試論鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求

■易憲貴

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊(duì)江西南昌330038）

試論鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求

■易憲貴

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊(duì)江西南昌330038）

隨著我國(guó)找礦工作的深入開(kāi)展，對(duì)深部找礦也提出更高的要求。而深部找礦實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于鉆探技術(shù)的運(yùn)用，但如何使這些技術(shù)應(yīng)用效果得到最大程度發(fā)揮，又成為現(xiàn)行找礦中面臨的主要難題。本文主要對(duì)鉆探技術(shù)的相關(guān)概述與深部找礦中鉆探技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行探析。

深部找礦鉆探技術(shù)應(yīng)用

0 前言

深部找礦已成為現(xiàn)行找礦工作中面臨的重點(diǎn)與難點(diǎn)。盡管實(shí)際找礦工作中，有較多遙感技術(shù)、物化探方法以及地質(zhì)理論等引入其中，但在深部找礦中很難取得良好的效果，許多如鉆探速度、鉆探取心取樣等都難以保障。這就要求開(kāi)展深部找礦工作中，注意將鉆探技術(shù)引入其中，如巖心定向、受控定向以及反循環(huán)取樣等，確保深部找礦工作順利開(kāi)展。因此，本文對(duì)深部找礦中鉆探技術(shù)的應(yīng)用研究，具有十分重要的意義。

1 鉆探技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 反循環(huán)連續(xù)取樣

鉆探技術(shù)應(yīng)用中，反循環(huán)取樣技術(shù)在循環(huán)介質(zhì)應(yīng)用上，主要以壓縮空氣為主，在此基礎(chǔ)上對(duì)巖礦采取沖擊回轉(zhuǎn)方式，這樣壓縮空氣會(huì)在鉆桿旋轉(zhuǎn)中將巖屑帶到地表，在此基礎(chǔ)上收集這些巖屑，將其作為分析化驗(yàn)地質(zhì)的樣本。通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，該技應(yīng)用下，較多物化參數(shù)如礦體厚度、埋藏深度等都可通過(guò)樣品反映出來(lái)，而且與以往取柱狀巖心方式相比，鉆探速度將超出5-10倍。同時(shí)，該技應(yīng)用下施工成本較低，能夠滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)效益提高的要求。但需注意為使技術(shù)應(yīng)用效果得到最大發(fā)揮，要求做好雙臂鉆桿的選擇。

1.2 繩索取心技術(shù)

該技術(shù)投入使用的時(shí)間相比反循環(huán)取樣早出很多，推廣時(shí)間較長(zhǎng)，能夠達(dá)到找礦效果也較為明顯。但與國(guó)外繩索取心技術(shù)的應(yīng)用水平相比，我國(guó)對(duì)該技術(shù)使用中很難保證鉆探工作量，究其原因在于鉆具在加工質(zhì)量上不高，材質(zhì)不佳，且脫扣、折斷等情況極易出現(xiàn)，一旦鉆孔深度超出1000m，將無(wú)法保證取得良好的鉆探效果。此外，繩索取心技術(shù)中的金剛鉆頭，盡管制造中引入較多復(fù)合材料，如復(fù)合片、聚晶等，但整體性能并不高，進(jìn)而導(dǎo)致鉆頭效率差、鉆進(jìn)壽命段。

1.3 巖心定向與受控定向技術(shù)

找礦工作中的巖心定向，其主要指將定向標(biāo)記設(shè)置于孔底巖心，這樣可標(biāo)記后的定向巖心被獲取，在此基礎(chǔ)上計(jì)算與測(cè)量定向巖心，能夠使斷裂面產(chǎn)狀、巖層層面產(chǎn)狀被可靠推測(cè)，是現(xiàn)行石油勘探中的重要技術(shù)。而受控定向技術(shù)，其原理主要表現(xiàn)在根據(jù)預(yù)定方向，將鉆孔按此方向運(yùn)動(dòng)，可使多個(gè)羽狀鉆孔被獲取，一般對(duì)于水溶性礦產(chǎn)如芒硝礦、鹽鹵礦等領(lǐng)域極為適用。當(dāng)前受控定向技術(shù)應(yīng)用于深孔鉆探過(guò)程中，已逐漸成孔內(nèi)事故處理的重要方式。但需注意在應(yīng)用中保證做好孔斜控制，避免出現(xiàn)孔斜變化率過(guò)大的現(xiàn)狀。此外，在鉆探技術(shù)應(yīng)用中，常用的技術(shù)也表現(xiàn)在沖擊回轉(zhuǎn)、空氣泡沫等方面，這兩個(gè)技術(shù)本身能耗較高，且鉆探效果也較差，所以并未得以推廣[1]。

