鉆探機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀及技術(shù)創(chuàng)新在實(shí)際工作中的應(yīng)用分析

王濤

摘要：中國(guó)是一個(gè)地大物博，礦產(chǎn)資源十分豐富的國(guó)家，然而目前我國(guó)礦產(chǎn)資源卻處于緊缺狀態(tài)，可以說確保我國(guó)礦產(chǎn)資源供給，提高我國(guó)礦產(chǎn)資源開采率和利用率已經(jīng)刻不容緩。雖然近些年來我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力穩(wěn)步上升，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提高，我國(guó)表層礦床也差不多都已經(jīng)勘查、開發(fā)完，尤其是目前我國(guó)礦井基本上都是深層地段的探礦，這種深層礦層鉆探勘查工作對(duì)鉆探機(jī)械設(shè)備的要求更高，對(duì)其鉆探技術(shù)、取心、鉆進(jìn)速度、成本、安全防護(hù)方面也有更高的標(biāo)準(zhǔn)。下面本文就簡(jiǎn)要分析我國(guó)鉆探機(jī)械設(shè)備及鉆探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后就鉆探設(shè)備及技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了闡述，最后提出了鉆探新技術(shù)在礦產(chǎn)勘查工作中實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鉆探機(jī)械設(shè)備；鉆探技術(shù)；現(xiàn)狀；創(chuàng)新；實(shí)際應(yīng)用

雖然我國(guó)儲(chǔ)藏礦產(chǎn)資源十分豐富，然而我國(guó)礦產(chǎn)資源消耗也十分厲害，再加上21世紀(jì)是地質(zhì)資源極度緊缺的時(shí)代，各國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源、石油能源的需求量都在不斷增大，這就使得我國(guó)必須要對(duì)深層礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)。當(dāng)前我國(guó)深層礦產(chǎn)鉆探機(jī)械設(shè)備較國(guó)外先進(jìn)國(guó)家較為落后，設(shè)備更新間隔期長(zhǎng)，機(jī)械工作效率低，無法滿足新時(shí)代能源和工業(yè)發(fā)展的要求，因此相關(guān)專家和同行必須要結(jié)合生產(chǎn)大力研究發(fā)展新型鉆探技術(shù)，開啟鉆探設(shè)備和技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展道路，研究探索新的科學(xué)鉆探工藝，不斷提高其生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，經(jīng)過長(zhǎng)期努力探索和在實(shí)際工作中進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，相信我國(guó)鉆探機(jī)械設(shè)備和鉆探技術(shù)也會(huì)不斷取得新成果。

1.鉆探機(jī)械設(shè)備及鉆探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，鉆探機(jī)械設(shè)備大多都在深山老林、交通通訊極其不發(fā)達(dá)、環(huán)境十分惡劣的地區(qū)進(jìn)行作業(yè)，一旦鉆探機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障就很不方便進(jìn)行維修，而且由于作業(yè)環(huán)境和使用過程中損耗等不良因素影響，鉆探機(jī)械設(shè)備損壞、報(bào)廢狀況屢見不鮮，此外當(dāng)前全球都處于礦產(chǎn)資源和能源緊缺的狀態(tài)，因此加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘查，提高礦產(chǎn)資源供給已經(jīng)成為當(dāng)前相關(guān)行業(yè)首要任務(wù)。當(dāng)前我國(guó)鉆探采礦工作大多是深層地段的礦層鉆探勘查，其鉆探取芯、鉆進(jìn)速度、成本等等要求都有所提升。而且深層礦層鉆探勘查不僅需要相應(yīng)理論支撐，還需要進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，系統(tǒng)勘探礦床地質(zhì)后探明確定地下礦體的邊界，了解礦產(chǎn)品質(zhì)，配合地下坑探工作和礦床延伸都離不開鉆探技術(shù)。我國(guó)礦產(chǎn)勘查工作都要進(jìn)行鉆探工程，需要從地下巖層獲得樣品，但是目前我國(guó)鉆探機(jī)械設(shè)備大多老舊，技術(shù)工藝落后，其鉆探工作效率和質(zhì)量都不盡人意，因此加強(qiáng)對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)，推動(dòng)我國(guó)鉆探行業(yè)技術(shù)和設(shè)備不斷改革更新，并研究開發(fā)新型的鉆探技術(shù)設(shè)備是我國(guó)鉆探行業(yè)目前要克服的問題。當(dāng)然確保鉆探機(jī)械設(shè)備狀態(tài)質(zhì)量良好，掌握先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備操作方法也是鉆探工作人員必要任務(wù)。

