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深部探矿有了空中利器

2012-03-31      来源:中国国土资源报     作者:王少勇
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  3月23日9时左右,河南省桐柏县桐柏英雄广场。一架直升机缓缓起飞,带动的强大气流推着周围的人不由自主地后退。一个直径5米左右的圆形发射接收设备,通过一根45米长的电缆,被直升机拉上天空。   

  飞机保持着90米左右的低空飞行。一条线飞过去,地下500米空间内的电磁异常都能够被发现,为寻找有色金属矿产和地下水资源提供线索。这是我国首部吊舱式时间域航空电磁系统。目前,实验勘查获得成功。若此技术能推广应用,有望在我国找矿突破战略行动中发挥巨大作用。   

  航磁探测推向深部,国内空白终被填补   

  过去的频率域航空电磁系统探测深度只能达到100米左右,而吊舱式时间域航空电磁系统的探测深度可达500米,而且具有飞行高度低、勘探深度大、机动灵活等特点。本世纪初,吊舱式时间域直升机电磁勘查系统发展迅速,国外一些公司的系统已较为成熟。在这一领域,加拿大等西方国家占据着领先地位,并拒绝将技术和设备出售给我国。   

  随着我国矿产资源的勘查开发程度不断提高,在地表和浅地面发现新矿床的难度不断增大,需要尽快装备探测深度大、分辨率高、找矿效果好的新型快速勘探系统。经过中国国土资源航空物探遥感中心和吉林大学联合申请,2007年国家科技部同意在国家高技术研究发展计划(863计划)中设立《吊舱式时间域直升机航空电磁勘查系统开发集成》课题,并于2008年正式启动。课题组汇集了来自中国国土资源航空物探遥感中心、吉林大学、成都理工大学、中南大学、北京航空航天大学的方法技术、软件、硬件各专业三十几位国内顶尖专家。   

  课题组组长——中国国土资源航空物探遥感中心教授级高工陈斌说,刚立项的时候,他们只在国外一个网站上看到过这种系统的宣传图片,连实物都没见过。但每一位科技人员都下定决心,“拼了命地要把这个系统做出来”。经过4年不懈努力,他们的成果不但填补了国内空白,还达到国际同类勘探系统的技术水平。   

  这个系统被命名为CHTEM。   

  实验区发现多处异常,空中利器初露锋芒   

  自今年1月份首次试飞成功后,该系统已在桐柏勘查区内飞行了2400多公里。陈斌介绍说,从已经获得的实测资料可以看出,异常反映清晰、分辨率高、探测深度大,并且在发射波形和效力方面,一点都不逊色于国外同类技术。目前已发现3O余个电磁异常,在完成试验区的飞行测量任务后,经过测量数据处理成图和成果解释,河南省国土资源厅计划对重要电磁异常进行地面查证,争取实现找矿突破。   

  桐柏县位于大别山成矿带,为有色金属矿产有利成矿区。但当地地形复杂,山体上植被茂盛,地面勘查十分困难。正好为吊舱式时间域航空电磁系统提供了用武之地。去年,吉林大学的师生四人来这里开展勘查工作,每隔15O米设置一个探测点,结果两天才探测了4个点,总共不到O.6公里。而对直升机来说,如果天气条件允许,一天就能探测3OO公里,极大地提高了找矿速度。   

  陈斌说,直升机的飞行速度在75公里~8O公里/小时,比航磁飞机慢很多,且每条航线相隔只有1OO米距离,密度很大,属于精细探测。记者从飞行路线图上看到,每条航线几乎都是笔直的,实际飞行的偏航非常小,保证了探测的精度。   

  直升机与飞行员两瓶颈,解决后即可推广应用   

  陈斌说,这套系统的诞生对我国寻找深部有色金属矿产以及水资源,能提供很大的帮助。目前,在一些发达国家,6O%左右的铜、铅、锌等有色金属矿都是运用这样的系统找出来的。   

  实验证明,我国的这一系统在技术上已经能达到找矿要求。但推广起来最大的困难是,国内能够完成这种航磁系统飞行的直升机和飞行员较少。一方面,设备重量大,仅发射接收线圈就重达4OO多公斤,对直升飞机要求很高。特别是如果在西藏等高海拔地区作业,由于空气稀薄,对直升机的要求更高。国内能达到上述要求的直升机较少,现在用来试验的飞机就是从国外租来的。   

  另一方面,因为飞行高度低、密度大,对飞行员的飞行技术要求很高。目前,用于实验的飞机虽然是国内的飞行员在驾驶,但需要有一位加拿大飞行员在旁边指导。   

  陈斌说,希望能尽快突破这两个瓶颈,让这个系统为我国地质找矿突破作出贡献。

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