)的规模、性质及分布、充填物的性质和胶结程度，坑内开采的矿床应论述矿体及其近矿围岩的节理的规模、产状、充填物的性质、节理密度、各类结构面(层面、节理裂隙面、断裂面、软弱层面)的组合关系，评述岩体的稳定性;论述风化带深度和岩溶发育带的发育深度，矿区内各类不良自然现象及工程地质问题。②结合矿床(可能)的开拓方案，对矿体及其顶底板岩石的稳固性、露天采场边坡的稳定性以及矿床的工程地质条件做出综合评价，预测可能出现的主要工程地质问题，提出防治意见。

(3)环境地质

①阐明矿区及其附近地震活动历史，地震烈度，地形地貌条件及新构造特征，对矿区的稳定性做出评价;评述矿区目前存在的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和环境污染问题。②依据各种自然地质作用和采矿活动对地质环境可能造成的破坏和影响程度，评述矿区地质环境质量。③对矿床开采中可能引起的区域地下水位下降、山体开裂、滑坡、泥石流、地表沉降和塌陷、地表水及地下水的污染、放射性及其他有害物质的污染等环境地质问题进行预测评价，提出防治意见。④煤矿应叙述井内瓦斯、煤尘和煤的自燃等方面的基本测试结果，结合井田地质条件和井田内邻近生产矿井的有关资料，分析其变化规律，评述其对未来矿井的建设、生产可能产生的影响。⑤深埋矿床和地温异常矿床，应叙述井田、矿床的地温状况，恒温带深度、温度、地温梯度及变化;高温区的分布范围与分级、地温背景，热源。⑥放射性本底值较高的矿床，应对放射性背景值及其变化规律进行论述，划出对人体有危害的高背景值区。

7.勘查工作及其质量评述

(1)勘查方法及工程布置

说明勘查类型、勘查手段、方法的选择、勘查工程布置原则、工程间距的确定及依据。对矿体(层)的厚度、矿石品位、矿产资源/储量等进行数值和变化系数的计算，或进行地质统计学方法的分析，说明使用的勘查工程间距对矿体(层)的控制程度，以及所采用的工程间距的合理性。

(2)勘查工程质量评述

说明钻孔结构、岩矿心直径及其合理性;钻孔孔斜和方位角测定所采用的仪器及测量方法和质量评述;孔深校正、岩矿心采取的质量评述;钻孔封孔方法、封孔质量检查及评述;孔口立桩标记及钻探班报表质量、岩矿心管理工作评述;简易水文观测及其质量评述;水文地质孔的止水、抽水试验质量评述;地下水动态长期观测工作质量评述。

说明槽、井、坑探工程规格、质量。评述其取得的地质效果。

对质量存在问题，但又参与资源/储量估算的工程，应逐一进行质量评述。

(3)地形测量、地质勘查工程测量及其质量评述

简述控制测量的等级和实测精度;采用的平面坐标和高程系统;地形测量的成图方法及质量。简述地质勘查工程的测量方法及质量。

(4)地质填图工作及其质量评述

说明矿区地质图和地质剖面的测制方法及其精度。

(5)物探、化探工作及其质量评述

简述地面物探、化探的工作方法、工作量、资料处理和地质解释方法、主要成果并做出质量评述。

说明测井的工作方法、工作量、地质解释方法、主要成果并做出质量评述。

(6)采样、化验和岩矿鉴定工作及其质量评述

说明光谱分析、全分析、基本分析、组合分析、物相分析等样品的采集方法、规格及其确定的依据;采样工作质量及样品的代表性;采样工作的检查结果。样品加工及缩分系数选择的依据。

各种化验分析内检、外检情况及质量评述。岩矿鉴定工作质量评述自然重砂、人工重砂、单矿物、同位素年龄及稳定同位素(包括硫、铅、锶等)组成样、精矿样品等的加工、分析、鉴定工作质量的评述。水样、岩矿物理力学性质测试样的采样、测试及其质量评述。

8.资源/储量估算

(1)资源/储量估算的工业指标

说明有关工业指标的文件、文号，引述工业指标的内容。

(2)资源/储量估算方法的选择及其依据

从矿体的形态、产状及勘查工程的布置方式等方面论述所选择的资源/储量估算方法的合理性及其依据，并阐述该方法的主要计算公式。

(3)资源/储量估算参数的确定

论述参与资源/储量估算的面积、体重、单工程平均品位、块段平均品位、矿床平均品位、特高品位、矿体平均厚度等参数的测定、计算和处理方法。

(4)矿体(层)圈定的原则

说明根据矿床地质特征、成矿控制因素及矿化规律等所确定的矿体圈定和连接、内外推的原则。

(5)资源/储量的分类

根据矿体的勘查控制程度、地质可靠程度、可行性评价结果，对勘查工作所获得的资源/储量进行分类，说明各类型资源/储量的具体划分条件及其在地质空间的分布。

(6)资源/储量估算结果

说明各种类型资源/储量估算结果、总资源/储量，各类型资源/储量所占矿床总资源/储量的比例。资源/储量估算结果可用附(插)表说明。

(7)资源/储量估算的可靠性

抽取一定数量的块段用其他方法进行验算，根据验算结果来评述资源/储量估算的可靠程度。

(8)共(伴)生矿产的资源/储量估算方法及结果

分别说明各种共(伴)生矿产的取样方法、基本分析或组合样数目，块段平均品位、矿床平均品位的计算方法、资源/储量估算方法及结果。资源/储量估算结果可用插表说明。

(9)资源/储量估算中需要说明的问题

9.矿床开发经济意义概略研究

①论述国内、外资源状况，市场供求、市场价格及产品竞争能力;②概述矿床的资源储量、矿石加工技术性能及矿床开采技术条件;③概述供水、供电、交通运输、原料及燃料供应、建筑材料来源及其他外部条件的概况;④简要说明未来矿山生产规模、服务年限及产品方案;⑤简要说明预计的开采方式、开拓方式、采矿方法、选矿方法、选矿流程等;⑥论述评价方法的选择及技术经济指标(类似企业的经验指标或扩大指标)的选取;⑦经济效益计算(附有关表格)及敏感性分析;⑧简要说明企业经济效益和社会效益、环境保护问题;⑨对建设项目进行综合评价，确定矿床开发有无投资机会、是否需要进一步勘查、是否制定长远规划或工程建设规划。

10.结论

①对矿床勘查控制程度、地质报告资料的完备程度及其质量等做出概括的、结论性的评述;②总结矿床成矿基本规律，做出远景评价;③评价开采技术条件和地质环境问题;④指出矿床开采的经济效果;⑤总结地质工作中的主要经验教训及存在问题;⑥提出对今后生产地质勘查和矿山开采的建议。

注:结论之后附照片图版，照片图版也可单独成册。

11.附图

①勘查工作区交通位置图(也可作报告正文绪论部分的插图);②矿区勘查工作程度图(绘出前人历次区调、勘查的范围并注明工作年限和勘查阶段);③区域地质图;④矿区地形地质图(包括图切地质剖面图、地层综合柱状图、探矿工程分布位置);⑤矿区实际材料图;⑥矿区测量控制点分布图;⑦物探、化探数据图、成果图;⑧采样平面图;⑨含矿地层及矿层对比图;⑩勘探线剖面图(有时可与资源/储量估算剖面图合并);（11）矿体(层)纵剖面图;?（12）砂矿和缓倾斜矿体(层)顶底板等高线和矿层等厚线图;（13）矿体(层)水平断面图或中段平面图;（14）构造控制程度图(附主要矿层底板等高线图);（15）资源/储量估算水平投影或垂直纵投影图;?（16）钻孔柱状图(全部钻孔);?（17）槽探、浅井、坑道工程素描图(全部工程);?（18）老硐(窿)分布图和新老坑道联系图;（19）地貌和第四纪地质图;（20）区域水文地质图;（21）矿区水文地质图;（22）矿区工程地质图;（23）矿区环境地质图;（24）井巷水文地质工程地质图;（25）钻孔抽水试验综合成果图;（26）水文地质工程地质剖面图;（27）地下水、地表水、矿坑水动态与降水量关系曲线图;（28）矿坑涌水量计算图;（29）矿床主要充水含水层地下水等水位(水压)图;（30）矿体直接顶(底)板隔水层等厚线图;（31）工程地质钻孔综合柱状图;（32）岩石强风化带厚度等值线图;（33）中段岩体稳定性预测图;（34）露天采场边坡稳定性分区图;（35）外剥离量计算及剥离比等值线图;（36）等温线图。

