淺談地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

武殿軍　呂　剛　李娜偉（吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所，吉林 吉林 132011）

淺談地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

武殿軍呂剛李娜偉
（吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所，吉林 吉林 132011）

隨著采礦業(yè)的飛速發(fā)展，淺表層的礦源已經(jīng)開(kāi)采殆盡，我國(guó)礦資源儲(chǔ)量已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)下國(guó)家發(fā)展所需。這一現(xiàn)象催生了地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探技術(shù)。立足于地質(zhì)鉆探的角度而言，地質(zhì)勘查有很多方法。結(jié)合各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)行綜合物探方法尤為重要。因此，本文就地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)進(jìn)行了分析與研究，并提出建議。

地質(zhì)勘查；深部地質(zhì)鉆探；找礦技術(shù)

隨著礦產(chǎn)業(yè)工作技術(shù)不斷加深，位于淺表層的礦資源已經(jīng)越來(lái)越少，根據(jù)研究表明，我國(guó)現(xiàn)有的礦資源儲(chǔ)量已經(jīng)難以滿(mǎn)足國(guó)家發(fā)展對(duì)礦資源的需求。我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制正在不斷變革，對(duì)礦資源的需求與日俱增。因此，優(yōu)化地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最佳途徑，為日后找礦工作夯實(shí)牢固的技術(shù)基礎(chǔ)。

一、地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的現(xiàn)狀

深部地質(zhì)鉆探技術(shù)實(shí)質(zhì)是在地質(zhì)形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行深部開(kāi)采前做的地質(zhì)環(huán)境的分析和勘查工作。通俗而言，這一技術(shù)主要在開(kāi)采礦產(chǎn)資源時(shí)使用。由于礦產(chǎn)資源分布在地表深處，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的勘查后才能大規(guī)模進(jìn)行開(kāi)采。這樣既能節(jié)省胡濫開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)成本，又能提高礦產(chǎn)資源開(kāi)采率，從而保護(hù)自然環(huán)境。

現(xiàn)階段，我國(guó)地質(zhì)深部鉆探深度在300m～500m之間。但國(guó)外地質(zhì)深部鉆探深度已經(jīng)接近一千米左右，鉆探技術(shù)較為成熟。由此可以看出，對(duì)我國(guó)地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化有其必要性。另一方面，我國(guó)深部地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備較為落后，導(dǎo)致深部鉆探的機(jī)械化推廣與普及程度尚未達(dá)到理想水平，難以滿(mǎn)足現(xiàn)有的深部地質(zhì)鉆探的標(biāo)準(zhǔn)，從而開(kāi)采礦質(zhì)資源的成果也不能滿(mǎn)足采礦業(yè)的發(fā)展需求。此外，結(jié)合我國(guó)鉆探人員的綜合能力而言，其專(zhuān)業(yè)能力、鉆探技術(shù)以及職業(yè)素養(yǎng)都不能滿(mǎn)足我國(guó)鉆探技術(shù)的發(fā)展要求。

二、我國(guó)現(xiàn)行的地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的基本方法

（一）金剛石繩索取芯技術(shù)

金剛石繩索去新技術(shù)的含義是在采礦過(guò)程中，利用金剛石進(jìn)行鉆探，由于金剛石具有較高硬度的特點(diǎn)，在鉆探過(guò)程中能夠鉆到更深的深度。以此這種技術(shù)已經(jīng)大范圍應(yīng)用到深部鉆探找礦技術(shù)中。繩索取芯是利用特殊材質(zhì)的繩索，起到控制金剛石的作用。將金剛石與繩索取芯有機(jī)結(jié)合使用，能夠使鉆探找礦技術(shù)達(dá)到理想水平。但是結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的技術(shù)應(yīng)用而言，還存在一些問(wèn)題亟待解決。與國(guó)外相比，我國(guó)的鉆探材料與鉆探技術(shù)都相對(duì)滯后。主要表現(xiàn)形式為：金剛石不受控制、繩索材料不夠堅(jiān)硬，已發(fā)生斷裂等。

（二）反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)

反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的含義是以壓縮空氣為循環(huán)載體，借助雙臂鉆桿的作用用來(lái)碰撞全面碎巖以及連續(xù)的巖屑，將其作為地質(zhì)樣品用來(lái)實(shí)施鉆探施工。隨著鉆頭的不斷深入，巖屑被高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭連續(xù)沖擊陸續(xù)飄回地表，按照落下的順序收集起來(lái)作為實(shí)驗(yàn)研究樣品。根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量實(shí)驗(yàn)證明，這一取樣鉆探技術(shù)既能夠滿(mǎn)足開(kāi)采礦資源的深度、礦源厚度、具體方位，還能高于傳統(tǒng)的立軸式取柱狀巖心施工速度，在工程造價(jià)上大大的節(jié)約了施工成本。結(jié)合國(guó)外成功的反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)案例，我國(guó)受其影響開(kāi)展了該項(xiàng)技術(shù)的研討會(huì)，由于這一技術(shù)是用地表巖屑取代柱狀巖心，又是使用特殊材質(zhì)的雙臂鉆桿。因此，在一定程度上，加大了推行應(yīng)用難度?，F(xiàn)階段，值得重視的是，我國(guó)地質(zhì)行業(yè)已經(jīng)廣泛認(rèn)可了反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)的概念，并在一些區(qū)域中進(jìn)行試用，取得了有目共睹的鉆探效果，有效提高了鉆探工作效率、節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本。

