近日，由中国地质科学院探矿工艺研究所申报的两项发明专利获国家知识产权局授权。

其中，“一种沟槽型冰崩碎屑流运动距离及危险范围预测方法”发明专利提出了一项基于冰川发育特征和运动区地形的冰崩运动距离计算方法。该方法通过计算冰崩源区的初始势能和冰崩形成的碎屑流的运动距离，提出了冰崩灾害危险范围的预测评价技术。该项技术解决了冰崩灾害的危险范围划定的技术难题，为我国青藏高原海洋型冰川区冰崩灾害的风险评价提供技术支撑，可大大提高冰崩灾害危险性定量评价水平。

“一种冰崩型泥石流灾害链隐患识别方法”发明专利提出了一种基于泥石流灾害链关键转化区的“冰-土”耦合作用范围的判别模型，据此构建了冰崩型泥石流灾害链的判别标准，首次从定量尺度提出了冰崩型泥石流灾害链隐患识别方法。该技术在藏东南地区帕隆藏布流域开展了应用，共识别出327处冰崩型泥石流灾害链隐患，为藏东南地区的地质灾害链风险防范提供技术支持。

发明专利授权证书

针对我国当前地下水勘查和监测中存在的常规分层勘查效率低、垂向探测不精细及水文地质参数不准确等问题，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心（以下简称“水环中心”）在借鉴和吸收国内外相关研究基础上，通过多年不断探索和改进，研发了具有完全自主知识产权的地下水分层勘查新技术。该技术结合一孔同径分层成井、含水层可控性封隔、单孔多层自动化监测等主要技术手段，形成了“分层成井—分层洗井—分层抽水—分层采样—分层监测”地下水分层精细勘查新模式，提高了水文地质勘探工作效率，达到精细刻画水文地质参数的目的，对科学评价合理开发地下水资源具有十分重要的意义,为科学研究、生产实践、行政管理等提供了重要技术支撑。

该技术优势特点包括：一是能够实现“一孔多层”勘探孔分层采样及实时监测，可自动高效获取精确水文地质参数；二是该技术施工成本低、占地面积小、维护费用低；三是在工程施工方面，相比于传统丛式水文地质孔或一孔多次变径钻孔，可提高工程效率至少50%。基于上述特点，该技术已广泛应用于我国多个省区的水文地质勘查、煤田水害精细勘查、锂钾矿分层刻画等领域，并受到专家学者一致好评。

创新研发历程和技术构成

作为水文地质调查重要的技术手段，水文地质钻孔发挥着重要作用，传统的水文地质钻孔不能满足水文地质精细化勘查要求。为实现水文地质精细化勘查，准确评价地下水资源量，并根据地方需求制定地下水合理开发方案，服务地方社会经济建设，水环中心依托水文地质调查项目，组建了以水文地质、钻探、监测仪器等多学科科研工作者为核心的研发团队，针对封隔成井、分段洗井、分层抽水和监测等方向开展重点攻关和示范，通过十多年的技术积累和迭代，形成一整套成熟完整的地下水分层勘查技术，研发了满足108-325毫米井径的系列化产品，包括封隔器、特种潜水泵、变频调流设备、井下监测设备、自动传输设备及数据抗干扰设备，可应用井深1000米以内的分层成井、分段洗井、分层抽水和分层观测等工作。

地下水分层勘查器具实物图

一是分层成井。在细颗粒地层或钻孔结构不稳定地层分层成井过程中，传统的多层水文地质钻孔易出现钻孔事故率高、砾料回填高度测量不准确、施工效率低等问题，研发封隔注浆分层成井技术，将成井工艺改进为钻进→下管→全孔填砾→洗井→封隔注浆分层止水，突破性地去除了“分层填砾和止水”这一钻孔事故高发阶段，使得分层成井更加简单安全，大幅降低钻孔分层成井事故率，适用于1000米以内多层水文地质钻孔分层成井。

二是分层洗井。针对传统洗井方法（活塞、空压机、潜水泵）对富水性极强的大厚度含水层洗井效果不彻底，获得水文地质参数不准确的问题，研发双封隔器分段振荡洗井技术，通过封隔器将钻孔某一含水层段进行封隔，并针对该目的层进行强力振荡洗井，使勘探孔含水层出水能力无限接近其真实值，可提高含水层富水性评价精度。