12.附表

①测量成果表(包括三角点测量成果、各种勘查工程包括勘探线端点测量成果);②钻探工程质量一览表、煤层综合成果表、封孔情况一览表;③采样及样品分析结果表(全部的基本分析、组合分析、内外部检查分析、光谱分析、全分析、物相分析、单矿物分析等)，岩矿鉴定结果表、重砂分析结果表;④煤质化验成果表(可选性、煤岩、一般分析);⑤矿石、岩石物理性能测定结果表、岩石力学试验成果表;⑥各工程、各剖面、各块段的矿体平均品位、平均厚度计算表;⑦矿石体重、湿度测定结果表;⑧资源/储量估算综合表;⑨块段资源/储量表、矿体资源/储量表、矿床总资源/储量表;⑩主要含水层钻孔静止水位一览表;（11）钻孔抽水试验成果汇总表;（12）钻孔水文地质工程地质综合编录一览表;（13）地下水、地表水、矿坑水动态观测成果表;（14）气象资料综合表;（15）风化带、构造破碎带及含水层厚度统计表;（16）矿坑涌水量计算表;（17）井、泉、生产矿井和老窿调查资料综合表;（18）水质分析成果表;（19）土样分析试验结果汇总表;（20）瓦斯测量结果表;（21）低温0测量结果表;（22）矿区环境地质调查资料汇总表。

13.附件

①矿石加工技术性能试验报告;②可行性研究或预可行性研究报告;③工业指标推荐报告;④有关确定工业指标的文件;⑤勘查许可证或采矿许可证(复印件);⑥探矿权人或采矿权人对报告中资料真实性的书面承诺;⑦投资人或上级主管部门初审意见;⑧投资人的委托勘查合同书(或上级主管部门的项目任务书)、委托(预)可行性研究合同书、委托监理合同书;⑨勘查监理单位和监理人资格证书(复印件)、项目监理报告;⑩矿产资源储量主管部门对资源/储量的评审认定文件(本文件在报告评审认定之后补入);（11）记录有矿床全部钻孔孔口坐标、测斜资料和样品化验分析数据的软盘或光盘，记录有矿床全部探槽、浅井、坑道工程测量数据和全部样品化验分析数据的软盘或光盘，记录有主要图件的软件光盘。

常用储量计算方法及其应用条件

朱东晖 张录星 司百堂

(河南省有色金属地质矿产局)

河南是我国铝土矿的主要产地之一，其含矿岩系分布范围在三门峡—郑州—平顶山市构成不规则三角形地带，分布总面积约15000km2。铝土矿分布区交通条件良好，有纵贯东西的陇海铁路和G310国道、连霍高速公路，有南北向的京广铁路和G107、G207、京珠高速公路等，城乡公路亦连通成网，矿区与乡村也有砂石路相连。河南省具有发展铝工业的资源、能源和产业优势。目前河南省铝土矿、氧化铝、电解铝产量稳居全国第一，已成为我国重要的铝工业基地。中铝股份的河南分公司、中州分公司、东方希望(三门峡)铝业公司、杭州锦江集团开曼公司、义翔铝业、香江万基、中美铝业、平顶山惠源等大型氧化铝企业已形成年产800万t氧化铝的产能，年消耗铝土矿石约2200万t，氧化铝企业对铝土矿资源需求强劲。然而，铝工业的高速发展，需要基础资源(即铝土矿)的充分保障。就我省目前已探明铝土矿资源储量来看，铝工业持续发展面临着铝土矿资源保障程度不足的严峻挑战，产能、年供应量与年消费量严重失调;铝土矿资源保障能力不足，已成为制约铝工业持续发展的瓶颈。

良好的开发条件，巨大的资源潜力，严重的资源瓶颈制约，使得新一轮铝土矿勘查时间紧、任务重，压力大。需要从找矿勘查的角度进行重大问题研究———总结认识铝土矿成矿规律、选准重点区域、明确政策与技术问题、尽快取得突破性进展。

一、五十余年铝土矿勘查、科研工作回顾

新中国成立以来50余年的铝土矿勘查研究工作，探明了一批重要的铝土矿资源地，形成了一些成矿规律性方面的重要认识。

截至2006年底，河南省共查明铝土矿床74处，保有总资源储量5.7223亿t，其中保有基础储量2.0077亿t。基础储量和资源量分别占保有总资源储量的35.09%、64.91%。考虑到尚未统计的民采消耗储量，可供工业设计开采的基础储量更少，大量推断的资源量需要勘探升级，支撑河南铝工业发展的铝土矿资源保障程度严重不足。

根据古成矿环境和中生代以来构造变动所造成的铝土矿矿床分布特点，省内铝土矿划分成7个Ⅳ级成矿区，即:陕县-渑池-新安铝(粘)土矿成矿区、偃师-巩义-荥阳铝(粘)土矿成矿区、登封-新密铝(粘)土矿成矿区、禹州-郏县铝(粘)土矿成矿区、汝阳-汝州-宝丰铝(粘)土矿成矿区、宜阳-伊川铝(粘)土矿成矿区、焦作粘(铝)土矿成矿区。其中以陕县-渑池-新安铝(粘)土矿成矿区探明的大、中型铝土矿床最多。

铝(粘)土矿产出于寒武系、奥陶系碳酸盐岩古风化剥蚀壳上的石炭系本溪组。属碳酸盐岩古风化壳沉积型铝(粘)土矿，矿体受古风化剥蚀壳地形的严格控制。赋存于石炭系本溪组(C2b)中的铝土矿，与其上赋存于二叠系下统山西组(P1s)中的区内主要开采煤层(二1煤层)，两者垂向相距30～80m。当铝土矿埋深超过150m时，上部一般都有可供开采的煤层或不可采的劣质煤线层。

本区铝土矿含矿岩系，自下而上分为3个岩性段:下段(C2b1):铁质粘土岩。灰白、紫红色，豆鲕状、碎屑状结构，块状、斑点状构造。铁质含量由上而下逐渐增多。中、上部夹有铝土矿、粘土矿透镜体。下部含团块状、鲕状赤铁矿或菱铁矿、黄铁矿，部分地段富集成铁矿体或硫铁矿体。本层厚度0～20.85m，一般为1.50～5.00m。本段的局部缺失，可导致铝土矿层直接与寒武、奥陶系灰岩接触;中段(C2b2):由铝土矿、高铝粘土矿、硬质粘土矿、铝质岩组成。岩矿石呈灰、深灰、黄褐及红赭等色，微粒、豆鲕状、豆状、碎屑状及凝聚状等结构，块状、多孔状构造。一般厚度0.50～6.00m，最大厚度75m(济源下冶)。上段(C2b3):硬质粘土矿、粘土质页岩。灰、灰白、黄褐色，底部有时夹碳质页岩或煤线。本层厚度0～20m，一般0.50～3.00m，是铝土矿层的不稳固顶板。三者之间的界线并不明显或有某段的缺失。

一般而言，矿区地层呈单斜产出，倾角平缓(5°～20°)，矿体产状与地层一致。从空间上看，大型铝土矿体的总体形态应是在厚度一至数米的似层状矿体背景上，无规则地嵌布着厚度大于平均厚度数米的溶斗状矿体的复合形态。矿体顶板较为平整，矿体底板凹凸不平。平面上，由于铝土矿与粘土矿(岩)的相变、后期剥蚀作用，铝土矿体常呈不规则状，有无矿天窗、无矿港湾出现，有时矿体的边界形态复杂;在横剖面上呈似层状、透镜(洼斗)状，以及两者的复合形态，时有粘土矿(岩)夹层存在。其中透镜状矿体常处于底盘碳酸盐岩的古溶斗中，因其厚度大，矿石质量也好。一般大、中型铝土矿床，矿体厚度变化曲线呈单峰，厚度频率变动域较宽，厚度变化系数在80%～100%之间。