（三）高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)

高精度受控定向鉆探技術(shù)的含義是使鉆孔的工作軌道按照理想的設(shè)計(jì)方向行駛。這一特殊的鉆探技術(shù)不僅能夠達(dá)到一個(gè)主孔內(nèi)能夠鉆進(jìn)多個(gè)分孔，這一分孔是羽狀鉆孔。在地質(zhì)勘探過(guò)程中，針對(duì)勘探部位和隧道內(nèi)以及難度較大的斜坡陡壁時(shí)，這些是普通鉆孔難以實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)可以用到高精度受控定向鉆探技術(shù)，這一技術(shù)能夠精確的鉆探出合適的孔位，還能減少鉆探工作量、降低施工成本。但是由于地質(zhì)中的巖心直徑不大，在地質(zhì)鉆探取芯中，高精度受控定向鉆探技術(shù)不被重視。這一技術(shù)應(yīng)該成為地質(zhì)行業(yè)深空施工中的重要施工方法，是保障施工質(zhì)量的有效途徑，能夠有效防止孔內(nèi)事故的發(fā)生。

三、地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的實(shí)施措施

（一）巖心鉆探設(shè)備

1 盡快研制開(kāi)發(fā)出新型的鉆機(jī)設(shè)備，主動(dòng)引進(jìn)先進(jìn)的石油鉆井技術(shù)與技術(shù)理念，從而設(shè)計(jì)出普適性較高的巖心鉆探深孔鉆機(jī)。巖心鉆探設(shè)備是以液壓為運(yùn)行動(dòng)力，是一項(xiàng)優(yōu)先開(kāi)發(fā)地質(zhì)巖心頂部的驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，從而使其形成系列化并與之配套的泥漿泵。

2 提升坑道鉆探設(shè)備的能力、功能。在進(jìn)行危機(jī)礦山地質(zhì)勘探中，針對(duì)一些已經(jīng)形成礦產(chǎn)資源的地表，在勘探場(chǎng)地礦產(chǎn)資源的深處的地下坑道或者開(kāi)采區(qū)域內(nèi)，借助坑道鉆探設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)深部巖心鉆探工作，以此最大限度的開(kāi)采地質(zhì)深處的礦產(chǎn)資源，不僅節(jié)約的鉆探施工成本，也促進(jìn)勘探效率的提高。

3 積極推行先進(jìn)的巖心鉆探設(shè)備。地質(zhì)行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)巖心鉆探設(shè)備產(chǎn)業(yè)化，積極推廣巖心鉆探設(shè)備是最佳途徑。深部鉆探技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不僅能夠降低生產(chǎn)成本以及銷(xiāo)售價(jià)格，還能有效推動(dòng)巖心鉆探設(shè)備的發(fā)展。因此，實(shí)現(xiàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化就是就是大范圍應(yīng)用巖心鉆探設(shè)備。

（二）巖心鉆探器具及工藝方法

1 強(qiáng)化國(guó)際鉆探設(shè)備信息情報(bào)收集工作，積極開(kāi)展地質(zhì)行業(yè)信息交流大會(huì)，有效推動(dòng)學(xué)科之間互通有無(wú)的合作?？v觀地質(zhì)勘探與深部鉆探找礦技術(shù)的發(fā)展歷程，近十幾年來(lái)，我國(guó)情報(bào)部門(mén)不僅提供了金剛石繩索取芯技術(shù)、反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)、高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)以及沖擊回轉(zhuǎn)技術(shù)等一些科學(xué)技術(shù)的信息，還對(duì)國(guó)內(nèi)鉆探技術(shù)研究工作起到重要的啟發(fā)作用，為國(guó)內(nèi)的科技技術(shù)研制、開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新、制作或引入先進(jìn)的技術(shù)等方面都奠定了基礎(chǔ)。

2 促進(jìn)新型基礎(chǔ)鉆具的研制與施工工藝技術(shù)的改進(jìn)。研制新型高壽命的金剛石鉆頭、高強(qiáng)度深孔繩索取芯鉆桿是為了確保金剛石繩索取芯鉆探技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，能夠提高其技術(shù)的工作效率；研制新型深孔雙壁鉆桿有利于延長(zhǎng)反循環(huán)連續(xù)取芯鉆探技術(shù)的工作時(shí)間，從而提高地質(zhì)勘探企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。研制新型鉆探找礦模具都是為了保證各項(xiàng)鉆探技術(shù)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及高效性，這在地質(zhì)行業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展中起到重要作用。目前，這些新型的鉆探模具已經(jīng)經(jīng)專(zhuān)門(mén)的勘探機(jī)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，技術(shù)較為成熟的已經(jīng)申報(bào)立項(xiàng)。

