煤炭开采与矿区资源复盘工作中,煤渣堆积区域常常隐藏着容易被忽视的伴生矿产信息,传统采样送检模式流程繁琐,很难及时支撑野外勘探现场的判断工作,便携式荧光光谱仪的投入使用,为煤渣区域资源勘探开辟了更为高效的作业路径。在各类露天矿场、旧煤渣堆场、废弃采煤工作面外围开展勘探作业时,大量煤渣物料分散堆放,堆积范围广、物料组分差异较大,如果依靠传统方式采集样品后运回实验室开展元素分析,从现场取样、封装运输再到等待检测报告,整个周期耗时较长,勘探人员无法第一时间掌握目标区域物料元素构成,难以灵活调整勘探路线与采样点位,一定程度上拖慢野外勘探整体进度。便携式荧光光谱仪依托轻量化机身设计,能够适应矿场复杂的野外作业环境,勘探人员可直接携带设备抵达各处煤渣堆放点位,无需搭建复杂检测平台,在煤渣原位完成元素筛查工作。
矿场产出的煤渣成分结构复杂,除煤炭燃烧残留基质之外,往往伴生多种金属、非金属元素,部分区域煤渣中富集具备回收价值的矿产组分,区分不同区域煤渣的元素含量,是勘探工作的核心目标。以往勘探人员只能依靠肉眼经验初步区分煤渣外观,很难精准识别内部元素差异,极易错过潜在资源点位。便携式荧光光谱仪依靠X射线荧光检测原理,直接作用于煤渣试样表面,短时间内输出多种元素含量数据,勘探人员无需长时间等待,就能直观对比不同点位煤渣的组分区别。开展实地勘探时,工作人员只需清理煤渣表层浮尘,将设备检测探头贴合平整的煤渣试样表面,启动检测程序即可完成数据采集,面对大小不一、形态松散的煤渣碎料,设备依旧可以稳定获取有效检测信息,不受试样成型条件限制,契合煤渣物料松散无固定形态的特征。

便携式荧光光谱仪在煤渣勘探中的应用分析图
野外矿场环境多变,煤渣堆场普遍路面崎岖,伴随粉尘、温差变化等客观条件限制,大型实验室分析仪器难以搬运进场,便携式荧光光谱仪紧凑的机身结构便于随车转运,也能够由勘探人员随身背负移动,穿梭在成片煤渣堆之间开展网格化勘探筛查。勘探团队可以按照预设勘探网格,依次在煤渣堆表层、不同深度剖面位置采集检测数据,持续积累区域元素分布信息,逐步勾勒出煤渣区域元素富集范围,以此判断伴生资源的大致分布走向,及时优化后续钻探、深度采样方案。针对早年遗留的废弃煤渣堆场,这类区域缺少完整地质资料,资源情况不明,使用便携式荧光光谱仪进行大范围普查,能够高效筛选出具备深入勘查价值的区块,减少无效采样与送检投入,合理调配勘探人力与物资。

煤渣区域元素富集范围分析图
需要明确的是,便携式荧光光谱仪获取的现场检测数据多用于野外初步筛查与点位筛选,作为勘探现场快速研判依据,若需要得到精准定量分析结果,依旧需要选取代表性煤渣样品送往实验室开展精细化检测,两类检测方式相互配合,形成完整勘探分析链条。在长期矿场煤渣勘探实践中,勘探人员借助设备快速筛查能力,大幅缩小重点勘查范围,避免盲目开展大面积取样,有效降低野外勘探工作的综合成本。随着矿区固废资源勘探与综合利用需求持续提升,越来越多勘探队伍将便携式荧光光谱仪纳入野外作业标配工具,依托设备快速、便携的优势,持续挖掘煤渣堆积区域潜藏的矿产资源信息,推动矿区煤渣勘探工作朝着高效化、精细化方向推进,也为煤渣固废资源化评估、矿区地质复盘工作提供可靠的现场数据支撑。