矿石的主要矿物成分为一水硬铝石(含量50%～90%)，常成显微粒状，粒径0.01mm左右，其集合体常成鲕粒、豆粒、凝块状或内碎屑。矿石的次要矿物成分有高岭石(含量少于20%)、水云母(含量少于10%)。矿石的主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、S、Loss等，含量相对稳定。从矿区平均看，Al2O3含量60%～72%、变化系数10%左右，SiO2含量5%～15%、变化系数50%左右，Fe2O3含量1.5%～10%、变化系数50%～120%，TiO2含量2%～3%、变化系数10%～20%，S含量0.5%～1.5%、变化系数60%～150%，Loss大体在12%～15%。矿区平均A/S为4～9。

2007年完成的曹窑煤矿区深部铝土矿详查(煤下铝勘查)，勘查区面积14.655km2。最大勘查深度约670m，探求(333)以上类别资源量6123万t(估算面积约6.50km2)。由于深部一批大间距(1600m)钻孔连续见矿，区内尚有(334)类预测资源量6100万t，整个矿区资源储量超过1亿t，达到超大型规模。全区矿体厚度平均4.98m，Al2O3含量平均62.78%，S含量平均1.03%，平均A/S4.8。值得重视的是，该矿区与浅部贯沟、转沟、范凹、贾家凹铝土矿勘查区(在该区北邻)相比，随深度增加，在A/S整体降低的情况下，仍有约1/3样品A/S>7;S含量显著增加(浅部S含量0.113%～0.153%)。曹窑煤矿区深部铝土矿勘查是河南省铝土矿找矿的重大突破，对整个华北地台区深部铝土矿找矿具有重要的示范意义。

二、新一轮铝土矿勘查宜优先部署的重点区域

系统总结五十余年铝土矿找矿勘查与科研工作成果经验，新一轮铝土矿找矿勘查工作宜部署在我省铝土矿成矿三角形区域内的“两隆两坳”周边地区。资源量升级为主的勘探工作主要在现有铝土矿“两证”范围内进行，预计可新增(333)类铝土矿资源量1～1.5亿t;找矿为主的勘查工作主要在煤矿“两证”范围内、铝土矿埋深700m以浅区域展开，预计可新增(333)类铝土矿资源量4～4.5亿t。

(一)代嵋寨隆起周边

该区包括陕县、渑池县、新安县、济源县4个县市。代嵋寨隆起是华北地台中石炭世时期的台隆区，其周边碳酸盐岩地层经受了长期的海浸和红土化作用，本区古喀斯特地形成熟度中等，局部铝土矿含矿岩系中硬质粘土、铝土矿、铁质粘土在垂向上的韵律性变化，局部铝土矿层中夹有的煤线，预示着古气候与海浸、海退的变化。适宜的成矿地质环境，沉积形成了巨大的铝土矿矿床。上石炭统本溪组铝(粘)土矿含矿岩系，在本区绵延长达百余千米。中生代以来的差异性构造运动，形成了大量的构造断块。以扣门山和龙潭沟断层为界，可以将其分为3个次一级矿带:七里沟-焦地铝(粘)土矿带(西矿带)、杜家沟-郁山铝(粘)土矿带(中矿带)和张窑院-下冶铝(粘)土矿带(东矿带)。

该区是我省重要的铝土矿成矿区带，已经取得了一系列的勘查成果，也是新一轮铝土矿找矿的重点部署区域。宜在下述8个重点区段部署中深部铝土矿找矿工作，通过工作，有望新增铝土矿资源储量3.3亿t:

(1)渑池县芦花岭—白浪—闯山中部找矿区。西矿带偏北，面积10km2，埋深150～400m，预获资源量4000万t，A/S中等偏高。该区紧邻黄河，北东向正断层发育，开采技术条件中的水文地质条件是未来勘查中需充分注意的问题。

(2)陕县赵庄—王古洞—樊家山中深部找矿区。西矿带偏南，面积10km2，埋深300～700m，预获资源量2000万t。该区段铝(粘)土矿相变较频繁，铝土矿体形态预计较为复杂，A/S中等。

(3)陕县支建—菜凹中深部找矿区。西矿带偏东，面积30km2，埋深300～700m，预获资源量6000万t。该区段在支建煤矿区下部，可望找到品位较高、规模较大的铝土矿体。

上述3个区段位于扣门山断层以西。一系列走向北东，倾向北西的高角度正断层构成了各勘查区段的深部边界。

(4)渑池县曹窑—贾家凹—礼庄寨中深部找矿区。位于中矿带中段偏西，面积15km2，埋深200～700m，预获资源量5000万t。该区段西部可能有较大的东西向断层，造成南部盘下落，勘查深度增加;东部地层产状较陡，限制了埋深700m以浅勘查区范围。

(5)渑池县坻坞—段村—雷沟—洪阳中深部找矿区。位于中矿带中部，面积10km2，埋深400～700m，预获资源量3500万t。该区段同成矿期褶皱构造可能加剧铝(粘)土矿相变作用，造成铝土矿体形态更为复杂。

(6)新安县铁门—郁山中深部找矿区。位于中矿带东部，面积30km2，埋深200～700m，预获资源量5000万t。需注意的是，北西向龙潭沟断层可能构成本区段北部边界，断层两侧含矿岩系产状截然不同。

上述3个区段夹于扣门山断层、龙潭沟断层之间，是渑池-新安向斜盆地北翼，区内近东西向断层的存在，可能造成含矿岩系向南呈阶梯状跌落，进而限制了有效勘查区范围。

(7)新安县沟头—贾沟—石寺中深部找矿区。位于东矿带南部，面积30km2，埋深350～700m，预获资源量6000万t。该区段南部地层产状倾向北东，倾角较大，北部靠近小浪底水库。中部勘查区段铁、硫含量可能较高。

(8)济源下冶中深部找矿区。位于东矿带北部，面积20km2，埋深200～700m，预获资源量1500万t。该区段古喀斯特地形成熟度低，含矿岩系总体走向近南北，以铝粘土岩为主，其铝土矿体多呈孤岛状，单个矿体规模小，厚度变化大，勘查难度高。

(二)嵩山隆起周边

该区包括包括偃师县、巩义市、荥阳市、新密市、登封市、伊川县、宜阳县。嵩山隆起是华北地台中石炭世时期的台隆区，其周边碳酸盐岩地层经受了长期的海浸和红土化作用，本区古喀斯特地形成熟度较高，包括以往划分的偃师—巩义—荥阳铝(粘)土矿成矿区、登封—新密铝(粘)土矿成矿区、宜阳—伊川铝(粘)土矿成矿区。中生代以来的差异性构造运动，不仅把含矿岩系切割成大小不等的构造块体，也造成不同的埋藏深度及与隆起不同甚至相反的倾斜方向。

该区是我省最早开展找矿勘查的铝土矿成矿区带，区内矿点、矿床众多，地质勘查取得了一系列成果。本区断层发育，单个铝土矿体规模中等或偏小。含矿岩系中铝土矿、粘土矿、粘土岩相变频繁，矿体内部结构相对复杂。铝土矿石品位中等，平均A/S为4～6。新一轮铝土矿找矿宜首先在下述两个重点区段部署中深部找矿工作，通过工作，有望新增铝土矿资源储量3000万t。

偃师县偏桥—焦村中深部找矿区:地处嵩山北坡，偃-巩成矿带西段。面积15km2，埋深250～700m，预获资源量1500万t。本区北东、北西向断层较多，岩溶地下水发育，是未来勘查开发时需认真研究的问题。

偃师县孙坡—夹沟—参店中深部找矿区:地处嵩山北坡，偃-巩成矿带中段。面积10km2，埋深250～700m，预获资源量1500万t。本区近东西向断层限制了铝土矿倾向方向勘查范围。北西向断层可能沟通岩溶地下水水力联系，是未来勘查开发时需认真研究的问题。

(三)禹州断(坳)陷盆地周边

该区包括禹州市、登封市的一部分。禹州断(坳)陷盆地是中新生代以来的断裂坳陷区，与周边的铝土矿含矿岩系仅是地理上的依存关系，没有成因方面的联系，也不同于聚煤盆地周边的铝土矿含矿岩系。该区属禹州—郏县铝(粘)土矿成矿区，统一以禹州断(坳)陷盆地周边铝土矿区进行勘查部署，意在强调本区断裂构造的存在特点与影响作用。