三是分层抽水。钻孔抽水试验是获取含水层水文地质参数重要的技术手段。针对传统分层抽水方法工序繁琐、成本高、分层数量有限及参数不准确等问题，开展新型分层抽水技术研究，在有效完成分层止水的钻（井）孔内，根据不同层位、不同厚度、不同深度的含水层，将上、下两个封隔器下至井内指定位置启封，从而将目的层段与两端非目的层段隔离，利用潜水泵或取样装置对目的层段进行抽水和采集水样，同时利用设置在目的层段上部、下部和中间的传感器持续测量对应层段地下水压力和温度变化，通过数据可视化装置进行观测和记录，进而获取目的层段相关水文地质参数。

四是分层监测。混合监测不能真实反映各含水层特性。分层监测技术可根据钻孔分层数量及改建要求，将分层勘探孔改建为连续多通道多层监测井或巢式监测井，实现分层水文地质参数动态长期实时监测。

地下水分层抽水技术示意图

分层监测技术示意图

成果转化应用

助力高精度水文地质调查。2014-2018年，地下水分层勘查技术支撑开展“黑河流域1:5万水文地质调查”国家地质调查项目，先后在黑河流域实施多层水文地质孔达40眼以上，最大分层数量为5层，均采用地下水分层勘查技术与设备进行分段振荡洗井、分层抽水试验和分层采样，获得了高精度的水文地质参数，深化了对区域水文地质条件的认识。一是为大厚度含水层非完整井水文地质参数计算方法及计算公式的厘定提供了基础；二是佐证了大厚度强富水含水层在洗井彻底情况下，单位涌水量随含水层厚度增加而增大的水文地质认识。

服务煤矿水害精细勘查。自2016年至今，地下水分层勘查技术先后应用于陕西长武亭南煤业、陕煤榆北煤业、彬长孟村矿业、黑龙江龙煤双鸭山矿业等矿区水文地质勘查，通过进行分层抽水试验和分层观测，对煤矿分层涌水量进行预测，为煤矿水害精细勘查提供了技术支持，有效保证了煤矿正常生产安全。

支撑新疆罗布泊钾盐矿资源评估。首次使用地下水分层勘查新技术对罗布泊钾盐矿卤水地区含水层进行分层抽水、取样和测试，在新疆罗布泊卤水地区实现区域盐矿精细调查，查明各个含水层的涌水量和盐量，为新疆罗布泊钾盐矿储量精确评估提供了强有力的技术支撑。

近日，中国地质调查局探矿工艺研究所研发的“一种基于最优距径比的小口径钻孔组合抗滑桩设计方法”获国家发明专利授权。

小口径钻孔组合抗滑桩技术具有施工便利、成孔、成桩快速、施工安全等特点，越来越多的用于滑坡应急治理中，但目前其设计往往只考虑了桩体自身的承载能力，忽略了桩间土体的抗滑力，从而导致桩体设计缺乏经济合理性。“一种基于最优距径比的小口径钻孔组合抗滑桩设计方法”基于大量的试验数据和工程实例分析，获得了不同距径比的小口径组合抗滑桩应力-应变关系，从而厘定最优距径比，建立了其内力和位移计算方法。

该发明提高了小口径钻孔组合抗滑桩的整体抗滑性和经济性，为今后滑坡灾害应急处置提供技术支撑。

12月6日，由国土资源部中国地质调查局指导，中国地质调查局成都地质调查中心主办的“2016年国外矿产资源调查勘查技术培训班”在成都如期开班，中国地质调查局党组成员、中国地质科学院书记、副院长王小烈、国土资源部科技与国际合作司姜建军司长和中国地质调查局成都地质调查中心副主任孙清元出席开班仪式。王小烈和孙清元分别在开幕式上致辞。来自国内地勘单位和矿业企业161多家单位190名代表出席了开班仪式，并将参加为期4天的培训。中国地质调查局科技外事部境外地质处刘大文处长主持开班仪式。

王小烈在致辞中指出，本次培训班是我局自2011年以来举办的第五届，目的是立足公益性定位，发挥我局技术优势，为企业提供技术培训服务，提高我国矿业企业和地勘队伍、参与当前“一带一路”共建倡议“走出去”实现产能合作的勘查技术能力和水平。