2.鉆探設(shè)備及技術(shù)創(chuàng)新

首先，只有不斷加強(qiáng)我國(guó)地質(zhì)勘探技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新，才能夠使得我國(guó)當(dāng)前鉆探工程事業(yè)健康快速發(fā)展。對(duì)此，鉆探技術(shù)人員要加大對(duì)現(xiàn)有深孔全液壓動(dòng)力頭巖芯鉆機(jī)及其相關(guān)配套設(shè)備的深入研究，使得我國(guó)當(dāng)前深層地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘探工作中鉆探技術(shù)和鉆探設(shè)備等方面的問題得以解決，并形成我國(guó)獨(dú)有的自主研發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，研發(fā)并制作出先進(jìn)的深孔全液壓動(dòng)力頭巖心鉆探設(shè)備系列，快速提升我國(guó)巖芯鉆探技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)鉆探設(shè)備和鉆探技術(shù)的不斷創(chuàng)新和跨越式進(jìn)步。目前西方等歐美國(guó)家已經(jīng)開始應(yīng)用第三代巖芯鉆機(jī)進(jìn)行深層勘探，其鉆探深度能達(dá)到3千米左右，而且其鉆進(jìn)速度快，效率高，而我國(guó)目前廣泛運(yùn)用地質(zhì)巖芯鉆機(jī)還是第二代液壓立軸式巖芯鉆機(jī)，明顯落后于國(guó)際水平，對(duì)此我國(guó)地質(zhì)勘查工作人員必須要加緊奮起，努力加快研究開發(fā)新型自動(dòng)化巖芯鉆機(jī)，加強(qiáng)鉆探設(shè)備技術(shù)在實(shí)際工作的應(yīng)用，提高自主研發(fā)創(chuàng)新水平，從而不斷趕超歐美等西方國(guó)家。

其次，要大力研發(fā)，推廣、應(yīng)用、完善先進(jìn)鉆探技術(shù)。鉆探技術(shù)經(jīng)歷了多次發(fā)展和更新，從剛開始的金剛石繩索取芯技術(shù)，到反循環(huán)連續(xù)取芯鉆探技術(shù)，再到空氣泡沫鉆探技術(shù)的應(yīng)用推廣，中間耗費(fèi)了大量鉆探技術(shù)設(shè)備人員的研究和努力，最近十年來，我國(guó)繼續(xù)研發(fā)推廣新的鉆探技術(shù)，而受控定向鉆探技術(shù)和巖心定向鉆探技術(shù)就是目前鉆探技術(shù)研發(fā)的新突破，目前我國(guó)鉆探新技術(shù)在全國(guó)各地的應(yīng)用推廣還不是很均衡和普遍，但是相信隨著我國(guó)專家學(xué)者和技術(shù)人員的不斷努力應(yīng)用和研究，大家齊心協(xié)力一定能夠創(chuàng)新當(dāng)前鉆探技術(shù)，熟練掌握最新鉆探工藝，并在不斷的實(shí)踐應(yīng)用過程中完善改進(jìn)鉆探工作中碰到的問題，從而不斷完善鉆探新技術(shù)，提高鉆探工藝和鉆探質(zhì)量，不斷迎合我國(guó)深層鉆探市場(chǎng)對(duì)鉆探技術(shù)和設(shè)備的新需求。

最后，我國(guó)鉆探行業(yè)也要加快鉆探技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)和水平的培養(yǎng)提升，加快對(duì)先進(jìn)鉆探設(shè)備操作的應(yīng)用推廣步伐。雖然我國(guó)地質(zhì)鉆探行業(yè)發(fā)展規(guī)模越來越大，但是相關(guān)地質(zhì)鉆探技術(shù)人員水平及其對(duì)鉆探機(jī)械設(shè)備的操作方面還是存在很多問題，不少員工缺乏操作經(jīng)驗(yàn)，甚至部分員工對(duì)傳統(tǒng)金剛石鉆進(jìn)和繩索取芯鉆探技術(shù)掌握都不熟練，有深孔鉆探工作經(jīng)驗(yàn)的員工極少，因此他們?cè)趯?shí)際工作中碰到的鉆探問題更多，其工作效率也很難滿足市場(chǎng)要求。例如廣西桂北有兩個(gè)大型鉛鋅礦，實(shí)施了兩個(gè)750米的鉆孔，然而當(dāng)鉆探過程中，鉆到300米之后，其地質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，操作技術(shù)難度也大增，當(dāng)時(shí)不少年輕鉆探技術(shù)員工都無法繼續(xù)勝任，最后只能讓已經(jīng)退休的老員工來進(jìn)行，這充分說明了我國(guó)年輕鉆探技術(shù)員工技術(shù)水平極度不過關(guān)，更加無法去操作新型鉆探機(jī)械裝備，應(yīng)用新鉆探技術(shù)，因此我國(guó)當(dāng)前鉆探行業(yè)必須要加大對(duì)技術(shù)人員培養(yǎng)力度，不斷對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)教育，加強(qiáng)他們的實(shí)踐訓(xùn)練，實(shí)施考核培訓(xùn)和淘汰機(jī)制，長(zhǎng)久下去一定能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的鉆探技術(shù)團(tuán)隊(duì)，更好的發(fā)揮出我國(guó)新型鉆探機(jī)械設(shè)備和最新鉆探技術(shù)的效用。