禹州市滴水潭—方山—磨街中深部找矿区:面积15km2，埋深300～700m，预获资源量1500万t。该区段古喀斯特地形成熟度偏低，铝土矿体常呈孤立的大小不等的透镜体存在，矿石品位中等偏富。

禹州市神后—鸿畅中深部找矿区:面积20km2，埋深250～700m，预获资源量2000万t。该区段古喀斯特地形成熟度偏高，铝(粘)土矿、铝粘土岩相变较强，铝土矿体形态复杂。

(四)汝州-宝丰断(坳)陷区周边

该区包括汝州市、郏县、宝丰县、鲁山县、平顶山石龙区。属汝阳-汝州-宝丰铝(粘)土矿成矿区。汝州-宝丰断(坳)陷区是新生代以来的断裂坳陷区，与周边的铝土矿含矿岩系仅是地理上的依存关系，不存在成因方面的联系。与坳陷长轴方向一致的北西—南东向断裂，由两侧向坳陷中部跌落，加大了铝土矿含矿岩系的埋藏深度。

宝丰韩庄—张扒桥中深部找矿区:面积30km2，埋深150～450m，预获资源量4500万t。该区段总体上呈一轴向北西—南东的向形构造，中部含矿岩系最大埋深约450m，向两翼逐步变浅。未来勘查中需要注意的是北部白垩系玄武岩侵蚀边界的位置，南部北西—南东向叠瓦状断裂。本区铝土矿层厚度相对稳定，矿石品位中等，A/S为4～5。

随着新一轮铝土矿找矿勘查工作的进展，发现新情况，研究新问题，在“两隆两凹”周边地区进一步部署铝土矿中深部找矿的有利区段，将收获更多的勘查成果。

三、新一轮铝土矿勘查应着力解决的问题

新一轮铝土矿勘查的重点是煤矿“两证”范围内、铝土矿含矿岩系埋深700m以浅的区段。无论从政策层面、技术层面、勘查方法手段诸方面，都存在一些亟待研究、破解的重大问题。

政策层面上:《中华人民共和国矿产资源法》明确“探矿权、采矿权”权属的唯一与排他性，因而在煤矿“两证”范围内开展铝土矿找矿勘查工作存在法律上的障碍。

事实上，新一轮铝土矿勘查的重点主要是煤矿“两证”的“采矿权”范围内，而煤矿“采矿权”范围内又分“煤矿采空区”、“煤矿开采区”、“煤矿备采区”3种类型。在“煤矿采空区”勘查铝土矿对采煤没有影响，在“煤矿备采区”勘查铝土矿可以大大提高对煤层的控制程度，利用“煤矿开采区”的地下采掘工程勘查铝土矿可以大大节省勘查费用。煤矿“采矿权”范围也不包括下部铝土矿的含矿层位，因而“煤下铝”勘查在政策层面上的主要问题是煤矿企业的积极性和政府主导下各方利益的协调。

在煤的“探矿权”范围，由于铝土矿的勘查网度远远密于煤的勘查网度(铝土矿普查程度即相当于煤的详查或勘探程度)，因而煤的勘查可以相对准确定位铝土矿的勘查深度，铝土矿的勘查又可大大提高煤的勘查控制程度，是一举多得的好事。在政府主管部门的主导下，完全可以做出“利国、利企”的制度创新。

技术层面上:目前国内铝土矿勘查基本按规范确定的原则及程序进行，矿床规模评价周期较长;对铝土矿成矿规律研究局限于宏观或微观特征，少有从勘查的角度进行分析评价。因而，从勘查的角度，系统分析、研究、总结铝土矿形成的条件、产出特征，与古喀斯特地貌成熟度、古构造及同生构造的关系，可以建立一套完善的铝土矿矿床规模快速评价技术指标体系。

技术指标体系的主要内容是:一项基础，5个部分，3种手段。

一项基础:以对成矿背景的调查研究为基础。

5个部分:①含矿岩系:自然露头(或浅部勘查区)的厚度、变化、连续性;垂向组合特征;矿体的权重。②矿体特征:矿体规模、内部结构;面含矿率、大厚度率;矿体特征模型。③矿石特征:矿物成分，化学成分，变化及相互关系;结构、构造，变化及相互关系。④控矿构造:古构造、古喀斯特地貌成熟度及相互关系;同生构造及与矿体特征、矿石结构构造的关系。⑤开采技术条件:主要水文及工程地质问题。

3种手段:以地质调查、物探测量、合理有效钻探为主要手段，明确各手段工作方法内容，强调手段的有效组合。

新一轮铝土矿找矿勘查的关键技术是:①铝土矿基底与盖层小型构造的差异性分析技术;②铝土矿成矿期的同生构造分析技术;③古喀斯特地貌成熟度分析技术;④物性差异区分、物探方法组合、目标物确定技术;⑤煤矿采空区钻探技术;⑥不同条件下的勘查手段组合。

在研究方法上，强调从勘查的角度、以中观的尺度看问题;突出室内资料的综合研究与野外地质测量相结合;地质与物探相结合;发挥计算机技术在铝土矿成矿规律研究、矿体特征参数提取与矿床勘查模拟中的作用。

新一轮铝土矿勘查找矿深度大，成本费用高，由于铝土矿床自身的地质特点，大范围的系统控制难以实现。这就要求在地质分析技术、物探测量技术、勘查手段方法组合上取得突破。抓住重点，把握关键，缩小靶区，提高效果。

内生金属矿深孔钻探技术与管理

（一）断面法

将矿体用若干个剖面截成若干个块段，分别计算每个块段的储量，然后将各块段的储量和起来即得到矿体的储量。这种用断面划分块段求储量的方法叫断面法。如果是用一系列垂直剖面划分块段而计算储量者，叫做垂直断面法；用以犀利水平断面划分块段计算储量者，叫做水平断面法。在垂直断面法中，如果断面与断面之间平行，称为平行断面法（图4-9-2、图4-9-3）；若不平行，则为不平行断面法（图4-9-4）。

图4-9-2 梯形块段平行断面示意图（相邻两剖面间作为一个块段）

图4-9-3 截锥体平行断面示意图

图4-9-4 不平行断面示意图

平行断面法的优点在于断面图保持了矿体断面的真实形状，直观反映了地质构造特征。储量计算时，可根据出量级别、矿石类型、工业品级等的要求任意划分块段，因此具有相当的灵活性。任意形状的矿床都可用断面法。其优点较多，因此称为目前最常用的储量计算方法。

（二）算术平均法

这种方法的基本特点是将整个矿体的各种参数都用简单算术平均法求得其平均值，从而计算矿体的储量。他一般是利用水平投影图或垂直纵投影图来进行的，有时也在平行矿体倾斜面的投影图上进行。

算术平均法是所有储量计算方法中最简单的方法，也无须做复杂的图件。因此，在矿点检查、矿区评价阶段常用这种方法计算。当探矿工程数量较少，分布又不均匀，矿体各项指标值变化较大时，此法仅能得出粗略的计算结果。此法没有按矿石类型、工业品级、储量级别等划分块段分别计算，因此在勘探阶段很少用这种方法。

（三）地质块断法

在计算方法上，地质块断法和算术平均法基本一样，所不同者仅在于它不是将整个矿体一起计算，而是按需要将矿体划分成若干块断（图4-9-5），每个块断都用算术平均法计算出块断的储量。有时根据指标值的变化特点，也用加权平均法计算。所有块断储量之和即为全矿体的储量。

图4-9-5 由平行断面控制的地质块段

地质块断法具有算术平均法的所有优点，同时还弥补了算术平均法不能按需要划分块断的缺点。它可以是用在任何大小、形状和产状的矿体上，特别是层状、似层状、透镜状矿体，而且勘查方法对它也没有影响。因此，地质块断法成为目前勘探阶段储量计算的主要方法之一。

（四）开采块断法

当矿体被坑道切割成许多开采块断时，常用此法计算储量。它是分别计算各开采块断的储量，然后将所有块断的储量相加即为总储量。这种方法要求绘制矿体的垂直投影图，有时还要绘制沿矿体倾斜面的投影图。在图上将各块断及其所测得的厚度、品位等资料标出，以便计算各块断中各指标的平均值。