培训班精选专家，由来自国土资源部、中国地质调查局、商务部研究院、五矿进出口商会、有色地质调查中心、中国地质大学、中国冶金地质总局等单位和部门的领导、专家授课；授课内容针对性强，培训内容涉及矿产资源“走出去”形势、矿产勘查程序、国际储量分级标准和计算方法、国外矿产勘查报告通用标准以及遥感、物探、化探和钻探等专业方法技术。除勘查技术之外，本次培训首次增加了企业社会责任、矿业投资风险评估等内容，以增进境外矿业投资时、应关注和考虑专业技术之外的、影响矿业项目投资成功率的其他重要因素。

开班仪式之后，国土资源部科技与国际合作司姜建军司长做了“关于境外矿产资源勘查开发的思考”的精彩讲座。

编者按 今天是第六个全民国家安全教育日。资源安全事关国家的主权、生存和发展，是国家安全体系中的重要组成部分。而其中，矿产资源与国家经济社会发展关系极为密切，保障其安全的重要性不言而喻。在开展绿色勘查的同时，下大力气推进矿产资源的节约与综合利用，是现阶段提高国家资源保障能力、维护国家资源安全的有效手段。今天，让我们共同了解一下近年来我国在矿产资源节约与综合利用方面的最新进展。

地质技术人员找矿途中

昆仑山腹地地质勘查现场

我国是矿产生产和消费大国，夯实国家矿产资源安全基础，需要坚持不懈地开源节流。其中，在矿业领域推进资源节约与综合利用，对实现我国经济社会可持续发展具有重要的战略意义和现实意义。

近年来，自然资源部按照中央生态文明建设、节约优先战略总体要求，着眼于我国资源相对不足、环境容量有限、节约资源潜力巨大的基本国情，在矿产资源节约与综合利用领域特别是在矿产资源节约与综合利用现状调查、示范引领、推广先进适用技术等方面进行了大量探索和实践，取得了预期成效。

在生态文明建设大格局中统筹推进矿产资源节约与综合利用工作

按照中央生态文明建设、节约优先战略总体要求，在自然资源等主管部门、行业协会和矿山企业等单位的共同努力下，以节约资源和绿色发展为根本遵循，我国矿产资源节约与综合利用工作进行了实践探索，通过“摸清情况、示范引领、建立标准、强化监管、激励约束”等系列措施，有序推进。

实施矿产资源节约与综合利用工作的核心是提高矿产资源“三率”，关键是采用先进技术。

——2011年~2012年实施矿产资源综合利用“以奖代补”和示范工程项目，采取经济手段激励矿山企业提高矿产资源合理开发利用水平，奖补矿山企业1045家、示范工程408个。

——“十三五”期间实施40个矿产资源综合利用示范基地建设。

——2012年~2013年，首次在全国范围内部署开展煤、石油、天然气、铁、锰、铜、铅、锌、铝等22个重要矿种“三率”调查与评价工作。

——2012年开始，在全国层面开展矿产资源节约与综合利用先进适用技术遴选推广工作。2012年~2017年完成6批次334项先进适用技术的遴选与推广；2018年~2019年增选了一批新技术，最终形成《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录（2019年版）》，该目录共包含360项技术。

目前，矿产资源综合利用工作基本形成了“政府主导、企业主体、部门联动、社会参与”的工作格局，矿产资源节约集约利用取得预期成效。

实施的主要措施有：

一是建立统筹协调机制，加大矿产资源节约与综合利用工作力度。自然资源与发改、工信、财政、科技等部门统筹资源配置、税费减免政策和科技发展，发挥政策联动和组合配套效应，共同促进我国矿产资源合理开发利用，部门内部强化规划、勘查、开发、储量管理各环节的协调，实现综合勘查、综合评价、综合开发、综合利用。

二是探索建立开发利用水平调查评估制度，摸清矿产资源开发利用水平。包括：科学设计调查评估体系，真实反映矿产资源开发利用水平。为制定激励约束政策提供科学依据。

三是完善技术标准体系，促进矿产资源开发利用。与生态保护红线制度和自然资源管理体制改革要求相衔接，将资源节约与综合利用指标纳入开采准入条件，严格禁止高污染、严重浪费资源和缺乏综合利用设计者进入。根据地区资源和环境承载力情况，在满足资源安全和经济发展的前提下，研究矿产资源开发总量和强度控制的新制度、新政策，进一步研究完善“三率”指标体系，完善我国矿产资源开发利用技术标准体系。

