装备体系构成与技术方向
中国自研找矿装备已形成覆盖空、天、地、井多维度的完整产品矩阵，围绕绿色、智能、高效的勘探需求完成全链条技术布局。2026年9月10日至12日，第二十八届中国国际矿业大会在天津梅江会展中心举行。中国地质调查局在装备展区集中展出39件自主研发装备，重点包括高原型无人直升机重磁勘查系统、地空瞬变电磁探测系统和绿色钻探装备体系[4][2]。
从产品类型看，整套装备可分为三大序列。钻探序列包含便携液压岩心钻机、存储式光纤陀螺测斜仪、废浆处理设备、复合基金刚石钻头，以及面向深部硬岩的YDX-5型全液压岩心钻机、适配山地的模块化便携式钻机，覆盖从浅孔到深部、从常规地形到复杂山地的取心作业需求。航空物探序列包含地-空瞬变电磁系统、无人机重磁勘查系统、无人机高光谱成像系统，能够在地面人员难以进驻的区域完成大范围勘探普查。智能找矿序列则聚焦数据处理环节，可独立完成从原始数据提取到资源储量估算的全流程作业。
不同序列装备可根据勘探场景灵活组合，形成从空中普查、地面详查到深部钻探验证的完整作业链条。野外勘探队伍可根据靶区地形、矿种类型和勘探深度直接选择对应装备组合。
复杂地形作业适配能力
中国自研找矿装备重点突破了高海拔、深切割、厚覆盖等复杂地质条件下的作业限制，解决了传统大型装备在复杂区域进驻难、作业难的问题。由航空物探遥感找矿装备创新中心牵头研制的SinoGrav-S无人机重力仪重量仅15公斤，体积约30厘米见方，重量仅为传统同精度航空重力仪的一半，测量精度优于0.6毫伽，与国际主流高端产品性能相当[3]。
在航空物探装备方面，自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心于2024年研制出UAH-GraMag高原型无人直升机重磁勘查系统。该系统最大起飞重量515公斤，作业半径300公里，实用升限6500米，在高原地区满载飞行时间可达4小时；航空重力测量精度优于0.6毫伽，磁补偿精度优于0.08纳特，航磁测量精度优于1纳特[4]。
地空瞬变电磁探测系统DK-100由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研制，整套系统重量不到20公斤，探测深度超过600米，作业效率约为常规地面方法的20倍。该系统还具备数据预处理、全域视电阻率成像和三维成像功能，可用于复杂地形区域的深部地质信息探测[4]。
钻探装备性能与作业能力
中国地质科学院探矿工艺研究所研发的6款钻探类装备入选自然资源部首批找矿装备推广清单，产品包括便携液压岩心钻机、存储式光纤陀螺测斜仪、废浆处理设备和复合基金刚石钻头等。这些装备先后应用于引大济岷工程勘察、阿尔金高寒深切割山区绿色钻探等项目，实现超长连续取心水平定向钻探突破2000米、大曲率连续取心1004米[1]。
轻量化模块化钻机、YDX-5型全液压岩心钻机和永磁直驱电动钻机共同形成覆盖浅孔、中深孔和超深孔的钻机产品矩阵。YDX-5型全液压岩心钻机主要用于深部硬岩绳索取心，动力头扭矩区间为600牛·米至5800牛·米，系统工作压力31兆帕，绳索取心卷扬容绳量可达2300米，可兼容金刚石绳索取心、定向钻进和反循环取心等工艺。在内蒙古乌拉特中旗新乌苏铜多金属矿区，该钻机用11天完成683.2米钻探施工，全孔岩心采取率为98.6%[5]。
针对高山林区等交通不便的作业区域，便携式岩心钻机采用模块化拆分设计，可由人力或小型机具转运，无需大型运输设备，搬迁作业时间可由约3天缩短至1天，钻进能力覆盖100米至1500米。该钻机可搭载远程参数监测系统，实现钻探参数的实时采集和远程传输；自2024年以来已有10余台套投入使用[5]。
绿色钻探标准与环保配套
2026年8月，中国地质调查局发布《绿色钻探装备应用技术要求》，按照生态优先、因地制宜、先进适用等原则，对钻机、循环与固控系统、取心器具等装备的选型作出规定，并提出井场废物处理、生态恢复等全流程技术要求[4]。