此方法适用于矿床用坑道勘探，勘探程度较高，一般块断都是由四面坑道圈定出来的（图4-9-6），仅有少数块断为三面圈定和二面圈定。因此在开采的矿山中，用得很广泛。

图4-9-6 四面圈定的矩形块段示意图

（五）等高线法

计算方法首先利用勘探工程所获得的矿体埋藏深度的资料，用绘制地形等高线的方法，作出矿体底板（或顶板）的等高线图，然后以等高线密度大致相同的地段作为划分块断的依据（即每一块断矿体的倾角大致相等），最后再计算矿体的体积（图4-9-7）。

图4-9-7 等高线法计算储量示意图

等高线法一般只适用于厚度稳定的层状矿床的储量计算。对于这州区内厚度稳定的层状矿床，如大多数煤矿床特别适合。这是因为褶皱变形后，用其他计算方法不易得到较精确的储量数字。但是，对于水平的或倾斜平缓的矿体以及近直立的矿体则不适用。这是因为在这种情况下等高线间的水平距离或垂直距离很小，作图及测量误差可能增大。应用条件受限制较大是其主要缺点。

大学专业详解：工学（地矿类）

司百堂

(河南省有色金属地质矿产局)

为国家找大矿、找好矿，是地勘单位的基本职责和赖以生存的基础;开发矿业，走探采一体化之路是新形势下增强地勘单位实力的方向;探矿工程既是地质找矿不可缺少的方法，也是获取经济效益、提高综合竞争能力的重要手段。在我局制订的“突出主业、拓宽实业、发展辅业、致富家业”的发展目标中，将钻探、坑探等探矿技术归位于辅业之中，现就地勘单位钻探的地位、作用及深孔钻探施工技术和管理作一简要探讨，以便与大家商榷。

一、钻探工程在地质找矿中的地位

作为地质勘查单位，地质工作是核心，地球物理、地球化学、遥感、测量、槽井探地表工程等是前期地质工作不可缺少的方法和手段。当地、物、化、遥工作进行到一定程度的时候，将开始钻探验证，对矿体的规模、形态、厚度进行控制，同时取出岩矿心提交化验室测定矿石品位，物探测井又获取众多的地质信息。在现阶段，当物探等方法和手段对矿体的空间位置和矿石品位未能精确控制时，钻探工程是深部找矿不可缺少的重要手段。

钻探是找矿的重要手段众所周知，《信息找矿战略与勘查百例》一书中介绍的国外100个大型、特大型矿床的发现均与钻探密不可分。1957年开始地质工作的澳大利亚奥林匹克坝铜金铀矿床，于1975年开始钻探工程系统控制后，方取得重大突破，使该矿成为世界上最大的铀矿床和第六大铜矿床。在澳大利亚、南非、加拿大、美国等国家矿产资源勘查中，坑探工作在前期勘查中应用较少，深部验证主要是以钻探工作为主。我国著名的白云鄂博矿区、河南省的钼矿田、煤田和众多的铝土矿区的探明，均是在使用大量钻探工程后确定高级别储量的。过去钻探在地质勘查中发挥了重要作用，现阶段在“攻深找盲、探边摸底”勘查中，钻探更是地质找矿必须依靠的手段，因而，提高钻探技术装备水平和员工素质显得尤为重要。

二、钻探工程是扩大经济规模、获取经济效益的重要手段

近几年来我局每年承担的政府和社会地质勘查项目较多，年地质项目设计钻探工作量约7万～8万m。按我局1979年统计资料，当年开动钻机28台钻机，在16个矿区完成钻探工作量69997m，钻探技术工人和为之服务人员约1000余人。钻探工作不仅为地质找矿服务，同时安置了大量职工，保持了队伍的稳定和钻探技术的延续和发展。“九五”期间地质工作的萧条，使钻探工作量锐减，5年累计完成计划内钻探工作量10722m，大量设备闲置或改作他用，人员分流下岗，技术装备受到严重削弱。近四年来，我省利用“两权价款”项目基金为地勘单位设备更新注入了大量的资金，我局的钻探装备相应的得到了加强，目前成建制的岩心钻探设备有30余台套，按照现有设备规模，合理组织之后每年可完成钻探工作量10万m左右。2008年，我局计划内和社会地质项目中设计钻探工作量13万m，若全部由我局钻探队伍施工，可获得产值约5000万元，在安置人员、锻炼队伍、提高钻探技术水平、获取经济效益等方面将发挥较大的作用。

河南省煤田地质局有5个单位有钻探施工力量，钻深能力超过1000m的钻机约150台套，形成了强大的生产能力，大口径、超深煤矿通风、疏干、送冰孔，煤层气水平钻孔施工技术达到全国先进水平。近年来在河南、新疆、陕西、山西、内蒙古、吉林、贵州、云南等8省(区)从事煤田地质、煤层气、浅层石油、油页岩、煤矿通风疏干孔等钻探工作，年完成钻探工作量约在70万～100万m，年创造产值3亿～4亿元，不仅安置了大量职工并提高了钻探技术水平，又从中获取了显著的经济效益。煤田地质二队利用钻探收入改造老基地，使职工住宅区建成了全国文明社区。煤田地质四队利用钻探收入，出资1500万元完成了平顶山职工住宅区的水路改造、安装了煤气和暖气，职工生活质量得到改善。国内多家钻探公司和地质队在钻探施工方面的成功经验值得我们认真学习和借鉴，他们的实践证明，地质勘查单位钻探设备、钻探技术工人不是包袱，钻探施工业不仅为地质找矿提供了保障，又可以安置职工并保持队伍稳定，更重要的是可以增强单位综合竞争能力，提高单位知名度，并从钻探施工中获取巨额经济效益。

三、深孔钻探技术装备与施工技术

有色金属地质勘查队伍有其自身特色，在内生金属矿床的勘查方面积累了丰富的经验。由于内生金属矿床成因复杂，成矿作用中受到地质构造的严重制约，因而岩石的完整程度和力学性质差异较大，钻孔施工中易遇见诸如破碎带和蚀变带取心、硬岩钻进、钻孔弯曲、钻孔坍塌涌漏等技术问题。特别是在“攻深找盲、探边摸底”工作中，钻孔深度相对较深，钻进中所遇到的技术难题将成倍增加。若在老矿区的外围和底部勘查，受到前期采矿的影响，采空区密布，岩石松动，钻探施工所遇到的问题将超乎想象。

藤吉文院士提出，岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源的探测深度是500～2000m。若设计钻孔深度2000m，按0～500m孔段，市场价每米钻探费用500元为基础，孔深每增加300m钻探费用提高30%计算，1701～2000m孔段，每米平均价1856.47元(各孔段钻探费用计算见表1)，则单孔费用将需要201.3万元。若每300m孔段，钻探费用增加40%计算，则单孔费用将需要254.8万元。

表1 单孔段钻探费用计算表

单孔费用的计算只是按市场价为基础，若按《国土资源调查预算标准》，单孔费用还要增加。一个钻孔投入200余万元人民币，对地质勘查的决策和投资部门是一笔巨额费用，同时对钻探施工寄予很高的期望值。

(一)深孔钻探设备及工器具

1.钻机的选型

勘查深度1500～2000m的钻孔，受地层完整程度、岩石力学性质、钻孔口径、钻孔设计顶角等因素的影响，对钻机性能提出了较高的要求，选用重心较低、变速范围较宽、立轴行程较大的油压钻机较为适合。我局现有的XY-5、XY-6B立轴式钻机和CS1000P6、CS3001型全液压钻机，可以满足1000～2000m深孔的钻探要求，实际工作中按钻孔的设计深度选择钻机(表2)。需要注意的是，CS3001型全液压钻机属于自行整装式，可拆性差，爬坡能力25°，钻机本体宽度2.7m，爬行时自重22t，适用于平原、丘陵作业，若在山区施工必须修施工便道。

表2 钻探设备选型表

注:终孔口径以φ75mm为基准。

2.其他配套设备

为了提高施工速度和质量，常采用绳索取心钻进工艺。鉴于钻孔深度较大，钻孔内环状间隙较小，冲洗液或泥浆的压力损失较大，采取加大钻头外径措施后，BW320型泥浆泵基本可以满足2000m深孔钻进对压力的要求。而动力机则应与钻机和泥浆泵的需求相配套。至于钻塔除对强度和承载能力有严格要求外，其高度可以适当放宽。