3.鉆探新技術(shù)在礦產(chǎn)勘查工作中的應(yīng)用實(shí)例

目前我國(guó)鉆探技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，在礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用也越來越專業(yè)規(guī)范。鉆探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的專業(yè)化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，對(duì)于礦種的專業(yè)化。如膨潤(rùn)土礦鉆探、硅藻土鉆探、鋁土礦鉆探、鹽井鉆探等等，鉆探采礦人員也會(huì)針對(duì)礦種的不同采取相對(duì)應(yīng)的鉆探開采技術(shù)。另一方面，在鉆探區(qū)域方面呈現(xiàn)專業(yè)規(guī)范化。如河谷區(qū)鉆探、凍土層鉆探、黃土地區(qū)鉆探、污染地區(qū)鉆探、卵礫石層鉆探等等，在不同地理性質(zhì)的地區(qū)采用不同的鉆探工藝和設(shè)備。最近幾年來，我國(guó)對(duì)地質(zhì)勘查、找礦工作投入了大量的人力物力，尤其是鐵礦和煤炭等急缺能源的勘查，相關(guān)公司企業(yè)都紛紛運(yùn)用了新技術(shù)和新設(shè)備，比如我國(guó)大批勘察企業(yè)在煤炭勘查工作時(shí)就運(yùn)用了MRD鉆探技術(shù)，通過取芯、在堅(jiān)硬巖石里定向垂直運(yùn)動(dòng)，然后按照預(yù)先要求的運(yùn)動(dòng)軌跡水平鉆進(jìn)。利用這種鉆探技術(shù)就能夠摸到工作人員事先打好的孔，可以說該技術(shù)還能夠廣泛運(yùn)用到石油和天然氣的勘察工作中，由此可見，其鉆探技術(shù)不斷朝著專業(yè)化、規(guī)范化和系統(tǒng)化方向前進(jìn)，在礦產(chǎn)資源勘查中起到了突破性作用。

業(yè)內(nèi)人士都清楚我國(guó)西部諸多地區(qū)都呈現(xiàn)出地層破碎漏失和干旱的地理特性，對(duì)此地區(qū)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查和開采工作時(shí)，傳統(tǒng)鉆探需要利用水作來為循環(huán)液，而且作業(yè)過程中要配備相應(yīng)的供水車到距離較遠(yuǎn)的地方拉水，這種鉆探技術(shù)和工藝很耗費(fèi)人力物力，成本較高，在供水方面費(fèi)用就占據(jù)了總成本的幾成，當(dāng)然也可以采取節(jié)水鉆探技術(shù)，但是還是無法根除供水成本高的問題?？梢哉f，在極度缺水的西部干旱地區(qū)進(jìn)行鉆探工作首先就要克服取水成本過高問題，要不就要進(jìn)行鉆探技術(shù)的改革更新，果不其然，空氣組合新型鉆探技術(shù)的開發(fā)和出現(xiàn)使得西部鉆探勘查工作效率和質(zhì)量得到了極大的提高。這種鉆探新技術(shù)充分利用了無處不在的空氣特性，將空氣和少量水的泡沫液作為循環(huán)介質(zhì)，然后結(jié)合了先進(jìn)高效的空氣鉆進(jìn)和繩索取心鉆探技術(shù)，其鉆探質(zhì)量和效率提升了50%以上，甚至翻倍，而其成本約降低了至少三分之一，可以說這種鉆探新技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅推動(dòng)了我國(guó)鉆探技術(shù)創(chuàng)新事業(yè)，還給企業(yè)帶來了直觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)束語

總而言之，為了滿足我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)和工業(yè)需求，必須要加快對(duì)地質(zhì)資源勘探的腳步，大力引進(jìn)最先進(jìn)、科學(xué)的鉆探技術(shù)和設(shè)備，并在此技術(shù)上進(jìn)行不斷研究和開發(fā)，提高我國(guó)鉆探設(shè)備更新頻率，并在實(shí)際地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘探開采過程中靈活運(yùn)用最新鉆探設(shè)備和鉆探方法，不斷創(chuàng)新實(shí)踐新的鉆探技術(shù)，為我國(guó)深層地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為我國(guó)能源利用發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。

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