Уул уурхайн хайгуулын геофизикийн инженерчлэл
Пендахулуан
Уул уурхайн хайгуул нь дэлхийн гадаргын доорх ашигт малтмалын нөөц болон бусад байгалийн баялгийг илрүүлэх, үнэлэх, үнэлэх уул уурхайн салбарт чухал үйл явц юм. Энэхүү хайгуулын нэг өндөр үр дүнтэй бөгөөд байнга ашиглагддаг арга бол геофизикийн техник юм. Геофизик бол дэлхийн физик шинж чанар болон түүний дотор явагддаг физик процессуудыг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Геофизикийн техникүүд нь гадаргын доор ашигт малтмал байгаа эсэхийг илрүүлэхийн тулд дэлхийн физик шинж чанарын аномали буюу хэлбэлзлийг ашигладаг.
Геофизикийн үндсэн зарчмууд
Уул уурхайн хайгуулын геофизикийн үндсэн зарчим нь гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг хамардаг: эрчим хүчний эх үүсвэр, тээвэрлэлтийн орчин, илрүүлэлт. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь газар хөдлөлтийн долгион, цахилгаан соронзон орон эсвэл таталцлын орон байж болно. Энэ энергийг дараа нь газарт цацруулж, нягтрал, дамжуулах чадвар, соронзонжилт зэрэг физик шинж чанарын өөрчлөлт нь ялгарч буй энергийн зан төлөвт өөрчлөлт оруулж болзошгүй. Дараа нь мэдрэмтгий илрүүлэх хэрэгслүүд эдгээр гажиг эсвэл өөрчлөлтийг цаашид шинжлэх зорилгоор бүртгэдэг.
Геофизикийн техникүүд
Уул уурхайн хайгуулд ихэвчлэн ашиглагддаг хэд хэдэн үндсэн геофизикийн аргууд байдаг бөгөөд эдгээр нь газар хөдлөлтийн, соронзон, таталцлын, цахилгаан соронзон (EM) болон геоэлектрик юм.
1. Газар хөдлөлт
Газар хөдлөлтийн арга нь уул уурхайн хайгуулд хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл геофизикийн аргуудын нэг юм. Энэ арга нь газар хөдлөлтийн долгион үүсгэх (жишээлбэл, динамит эсвэл газар хөдлөлтийн чичиргээ ашигласнаас) бөгөөд энэ долгион нь дэлхийгээр дамжин тархаж, янз бүрийн геологийн давхаргаар гадаргуу дээр буцаж ойдог.
Хэрхэн ажилладаг вэ: Эдгээр ойсон долгионыг газрын гадаргуу дээр байрлуулсан газар хөдлөлтийн мэдрэгч (геофон) барьж авдаг. Эдгээр газар хөдлөлтийн долгионы аяллын хугацааг шинжлэх нь газар доорх давхаргын гүн, зузаан, материалын шинж чанарын талаарх мэдээллийг өгч чадна.
Хэрэглээ: Газар хөдлөлтийн техник нь газрын тос, байгалийн хийн хайгуулд маш үр дүнтэй боловч алт, төмрийн хүдэр, цагаан тугалга зэрэг ашигт малтмалын ордуудыг хайхад ашиглаж болно.
2. Соронзон
Соронзон техник нь магнетит эсвэл бусад дамжуулагч материал зэрэг ферромагнет эрдэс бодисуудаас үүдэлтэй гажигийг тодорхойлохын тулд дэлхийн соронзон орны хэмжилтийг ашигладаг.
Ажлын зарчим: Хэмжилтийг хуурай газар болон агаараас (аэросоронзон) мэдрэмтгий соронзон хэмжигч ашиглан хийдэг. Соронзон аномали нь газрын доорх чулуулгийн соронзон шинж чанарын хэлбэлзлийг илтгэнэ.
Хэрэглээ: Энэ арга нь төмрийн хүдэр болон никель, кобальт зэрэг соронзон шинж чанартай бусад металл эрдэс бодисыг хайгуул хийхэд онцгой ач холбогдолтой.
3. Гравиметрийн
Гравиметрийн аргууд нь гадаргуугийн доорх чулуулгийн нягтралын зөрүүгээс үүдэлтэй дэлхийн таталцлын талбайн жижиг хэлбэлзлийг ашигладаг.
Ажлын зарчим: Хэмжилтийг өндөр мэдрэмжтэй гравиметр ашиглан хийдэг. Эдгээр нягтралын хэлбэлзэл нь өөр өөр төрлийн чулуулаг эсвэл өөр өөр нягтралтай газрын доорх хөндийг илтгэж болно.
Хэрэглээ: Энэ аргыг ихэвчлэн газрын тос, байгалийн хийн хайгуул, түүнчлэн алт, зэс, уран зэрэг ашигт малтмалын орд хайхад ашигладаг.