3.钻杆的规格与型号

深孔钻探施工不确定因素较多，钻杆受力复杂，承受扭矩较大，钻杆和接头所用的材质要有足够的抗拉、抗压、抗扭、抗弯、抗剪强度;丝扣的连接必须牢固可靠，易拧卸，密封性能好。为提高钻杆强度，可以加大钻杆壁厚，但是势必增加钻杆的重量，增加回转阻力，相应的降低了同型号钻机的钻进深度。国外在深孔岩心钻探中多采用铝合金钻杆，重量约为钢钻杆的1/2。由于壁厚增加，耐磨性强，寿命增加，抗冲击能力强，抗腐蚀性强。建议在增加技术装备时，采购铝合金钻杆进行大胆尝试。

目前内生金属深孔钻探，常用金刚石绳索取心钻进工艺，φ75mm口径为常规钻孔口径，国外钻杆采用NQ系列(φ69.9mm)，国内钻杆采用φ71×5mm钻杆。

为保证深孔施工达到设计深度，将φ60mm口径作为备用口径，每个地勘单位应配备一套满足孔深要求的φ56×4.75mm绳索钻杆和取心钻具;为满足复杂地层护壁堵漏的需求，尚应配备一套φ54×6mm普通钻杆和相应的钻具。

4.对取心工具的要求

现有的绳索取心钻具在一般地层可以保证岩矿心采取率，而对于蚀变带、破碎带岩矿心的采取应研制或引进质量可靠的取心钻具。石油钻进取油心的钻具质量可靠，但外径较大。如何根据石油采心钻具的结构，研制出φ75mm口径的质量钻具，将是实践中探索研究的内容。

5.对钻头结构和寿命的要求

深孔钻进使用绳索取心钻进工艺，由于钻杆外径与孔壁环状间隙较小，冲洗液在孔底循环时压力损失较大，随着钻孔的不断加深，泵压会急剧增高，影响正常作业。根据孔深、岩石松软破碎程度、是否使用泥浆等具体情况，适当加大钻头外径，控制在2～5mm之间。同时还应遵循钻头排队使用等技术规则。

深孔钻探用钻头，要有较高的使用寿命和钻进速度，延长钻头在孔底的工作时间，最大限度地减少起下钻次数。目前我国金刚石机械岩心钻探所用的钻头，多为国产人造金刚石孕镶钻头，金刚石级别偏低，钻头寿命偏短。在钻孔深度超过1000m之后，回转阻力增加，孕镶金刚石钻头所需要的高转速开不起来，可考虑采用天然金刚石表镶钻头或研制高寿命的人造金刚石孕镶钻头。为提高硬岩钻进效率，多准备异性唇面的金刚石钻头。

(二)深孔钻探施工设计与技术

1.深孔钻探施工技术设计

深孔钻探投入较大，地质期望值较高。要保证每个钻孔达到设计目的，必须有一套完整的施工技术方案，即按钻孔编制《单孔施工组织设计》。设计包括矿区地层条件和岩石的物理机械性质，设备与动力的选择，钻探机具与钻进方法的选择，钻孔结构与技术套管设计，冲洗液与钻进参数，质量与安全措施，效率与施工进度设计，施工组织与管理等。

2.钻孔结构与钻孔口径

根据地质设计要求，首先确定钻孔的终孔口径，再依据地层的复杂程度、采用的冲洗液类型、护孔方法、工艺技术，按照经济实用的原则，确定钻孔的孔身结构。

内生金属矿床岩石较硬，可能存在大量的破碎带，一个钻孔可以见到数层或数十层矿。2000m以浅的钻孔，终孔口径确定在φ75mm，若大于2000m，终孔口径确定在φ60mm。

岩石相对完整，钻孔结构简单。开孔口径φ110mm，以φ75mm绳索取心钻进至终孔，φ60mm口径做备用。

钻孔岩石比较破碎，节理、裂隙发育，破碎带、断层频繁出现，必须采用泥浆有效地护壁。这类钻孔开孔口径可以设计到φ150mm或φ130mm，准备φ127mm、φ108mm、φ89mm技术套管。仍以φ75mm为常规口径，φ60mm为备用口径。特殊情况下，φ75mm绳索取心钻杆也可以作为技术套管。

地质设计需要孔内测井或进行井中物探方法试验时，应根据入井仪器的外径确定钻孔的终孔口径，依次确定上部的钻孔结构。深孔施工费用较高，一次性投入较大，但获取的地质信息量也是大量的，当地质部门对钻孔口径有特殊要求时，应以地质部门设计为准。

3.深孔钻进冲洗液配方及性能指标

深孔钻进岩层复杂程度要比浅孔高若干倍，施工难度大，因而冲洗液的性能应满足深孔钻进要求。当进入一个新区，缺乏深部岩层资料时，从开孔就以泥浆作为冲洗液，在保证孔壁稳定的同时，简化钻孔结构，减少技术套管的入井量。根据不同地层条件，泥浆配方和性能指标推荐如下:

(1)较稳定地层采用不分散低固相泥浆。制备1m3泥浆，加粘土粉30～40kg，Na2CO31～2kg，水解聚丙烯酰胺(PHP)0.2kg，聚丙烯酸钙(CPA)0.2kg。泥浆性能:相对密度1.02，黏度18～20s，失水量小于20mL/30min。

(2)水敏地层、坍塌掉块地层的泥浆(腐殖酸钾泥浆)。制备1m3腐殖酸钾泥浆，加粘土粉50～80kg，Na2CO33～4kg，腐殖酸钾3～5kg，Na-CMC0.5～0.8kg。泥浆性能:相对密度1.15～1.20，黏度20～30s，失水量4～10mL/30min，pH值9～10。

(3)裂隙地层、涌水地层的泥浆(钠羧甲基纤维素泥浆)。制备1m3的泥浆，加粘土粉150～200kg，纯碱5～10kg，Na-CMC6kg。泥浆性能:相对密度1.3，黏度30～40s，失水量小于8mL/30min。

当有深部岩层资料后，完整地层可选用清水加润滑剂或无固相冲洗液，以实现快速钻进。

深孔钻进应针对地层的复杂程度合理配置泥浆并保持良好的护壁性能，将有利于钻进效率和钻孔质量的提高。深孔钻进必须配备泥浆性能指标测试仪，建立良好的泥浆循环系统，并配备有效的除砂设备。泥浆性能指标随着钻孔的逐步加深、岩性变化适当调整。

4.钻进技术参数

深孔钻进的钻压和转速不同于普通的浅孔，在800m以前的孔段可采用常规的钻进参数，当孔深大于800m之后，只要钻机有能力，尽量保持高转速，压力应根据岩石力学性质、可钻性、钻头的唇面形状和防斜的需要适时调整，泵量则根据环状间隙和钻进效率适度调整。

5.预防孔斜措施

地层促斜作用，导致钻孔严重弯曲。河南省桐柏县大河铜矿区设计钻孔顶角8°，孔深400m时钻孔轨迹偏离勘探线60m;国内某钻探公司在非洲施工，孔深1300m时偏离勘探线300m，钻孔严重弯曲导致未能钻穿预想的隐伏矿体，使巨额投入未达到地质目的。深孔钻进在防斜方面应采取如下措施:控制钻杆与孔壁间隙;采用不同类型的钻头，并控制钻压;在用加大尺寸钻头时，使用扶正器;换径时采用导正钻具。

6.深部钻孔的测井技术

深孔钻探除采取岩矿心、地质编录外，还应采用孔中物探测井技术，提高钻孔的利用程度，为地质找矿获取更多的地质信息。

7.开展深孔钻进技术攻关活动

深孔钻探投入大，周期长，风险高，钻探施工单位应结合具体情况组建钻探技术攻关小组，着重开发研究解决如下技术:老矿山周边采空区钻进与护壁，深孔钻孔结构设计，技术套管入孔与起拔，随钻测斜与纠斜技术，深孔定向钻进与分支孔施工技术，复杂地层钻进与取心技术等。

四、深孔钻探的组织与管理

1.深孔钻探施工的管理

深孔钻探包括施工组织和钻探技术两个方面。钻探技术和设备选型与配套前面已经叙述，生产的组织和管理也十分必要。超深钻孔的施工，我局经验不多，三队今年在山西省翼城县铁矿异常验证钻探施工中完成了一个深度1076.50m的钻孔，是我局在内生金属钻探方面施工的第一个深孔，积累了一定的深孔施工经验。但是此孔事故较多，施工时间过长，经济效益不高。