四是加强先进适用技术推广应用力度。通过政府引导与市场机制相结合，扶持技术服务平台建设，引导鼓励大型矿业集团建立面向全球的专业技术推广服务机构，保护技术创新行为，为矿业技术创新形成产业化发展模式提供有利环境；将先进技术推广与调查评估成果相关联；建立技术目录更新制度，通过评价和矿山反馈，评估技术使用情况和问题，及时增加和调整过时的技术内容；加大对战略新兴矿产、清洁能源矿产开发利用相关技术研发和推广的支持力度等。

五是加强矿产资源开发利用监管，推进资源管理方式转变。扎实做好矿业权人勘查开采信息填报公示系统建设，加强引导，推动管理方式根本转变，构建“企业自律、社会监督、政府监管”的共同治理新格局。

开展矿产资源“三率”调查，摸清重要矿产利用现状，完善“三率”指标体系

按照《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《找矿突破战略行动纲要（2011~2020年）》的要求，2012年，原国土资源部部署开展矿产资源“三率”（开采回采率、选矿回收率、共伴生资源综合利用率）调查与评价工作，在全国范围内开展煤、石油、天然气、铁、锰、铜等22个重要矿种“三率”调查与评价。该调查共有30个省（区、市）、7家行业协会以及5大油气公司等万余人直接参与。

通过2012年~2013年的矿产资源“三率”现状调查，对我国矿产资源利用有了初步认识和基本判断。取得的主要成效为：

一是建成了我国重要矿产矿山“三率”数据库。首次全面系统地获取了全国矿山“三率”基础数据。在统一调查指标、统一调查规范、统一时间节点的基础上，调查了全国22个矿种当年全部在产的19432座矿山（油气田），最终获取了2.2万条、220万字段准确可信的基础数据。

二是调查结果显示，经过多年发展，我国矿产资源利用水平总体显著提高。

“十五”之前，我国矿产资源开发水平状况不明。实施矿产资源“三率”调查以后，与1995年、1999年抽样调查结果相比，黑色金属矿山、有色金属矿山、黄金矿山、非金属矿山开采回采率略有提高，煤炭开采回采率基本稳定。有色金属矿山中铝土矿开采回采率提高幅度较大，主要原因在于集约化程度提高后，地下开采产能占比大幅下降；黑色金属矿山、黄金矿山、非金属矿山选矿回收率基本稳定，有色金属矿山选矿回收率稍有提升。铅矿、锌矿、铝土矿、镍矿、钨矿等有色金属矿产由于集约化程度提高，平均选矿回收率提高。

我国矿产资源的典型特征是单一矿产少、共伴生矿产多。矿产资源“三率”调查结果表明，20种矿产中含有共伴生组分的59种，其中的38种组分已被不同程度回收利用。我国金属、非金属矿共伴生矿综合利用率为52.07%。

三是查清了矿业固体废弃物的排放、利用与堆存现状，废石与尾矿排放增速下降，利用率提高。据不完全统计，截至2017年，我国矿山废石与尾矿堆存量已超过600亿吨。全国85%以上的地市堆存有20个矿种矿业固体废弃物，其中50个地市矿业固体废弃物堆存量超过1亿吨，37个地市废石堆存量超过1亿吨，16个地市尾矿堆存量超过1亿吨。

四是规范了矿产开发“三率”指标计算方法。制定《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》，规范统一了行业评价指标，为“三率”调查评价提供了统一的计算方法，为客观评价当前技术经济条件下的资源综合利用水平，提供了科学依据和技术标准。

五是制定了矿产资源合理利用“三率”指标要求。依托“三率”调查工作，研究制定并发布试行了煤炭、铁等124种重要矿产资源开发“三率”最低指标要求，实现了在产矿山所涉及矿种全覆盖目标，构建起我国矿产资源完整的“三率”指标体系。

六是初步建立了矿产资源开发利用水平调查评估制度。2015年9月，中共中央、国务院印发了《生态文明体制改革总体方案》，将健全矿产资源开发利用管理制度作为推进生态文明建设的重要内容，明确提出要建立矿产资源开发利用水平调查评估制度。2016年12月，原国土资源部、财政部等5部委发布《矿产资源开发利用水平调查评估工作方案》，开展矿产资源开发利用水平调查评估试点工作，重点开展了黑龙江、浙江、江西、山东、河南、湖南和宁夏7省区9个矿种试点工作。试点工作取得预期成效，为做好调查评估工作打下了坚实基础。