绿色钻探配套装备包括环保多功能一袋化冲洗液、长寿命金刚石钻头、泥浆循环固控设备和废浆无害化处理设备。其中，环保多功能一袋化冲洗液集成造浆材料和处理药剂，材料无毒、可降解；长寿命金刚石钻头通过优化胎体配方、金刚石配比和热压烧结工艺，提高硬岩钻进效率，减少起下钻频次和孔壁扰动风险[5]。
泥浆循环固控与废浆无害化处理设备采用模块化集成设计，可实现钻井液闭环循环以及废浆不落地、不外溢。废浆经过破胶絮凝和机械压滤处理后，液相可达标排放，固相形成低含水率滤饼并可进行资源化利用。在云南镇雄磷矿项目中，处理后的固相含水率低于15%，钻井液材料消耗成本下降约60%[5]。
智能勘探作业效率提升
智能找矿系统将自动化处理技术融入矿产资源预测评价流程，可独立完成从原始数据提取到最终成果输出的全流程作业。实测数据显示，原本需要半年完成的矿产预测评价工作，可缩短至一周，全流程工作效率提升60%以上[6]。
该系统可自动抓取和整合地质、物探、化探、遥感等多源地学数据，开展成矿信息智能解译，圈定找矿有利区域，表征三维地质结构，定位深部隐伏矿体并估算矿产资源储量，还可批量生成专业图件和评价报告。系统适用于金、铁、铜、铝、锂、钴、镍、铅锌、铬、钾盐、铀等固体矿产资源调查、勘查与评价[6]。
在钻探环节，北京探矿工程研究所研发的“自动卡取式绳索取心钻进结构及实时监测取心钻进系统”可实时监测钻进参数，并根据钻具状态和钻孔轨迹调整工艺参数。取心完成后，该系统利用内管和外管之间的差动实现弹性卡爪自动闭合，避免样品脱落。该系统已获国家实用新型专利授权[7]。
推广应用与落地成效
中国自研找矿装备已经经过大量实战项目验证，在国内重点勘查区和海外多个国家实现落地应用。截至2026年，智能找矿系统已在国内十余个省区的上百个矿产调查、区块优选、矿产勘查项目中试用，无人机重磁、地-空瞬变电磁等航空物探装备先后在青藏高原、戈壁荒漠等复杂区域完成作业任务，相关装备还在秘鲁、卢旺达、坦桑尼亚等国家实现推广应用[2]。
相关装备已在多个矿产勘查项目中开展现场应用。在云南镇雄磷矿项目中，废弃泥浆处理后的固相含水率降至15%以下，钻井液材料消耗成本下降约60%；湖南祁零盆地ZK803钻孔终孔深度为670.95米，岩心采取率超过99%；在云南澜沧锑铅锌矿勘查现场，模块化钻机累计完成近万米钻探工作量。此外，相关钻探装备还在辽东—吉南、鞍山—本溪和吉林等地区完成现场应用或验收[4]。
在海外工程应用方面，“慧磁”高精度中靶导向系统已用于土耳其卡赞、贝帕扎里天然碱矿项目，多组井实现一次性精准对接，中靶成功率达100%。此外，相关科研人员在黑龙江、新疆、云南、甘肃等地施工现场持续收集反馈，用于装备迭代优化[5]。
协同研发与迭代机制
中国自研找矿装备采用产学研用协同的攻关模式，由国家级地质科研机构牵头，联合高校、企业和地方地质单位共同突破核心技术。2025年3月成立的航空物探遥感找矿装备创新中心，依托中国自然资源航空物探遥感中心，联合10余家科研院所、高校、地质企业和地方地质局共同建设，聚焦复杂地形找矿装备的关键技术开展攻关[3]。
这种协同模式下，科研机构负责核心原理与关键部件攻关，高校提供基础研究与算法支持，生产企业负责装备的工程化落地与量产，地方地质单位则提供实战测试场景，能够快速将实验室技术转化为可在野外实际使用的成熟装备。以SinoGrav-S无人机重力仪为例，从核心传感器研发到系统集成、再到野外测试落地，各参与单位同步推进相关工作，研发周期较传统分段研发模式大幅缩短。
探矿工艺所、勘探技术研究所、地球物理地球化学勘查研究所等不同专业方向的科研单位，分别聚焦钻探、物探、化探等不同技术领域的装备研发，避免了重复研发和资源分散，能够快速形成体系化的装备供给能力。这种多单位协同的攻关机制，能够快速响应一线勘探的实际需求，针对野外作业中遇到的具体问题迭代优化装备性能，让装备更贴合实际勘探场景的使用习惯。