深孔钻探施工在设备器具配套的前提下，要有高水平的技术管理人员指导钻探作业施工，更需要熟练的技术工人来操作。今后在深部勘查中，将会设计更多的超深钻孔，钻探施工如何保证完成任务，将是我们面临的问题。目前情况下，局队两级管理部门应有钻探技术人员负责钻探生产的管理和技术研究，并需要培训一批熟练的技术工人。在设备购置、技术研究、人员培养等方面，重点向深孔钻探施工方面倾斜。

2.钻探技术工人的培养与使用

为发挥现有油压钻机和全液压钻机的作用，积极为地质找矿服务并取得经济效益，在组织管理方式方面需进行优化。应有技术和管理人员负责钻机的使用和维修，建议千米钻孔每台钻机配技术工人7人(机长1人、班长3人、钻工3人)，其他8～10名工人可采用雇用临时用工的形式解决。钻探技术工人要经过技术培训，固定使用。工作作业方式按三班八小时工作制，既保证生产的正常进行又保持工人有良好的体力，最大限度地挖掘设备和人力资源的潜力。1500～2000m深孔施工，采用4班6小时工作制，技术工人足额配置，并配备2～3名技术人员。

目前全局岩心钻机有30台套，每台钻机按7名技术工人配置需要210人，但目前能胜任钻探工作的技术工人较少，且年龄偏大，需要招收一批合同制工人来操作钻机。河南省煤田地质局招收合同制工人的经验值得我们借鉴。首先，这批工人在技工学校通过钻探专业的技术培训;其次，通过社会保障部门与工人之间签订长期用工合同;再次，合同制工人按企业用工的方式管理，单位为工人缴纳基本养老保险、医疗保险、失业、工伤和生育等保险，缴费基数、缴费比例、享受待遇等均与社会企业工人一视同仁;最后，合同制工人在工作期间享受同等待遇。所招收的工人其身份是合同制，隶属于当地劳动保障部门。除合同制技术工人之外，钻机上还需要普通工人，考虑到地勘行业工作的特殊性，这批人可以采用随用随聘的方式，并与工人签订临时用工合同，以保障钻机满员，尽力发挥技术设备的作用。

3.钻探装备的配套

近年来两权价款设备购置费的注入，使我局的钻探设备得到更新，但是在应用中存在钻杆不配套问题。比如XY-5钻机在购置时配备φ71mm绳索钻杆，正常情况下可以保证施工，岩层复杂、钻孔坍塌漏失，需要频繁提钻或注水泥浆护壁时，绳索钻杆就失去了优势。建议每个地质队应配置一套普通钻杆以适应钻探生产的需要。

4.优惠政策与要求

为保证全局现有钻探设备发挥应有的作用，在我局地勘单位钻探工作量向外发包时，优先考虑自己内部的钻机，给他们创造一个较为宽松的内部环境。局内部钻探设备的使用在现阶段以队为单元，若集中力量向社会上承揽工程时，则以岩土公司和四队为龙头，发挥他们甲级资质和管理的优势。局内部各种类型的设备应建立台账，提高设备的有效利用率，按时提取设备折旧费，不得将设备租赁给个人经营。

一 专业详解

　080101　采矿工程

　培养目标：本专业培养具备固体(煤、金属及非金属)矿床开采的基本理论和方法，具备采矿工程师的基本能力，能在采矿领域等方面从事矿区开发规划、矿山(露天、井下)设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理科学研究的高等工程技术人才。

　培养要求：本专业学生主要学习岩体工程力学、采矿及矿山安全及工程方面的基本理论和基本技术，受到采矿工程师的基本训练，具有矿区规划、矿山开采设计、岩层控制技术、矿山安全技术及工程设计方面的基本能力。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1．掌握采矿学科的基本理论和基本知识；

　2．掌握矿区开发、矿井开采、巷道开拓的设计方法；

　3．掌握矿山压力及岩体工程监测、矿井通风与空调、矿山安全以及矿井灾害预防等技术；

　4．具有先进的生产组织和技术管理基本能力以及新工艺、新技术研究和开发的初步能力；

　5．熟悉国家有关采矿工业的基本方针、政策和法规；

　6. 掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。

　主要课程：岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　080102　石油工程

　培养目标：本专业培养具备工程基础理论和石油工程专业知识，能在石油工程领域从事油气钻井工程、采油工程、油藏工程、储层评价等方面的工程设计、工程施工与管理、应用研究与科技开发等方面工作，获得石油工程师基本训练的高级专门技术人才。

　培养要求：本专业学生主要学习数学、物理、化学、力学、地质学、工程科学的基础理论和与石油工程有关的基本知识，受到石油工程方面的基本训练，具有进行油气田钻井、采油及油气开发工程的设计、施工、管理以及初步的应用研究和科技开发的基本能力。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1．掌握数学、物理、化学、力学、地质学、计算机科学及与石油工程有关的基本理论、基本知识；

　2．具有应用数学、地质学方法及系统的力学理论进行油气田开发设计的基本能力；

　3．具有应用基础理论和基本知识进行油气钻采工程设计的基本能力；

　4．具有一般钻采工具和设备部件机械设计的初步能力；

　5．具有运用基础理论分析和解决石油工程实际问题、进行技术革新和科学研究的初步能力；

　6．具有应用系统工程方法和现代经济知识进行石油工程生产、经营与管理的初步能力。

　主要课程：技术经济学、油气田开发地质、工程力学、计算机程序设计、流体力学、渗流力学、钻井工程、采油工程、油藏工程、油田化学、钻采新技术等。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　080103　矿物加工工程

　培养目标：本专业培养从事矿物(金属、非金属、煤炭)分选加工和矿产资源综合利用领域内的生产、设计、科学研究与开发及技术改造与管理的高等工程技术人才。

　培养要求：本专业学生主要学习数学、物理、化学、力学、矿物学、选矿学、机械工程、资源综合利用等方面的基本理论和基础知识，受到实验研究、工程设计方法、生产管理、计算机应用等方面的基本训练，具有矿物加工方面的研究、设计与生产管理方面的基本能力。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1．掌握有关化学、有机化学、电磁学、工程流体力学等基本理论、基础知识和基本技能；

　2．掌握本专业所必需的矿物学与岩石学、机械、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能；

　3．掌握矿物(金属、非金属、煤炭)材料科学的基本知识及材料性能检测、研究方法及产品质量控制的基本知识和技能；

　4．掌握矿物加工厂工程设计方法，并具有进行工艺设计的能力；

　5．具有矿物加工常规机、电设备的事故处理与设备维护的基本知识和初步掌握科学研究的能力。

　主要课程：物理化学，工程流体力学，选矿学，矿物加工厂工艺设计，矿物加工试验研究方法，技术经济分析与生产管理等。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　080104　勘查技术与工程

　培养目标：本专业培养具备地质学、应用地球物理学等方面的基本知识，能在资源勘查、工程勘察、管理等单位从事各类资源勘查与评价、管理及工程勘察、设计、施工与监理等方面工作的高级工程技术人才。

　培养要求：本专业学生在学习数学、物理、化学、外语、计算机的基础上，主要学习基础地质学、应用地球物理方面的基本理论和基本知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘察及工程勘察的设计、施工、管理的基本能力和勘查新技术 新方法研究和开发的初步能力。本专业可以在资源勘查和工程勘察两个方向上有所侧重。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1．掌握岩土力学、地质学、水文地质学、工程地质学、应用地球物理学、应用地球化学等基本理论和基本知识；

　2．掌握重力、磁法、电法、地震、测井等地球物理勘探技术，掌握钻探、掘进常用技术方法；

　3．具有常用地球物理勘探、地球化学勘探方法施工及数据解释的基本能力，具有从事工程勘察设计与施工、管理的基本能力，具有对资源勘查与工程勘察新技术研究和开发的初步能力；

　4．熟悉国家有关矿产资源、工程勘察、建筑工程方面的方针、政策和法规；

　5．了解国内外资源勘查与工程勘察新技术及其发展动态；

　6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究能力和一定的实际工作能力。

　主要课程：地质学、地球物理勘探、钻探工艺与设备、基础工程与施工、地球化学勘探、水文地质学、工程地质学等。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　080105　资源勘查工程