3 優(yōu)化巖心鉆探模具與工藝方法的系統(tǒng)化研究，從而提高鉆探模具的功能性以及工藝方法的普適性。借助現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合、推陳出新，生產(chǎn)出具有多功能、鉆探一體化的鉆探模具。這一生產(chǎn)目標(biāo)也是現(xiàn)階段國(guó)際化鉆具發(fā)展的主要趨勢(shì)，我國(guó)巖心鉆探模具也應(yīng)借助先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和施工工藝達(dá)到工藝方法系統(tǒng)化的目標(biāo)。

（三）鉆探人員與管理工作

1 重視鉆探人才，加強(qiáng)技術(shù)訓(xùn)練。首先，要深度挖掘鉆探人員的工作潛力，充分發(fā)揮鉆探人員的作用，對(duì)年輕一代的鉆探人員給予心理上的關(guān)懷。將鉆探技術(shù)人員的經(jīng)濟(jì)待遇、生活待遇與其他技術(shù)人員的待遇實(shí)行“一碗水端平”政策。針對(duì)找礦過(guò)重有重大貢獻(xiàn)的人員給予經(jīng)濟(jì)上的獎(jiǎng)勵(lì)或者頒發(fā)獎(jiǎng)項(xiàng)。其次，抓好長(zhǎng)期在生產(chǎn)一線(xiàn)的老員工的技術(shù)培養(yǎng)工作，建議地質(zhì)企業(yè)實(shí)行鉆探技師的考核制度。針對(duì)有著豐富鉆探工作經(jīng)驗(yàn)、工作成績(jī)優(yōu)秀的員工給予關(guān)心、補(bǔ)助，這也是構(gòu)建一支高專(zhuān)業(yè)、高素質(zhì)的鉆探隊(duì)伍的有效措施。對(duì)于達(dá)到鉆探技師考核標(biāo)準(zhǔn)的，授予鉆探技師的證書(shū)，并給予相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)待遇、生活待遇，最大限度的發(fā)揮他們的主力軍作用。最后，要加強(qiáng)對(duì)探礦技術(shù)人員、生產(chǎn)主力軍以及一線(xiàn)鉆探人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)工作，定期開(kāi)展培訓(xùn)課程，經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)交流、技術(shù)實(shí)踐等流程，有效鞏固施工人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。另一方面，有關(guān)地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)在招收鉆探人員時(shí)，應(yīng)給予年輕的鉆探技術(shù)人員更多的耐心，提供一個(gè)就業(yè)平臺(tái)。此外，針對(duì)一直從事在一線(xiàn)生產(chǎn)施工的農(nóng)民鉆探人員，他們有著豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，如果他們工作表現(xiàn)優(yōu)異，工作態(tài)度端正，也應(yīng)給予相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)待遇以及生活待遇，提高他們的生活水平，使他們切身感受到企業(yè)對(duì)他們的關(guān)心與照顧，從而全身心的為企業(yè)服務(wù)。

2 強(qiáng)化鉆探技術(shù)管理工作。在鉆探施工過(guò)程中，應(yīng)該抓好施工紀(jì)律，總結(jié)施工技術(shù)、整理技術(shù)資料，嚴(yán)格落實(shí)地質(zhì)巖心鉆探章程，構(gòu)建規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化以及文明化鉆探施工建設(shè)，加強(qiáng)鉆機(jī)施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作。保障施工人員的生命安全，提高工作效率，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決生產(chǎn)難題，防止鉆探環(huán)節(jié)中工程事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)鉆探工程質(zhì)與量的雙贏局面。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的采礦技術(shù)實(shí)際情況而言，在地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)兩方面還需進(jìn)一步加強(qiáng)，需要借助科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)行技術(shù)上的完善。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制不斷發(fā)展的今天，礦工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了推動(dòng)地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)地質(zhì)行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，跟上社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)步伐。在地質(zhì)勘查過(guò)程中，既要結(jié)合勘查設(shè)備與實(shí)際勘察場(chǎng)地的地質(zhì)地貌，也要有先進(jìn)的勘查技術(shù)做支撐。通過(guò)對(duì)地質(zhì)場(chǎng)地的實(shí)際勘查，從而奠定采礦事業(yè)的基礎(chǔ)。優(yōu)化地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)，不僅能夠使地質(zhì)行業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展，還能改進(jìn)并完善現(xiàn)行勘查技術(shù)的不足，通過(guò)優(yōu)化勘查技術(shù)，提高地質(zhì)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]梁志英.淺析地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)工作[J].黑龍江科技信息，2014（36）：122.

[2]程耀榮.淺談地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)[J].河南建材，2013（02）：182-183.

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