2 深部找礦中鉆探技術(shù)的應(yīng)用要求

2.1 鉆探設(shè)備的應(yīng)用

為滿(mǎn)足深部找礦要求，在實(shí)際找礦中首先應(yīng)做好鉆心鉆探設(shè)備的選用與性能控制。在開(kāi)發(fā)與研制鉆機(jī)中，應(yīng)注意將更多國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引入，確保深孔鉆機(jī)能夠滿(mǎn)足巖心鉆探要求。如巖心驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的開(kāi)發(fā)，其將液壓作為動(dòng)力，應(yīng)用中可取得較好的效果。同時(shí)在坑道鉆探設(shè)備方面，應(yīng)保證其在綜合性能上不斷提升，可機(jī)電液一體化作為設(shè)備綜合性能提升的目標(biāo)，確保將其應(yīng)用于深部找礦工作中，可使是深部地層被揭露，且鉆探時(shí)間與費(fèi)用都可減少。此外，應(yīng)注意不斷推廣巖心鉆探設(shè)備，可采取產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，如全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)，可考慮在市場(chǎng)中進(jìn)一步推廣，盡可能達(dá)到鉆機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求[2]。

2.2 工藝方法的選擇與其他要求

實(shí)際開(kāi)展深部找礦工作中，工藝方法、鉆心鉆探器具等在選用中應(yīng)采取一定的方法。首先需在信息收集方面不斷加強(qiáng)，企業(yè)可不斷與其他企業(yè)進(jìn)行鉆探技術(shù)的應(yīng)用探討，分析當(dāng)前定向鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)以及沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)等應(yīng)用情況。且在對(duì)市場(chǎng)環(huán)境下的電子信息、機(jī)械與材料等進(jìn)行探索，避免在技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)閉門(mén)造車(chē)現(xiàn)象，將更多先進(jìn)理念引入設(shè)備設(shè)計(jì)中，有利于器具的進(jìn)一步完善。

其次，應(yīng)根據(jù)鉆探技術(shù)應(yīng)用要求開(kāi)發(fā)相關(guān)的的鉆具。如新型雙壁鉆桿、高強(qiáng)度繩索取心鉆桿以及使用周期較長(zhǎng)的金剛石鉆頭等。同時(shí)，在深部找礦中，也可對(duì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步完善，如針對(duì)以往未得以推廣的空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)，盡管其成本較高，但相比傳統(tǒng)泥漿鉆進(jìn)，在控制巖心污染、延長(zhǎng)鉆頭適用周期以及提高鉆效等方面優(yōu)勢(shì)都較為明顯，所以對(duì)于泥漿使用受限問(wèn)題，可考慮將空氣泡沫鉆進(jìn)引入其中，確保技術(shù)應(yīng)用成熟度不斷提高的基礎(chǔ)上，使其成本得以有效控制。

最后，鉆探技術(shù)應(yīng)用下需注意做好鉆探人員素質(zhì)提升工作。深部找礦中，無(wú)論設(shè)備的應(yīng)用還是先進(jìn)技術(shù)的引入，都要求有高素質(zhì)的人員團(tuán)隊(duì)相配套。如對(duì)于較多深部找礦中應(yīng)用的精密儀器設(shè)備，在實(shí)際操作中具有明顯的自動(dòng)化特征，此時(shí)若人員無(wú)法對(duì)設(shè)備操作做到游刃有余，將無(wú)法使深部找礦工作順利完成。礦業(yè)公司可適時(shí)開(kāi)展相應(yīng)的的交流合作活動(dòng)，由不同企業(yè)中的人才進(jìn)行交流，這樣可使工藝方法、鉆探設(shè)備等要求更易為人員接受。或也可引入相應(yīng)的培訓(xùn)機(jī)制，將受控定向技術(shù)、繩索取心技術(shù)等向人員講授，且對(duì)于復(fù)雜的深部鉆孔工作，在操作前需做好技術(shù)交底工作，以此使技術(shù)應(yīng)用效果得到最大程度發(fā)揮[3]。

3 結(jié)論

鉆探技術(shù)的應(yīng)用是提升深部找礦工作水平的重要途徑。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)當(dāng)前找礦工作中各鉆探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與弊端，并注意結(jié)合深部找礦工作要求，合理選擇鉆井設(shè)備，不斷收集與吸納更多先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)理念，巖質(zhì)與開(kāi)發(fā)相應(yīng)的鉆具，并在人員素質(zhì)方面不斷強(qiáng)化，這樣才可促進(jìn)深部找礦整體水平進(jìn)一步提升。

[1]楊淑紅.物化探與鉆探方法在遼寧西豐興文鉬礦勘探中的應(yīng)用 [D].吉林大學(xué), 2013.

[2]杜瑞慶.深部鐵礦勘探的地球物理找礦模式研究 [D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）, 2013.

[3]胡郁樂(lè),張曉西,張惠,吳翔.SinoProbe-05深部探測(cè)項(xiàng)目鉆探技術(shù)問(wèn)題總結(jié)與對(duì)策研究 [J].探礦工程 (巖土鉆掘工程),2014,09:32-37.

P634[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-264-1

易憲貴（），男，畢業(yè)于中南工業(yè)大學(xué)，本科，工程師，研究方向?yàn)樘降V工程。