　培养目标：本专业培养具备地质学的基础理论知识，掌握地质调查与勘探的室内、外工作方法，具有对矿床地质、矿床分布规律等综合分析和研究的初步能力，能在资源勘查、开发(开采)与管理等领域从事固体、液体、气体矿产资源勘查、评价和管理等方面工作的高级工程技术人才。

　培养要求：本专业学生在学习数学、物理、化学、外语、计算机等基础课程的基础上，主要学习基础地质、应用地质和现代资源勘查技术等方面的基本理论和基础知识，受到资源地质调查和找矿勘查室内外王作等方面的基本训练，具有综合分析研究区域地质与矿产地质特征、矿产分布规律及工业价值，进行资源评价与矿产资源管理等方面的基本能力。本专业在培养方向上可以在矿产资源勘查、矿产资源评价与管理等方面有所侧重。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1．掌握基础地质的基本理论和基本知识；

　2．掌握进行区域地质调查、矿产资源普查勘探的室内外工作方法；

　3．具有对区域地质、矿床地质、成矿地质条件、矿产分布规律等进行综合分析和研究的初步能力；

　4．熟悉国家有关矿产资源及环境方面的方针、政策和法规；

　5．了解现代地质学的理论前沿及现代资源勘查技术的发展动态；

　6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究能力和一定的实际工作能力。

　主要课程：矿物岩石学、古生物地层学、构造地质学、矿床学、能源地质学、资源勘探学、应用地球物理、应用地球化学、资源管理与评价等。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

080106　地质工程

　培养目标：本专业培养具备基础地质学、地球物理学、地球化学、水地质学、工程地质学地质工程等方面的基本理论知识，具有从事资源地质勘查的初步能力和解决常见地质工程问题的基本能，能在资源勘查、工程勘察、设计、施工、管理等领域从事资源勘查与评价、管理、各类工程建设地质等方面的工作的高级工程技术人才。

　培养要求：本专业学生在学习数学、物理、化学、外语、计算机的基础上，主要学习基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、应用地球物理、应用地球化学、地质工程的基本理论和基本知识，受到工程师的基本训练，掌握运用现代地质学理论和先进科技手段，进行资源地质工作及解决与各类工程建设有关的地质工程问题的基本能力，并具有合理利用与保护自然地质环境的初步能力。本专业在培养方向上可以在矿产资源勘查、矿产资源评价与管理、勘察技术与工程等方面有所侧重。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1.具有扎实的数学、物理和化学基础；

　2、掌握计算机基础知识及常用计算机软件的用法，掌握一门计算机语言，能够应用计算机进行一般的科学计算；

　3、掌握一门外语，能顺利地阅读本专业外文书刊，并具有听、说、写、译的基础；

　4、系统掌握地质工程领域必须的基础地质和石油地质知识；了解本学科领域的前沿和发展趋势；掌握应用地球物理的基础知识；

　5、具备解决地质工程实际问题的能力；具备地球物理资料解释可应用的基本技能；掌握综合勘探和油藏地质工程设计的基本技能；具备初步的科学研究能力；完成地质工程师的基本训练

　6、具备基本的经济管理知识及进行地质工程经济评价的初步能力，具有较强的工程意识、效益观念，具备对技术工作进行组织的管理能力，具有较好的人际交流和语言文字表达能力；

　7、掌握文件检索和其它获取信息的方法，具备获取和追踪新知识的能力。

　主要课程：基础地质学、矿产地质学、水文地质学、工程地质学、地球物理勘探、地球化学勘探、钻掘工程学、基础工程施工、环境地质学、地质工程学。

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　080107　矿物资源工程

　培养目标：本专业培养具备较深厚的基础理论知识和现代科技知识，能在规划设计、生产经营、投资、管理、教育、科研等部门从事矿物资源开发、加工利用以及相关设施等方面工作的高级工程技术专门人才。?　 培养要求：本专业学生主要学习自然矿产资源的开发与加工利用方面的基本理论和基本知识，受到规划设计、设备选型与计算、工艺流程确定、试验研究等方面的基本训练，掌握矿业投资、企业生产与经营、技术与行政管理、工艺革新等方面的基本能力。

　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　1、能够系统地掌握资源工程的基础理论、基础知识、基本方法和技术的专业知识，

　2、了解本领域科技发展的新动向。

　3、系统地掌握资源工程领域的数学方法，现代计算手段，并能对具体资源工程问题进行分析的能力。

　4、熟悉资源工程领域大型工具软件，并在国际通用软件基础上，利用软件应用开发平台，进行二次开发的能力。

　主要课程：工程力学、工程化学、流体力学、地质学与矿物学、矿床地质与油气田地质、岩石力学与爆破工程、矿床开采、油气田钻探与开发、矿物加工与利用、技术经济学等?

　修业年限：四年

　授予学位：工学学士

　二 地矿类专业的对应职业方向分析

　本学科包括专业：采矿工程、石油工程、矿物加工工程、勘查技术与工程、资源勘查工程、地质工程

　矿物资源工程

　职业方向一　地质勘探队

　对应专业：采矿工程、勘查技术与工程、资源勘查工程、矿物资源工程、地质工程

　职业说明：略

　市场趋势：很多人到了大四以后，才发觉该专业真的是个不错的专业。一个专业的好坏以什么为标准很难统一，但笔者觉得从目前的形势来看以就业机会和职业发展前景来评判最有说服力。在某工科院校，此专业的就业率是93.02%，全校，比考大学那会最热门的“计算机”“生物”“环境”“法学”高得多得多。

　办公地点：野外

　初始职位：助理工程师

　职业利弊：本类职业的福利较好，现在的矿山职工生活基地一般都在城里，上班的时候是在深山老林，下班了就能用职工交通车把职工送回家，医疗、孩子就业等条件和一个西部县城差不多。待遇呢,据了解,有的年薪是3.8万元，是在西部地区，一个露天金属矿，还一个同学到了贵州的一个煤矿，安家费是8万元，分5年给，工资转正期2500元，转正后年薪6万元，我想这样的待遇别说在西部落后地区，就算是在中部甚至某些东部地区也不算最低的了吧？

　职业人格：研究型 工具型

　学业规划：略

　职业发展：高级工程师等

　三　过来人谈地矿类专业

　某地质学院石油工程专业毕业生何某：

　首先我个人觉得只要学石油，工作环境大多数都是艰苦的，我想这点大家必须认识清楚，毕竟坐在办公室里面，而且还是大城市，周围环境还很好的情况是极少数的。所以希望所有找工作的同学要把心态调整好，需要明白工作环境是艰苦的，相当单位的环境是不如学校的，不如东营的。同时找工作的时候，大家找工作的时候不要看绝对工资，要看相对工资，就是你的工资水平在当地属于什么水平，因为中国太大，同样3000元在北京和东营是两回事。还有很多企业只会告诉你基本工资，而不告诉你奖金，不要以为基本工资低就不好，很多地方奖金比工资还高，至于原因，我想大家心知肚明。

　就专业本身而言，我个人觉得储运在主干里面的（可能自恋了点），不过也很有道理，就业好坏不是以就业数量来衡量而是以质量衡量，储运专业在设计院工作、在大城市工作的比例远大于其他专业，我想这是毋庸置疑的，可能有人觉得储运这几年就业不如石工和勘察，我想是大家有所误解，储运的就业还是相当好的，因为双选的时间从今年9月一直到明年你们毕业，石工勘探的招聘主要集中在开始的时候，而且最开始来的时候很多单位甚至只要这两个专业的，根本不要储运等其他专业，所以给人的感觉就是储运不行了，找不到工作了，很多同学就会紧张，但其实储运的招聘在这么长的几个月都很平均，而且数量也很大，所以储运的师弟师妹一定不要心急，想要找到好工作，一定要“挺住”。

　四　地矿类专业的品牌学校推荐

　本科一批院校：

　1、中国地质大学（北京）2、中国石油大学（北京）等

　本科二批院校：

　1、西南石油大学 2、成都理工大学等

　本科三批院校：

　1、中国地质大学长城学院　2、大庆石油学院华瑞学院等

　专科院校：

　1、西南石油大学　2、大庆石油学院等

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