4. Цахилгаан соронзон (EM)
Цахилгаан соронзон аргууд нь үнэт металл болон бусад эрдэс бодис зэрэг дамжуулагч материалыг илрүүлэхийн тулд газарт өдөөгдсөн цахилгаан болон соронзон орныг хэмжихийг хамардаг.
Ажлын зарчим: Цахилгаан гүйдэл газарт орж, үүссэн цахилгаан соронзон орныг хэмжиж, газар доорх дамжуулах чанарын хэлбэлзлийг тодорхойлно. Эдгээр хэмжилтийг газрын түвшинд, агаараас, тэр ч байтугай усан доор хийж болно.
Хэрэглээ: Энэ технологи нь зэс, никель болон бусад үнэт металл зэрэг дамжуулагч эрдэс бодисын илрэлийг тодорхойлоход маш үр дүнтэй байдаг.
5. Геоцахилгаан
Геоцахилгаан гэдэг нь газрын доорх чулуулгийн цахилгаан эсэргүүцлийг хэмждэг арга юм.
Ажлын зарчим: Цахилгаан гүйдэл нь газарт суулгагдсан электродоор дамжин өнгөрөх бөгөөд хэмжсэн эсэргүүцлийн хэлбэлзэл нь газрын доорх найрлага болон бүтцийн ялгааг харуулж болно.
Хэрэглээ: Энэ арга нь нүүрс, гүний ус, төрөл бүрийн металл зэрэг ашигт малтмалын ордуудыг тодорхойлоход маш их хэрэгтэй.
Өгөгдлийн хэрэгжилт ба дүн шинжилгээ
Эдгээр геофизикийн аргуудыг хэрэглэхэд нарийн төлөвлөлт, судалгааны загвар шаардлагатай. Эдгээр судалгаанаас олж авсан өгөгдлийг тусгай програм хангамж ашиглан шинжилж, илэрсэн гажигийг газрын зурагт буулгаж, тайлбарладаг.
Өгөгдлийн тайлбар: Геофизикийн өгөгдлийг тайлбарлахын тулд чулуулаг, эрдэс бодисын физик шинж чанарын талаар гүнзгий мэдлэгтэй байх, геологийн аномалийг "шуугиан" эсвэл өгөгдлийн гажуудлаас ялгах чадварыг шаарддаг.
Загварчлал ба симуляци: Компьютерийн загварчлал ба симуляцийг ихэвчлэн нөөцийн боломжийг тооцоолох, газрын доорх бүтцийг илүү нарийвчлан ойлгоход ашигладаг.
Давуу талууд ба бэрхшээлүүд
Уул уурхайн хайгуулд геофизикийн техникийг ашиглах нь хэд хэдэн чухал давуу талыг олгодог:
Кеунтунган:
1. Инвазив бус: Энэ арга нь эвдэрдэггүй бөгөөд физик малталт хийх шаардлагагүйгээр том талбайг хамрах боломжтой.
2. Зардал ба цаг хугацааны үр ашиг: Геофизикийн судалгааг уламжлалт аргуудаас харьцангуй хурдан бөгөөд бага өртгөөр хийж болно.
3. Эрт илрүүлэлт: Нарийвчилсан өрөмдлөг хийхээс өмнө боломжит уурхайнуудын оршин тогтнол болон хэмжээг эрт илрүүлэх чадвартай.
Тантанган:
1. Өгөгдлийн нарийн төвөгтэй байдал: Геофизикийн өгөгдөл нь маш нарийн төвөгтэй байж болох бөгөөд мэргэжлийн нарийн тайлбар шаарддаг.
2. Геологийн хувьсах чанар: Геологийн нөхцөл байдал маш их хэлбэлзэлтэй байх нь судалгааны үр дүнгийн нарийвчлалд нөлөөлж болно.
3. Технологийн хязгаарлалтууд: Геофизикийн аргаар бүх төрлийн ашигт малтмал эсвэл геологийн бүтцийг амархан илрүүлдэггүй.
Дүгнэлт
Геофизикийн техникүүд нь ашигт малтмалын хайгуулын үнэлж баршгүй хэрэгсэл бөгөөд газрын доорх байгалийн нөөцийг тодорхойлох, үнэлэх инвазив бус аргуудыг олгодог. Газар хөдлөлтийн, соронзон, таталцлын, цахилгаан соронзон, геоцахилгаан аргууд нь тус бүр нь ашигт малтмалын янз бүрийн төрлийн хайгуулд тохиромжтой болгодог тодорхой давуу талуудыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч нарийн төвөгтэй өгөгдлийн тайлбар, геологийн хувьсах чанар зэрэг бэрхшээлүүд хэвээр байна. Технологийн хөгжлийг үргэлжлүүлэхийн хэрээр эдгээр техникүүдийн найдвартай байдал, үр ашиг нь сайжирч, илүү үр дүнтэй, тогтвортой ашигт малтмалын хайгуулыг дэмжих төлөвтэй байна.