推广先进适用技术，让技术创新成为引领矿业发展的新动力

为贯彻落实创新驱动战略，推动科技创新，促进矿产资源节约和高效利用，提高资源节约集约利用水平，近年来，先后印发了《关于推广先进适用技术提高矿产资源节约与综合利用水平的通知》和《关于推进矿产资源全面节约和高效利用的意见》，建立了矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录制度。一批取得明显资源、经济、环境效益的采选技术工艺入选推广目录。它所倡导的矿产资源利用技术创新，正成为矿业发展的新动力，有效推动了矿业绿色发展。

矿产资源节约与综合利用先进适用技术的使用，提高了资源利用水平，进一步增强了资源保障能力。据统计，通过先进适用技术的推广和应用，盘活石油可采储量33.1亿吨，按目前国内生产规模，可供开采15年；盘活天然气1645亿立方米、煤矿8亿吨；盘活铁矿资源40.74亿吨，约相当于新增了6%的国内铁资源量；盘活磷矿资源21.2亿吨，约相当于新增了10%的国内磷资源量；盘活钾盐1.44亿吨，约相当于新增了近30%的国内氯化钾资源量。

如长庆油田应用致密油开发技术，有效盘活30亿吨致密油资源。延长石油利用陆相页岩气压裂新技术，盘活鄂尔多斯盆地页岩气地质储量1654亿立方米、石油地质储量640万吨。该技术在国内相似盆地陆相页岩气开发中推广，可有效实现油气开发过程中的节水、节能、减排和储层保护。

如低钛型钒钛磁铁矿技术的应用，将攀西钒钛磁铁矿钛的经济可利用品位下降5%，回收率由20%提升至30%以上，盘活钒钛磁铁矿资源量13亿吨，相当于新增了2%的国内铁资源量，实现了攀西地区钒钛磁铁矿资源的高效利用。

又如金川公司研发铂族元素综合回收技术，将金川镍矿中伴生的铂、钯的回收率从49%提高到70%，银、铱、钌、铑的回收率从1%~3%提高到44%，使我国铂族元素的回收工艺水平大幅提高。

先进适用技术的推广使用，使矿山企业资源节约能力不断增强，从而推动资源产业绿色发展。例如开磷集团应用“磷石膏充填无废高效开采技术”，矿山年生产能力由200万吨提升至800万吨。每年新增经济效益2.2亿元、处理磷石膏工业固体废弃物335万吨、处理采矿废矸100万吨，减少磷石膏堆存占地约200亩，节省各项费用5000余万元，实现了较好的环境效益和经济效益。

先进适用技术推广应用所产生的环境效益主要表现在节地、节能、节水及固废利用等方面。据不完全统计，2012年~2017年，我国推广应用先进适用技术共节地5.1万亩；节能104亿度、节水8.3亿吨，利用固废量在原基础上增加6.33亿吨。2017年，我国煤矿矿区土地复垦率达到49%，矿井水利用率达到72%，煤矸石综合利用率达到67.3%。

同时，先进技术装备的广泛应用，促进资源生产效率大幅提升，也为企业带来了经济效益。

10年来，在自然资源主管部门、行业协会和矿山企业等单位的共同努力下，我国矿产资源节约与综合利用工作进行了前所未有的探索实践，取得了新成效。

展望未来，新形势下人民对美好生活的新期待、经济社会高质量发展、碳达峰碳中和、矿业科技快速发展等对矿产资源消费提出了新的更高要求，需要不断夯实矿产资源安全基础。我国矿产资源节约与综合利用工作前景广阔，大有可为。

近日，自然资源部中国地质调查局探矿工艺研究所研究的“粘性泥石流V型排导槽流速的计算方法”获国家发明专利，专利号：ZL 2017 1 0037839.6。

泥石流V型排导槽采用尖底断面形成三维束流，通过增大泥石流流速提高过流能力而起到防淤的作用，在成昆铁路沿线等泥石流治理中发挥了巨大成效。现阶段粘性泥石流排导槽流速计算方法计算的泥石流流速计算值偏高，造成V 型排导槽输移能力不足而发生淤积堵塞的情况。

针对上述缺陷，探矿工艺所对V型排导槽粘性泥石流流速的影响因素进行了室内模型试验研究，提出了基于不同权重的纵比降和横比降的V型排导槽粘性泥石流平均流速计算方法，避免了现阶段计算方法中横纵比降权重相等而导致的计算值偏高问题，为粘性泥石流V型排导槽的结构设计提供了科学依据；该项成果可服务于重要城镇和川藏铁路等重点地区的泥石流治理，具有较好的应用前景。