地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用研究

■陳誠(chéng)

（安徽煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì)安徽淮南232000）

地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用研究

■陳誠(chéng)

（安徽煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì)安徽淮南232000）

鉆探技術(shù)是取得地下實(shí)物資料、驗(yàn)證地下信息推斷與解釋、最終圈定礦體、計(jì)算儲(chǔ)量、評(píng)估品位唯一的技術(shù)手段，是實(shí)現(xiàn)取得宏觀影響大成果的重要技術(shù)支撐。本文就是通過(guò)對(duì)地質(zhì)鉆探工藝技術(shù)的研究，分析了現(xiàn)階段我國(guó)地質(zhì)鉆探工藝發(fā)展的現(xiàn)狀及地質(zhì)鉆探的種類(lèi)，并根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)提出了提高地質(zhì)鉆探技術(shù)水平的有效措施。

地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀存在問(wèn)題

地質(zhì)鉆探工作是煤礦生產(chǎn)的重要前提，我國(guó)國(guó)土面積廣闊，地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，這在很大程度上加大了煤礦生產(chǎn)工作的難度，并且近些年來(lái)我國(guó)煤礦開(kāi)采深度逐漸增加，這更使得煤礦生產(chǎn)的安全問(wèn)題備受矚目。在地質(zhì)鉆探中經(jīng)常遇到的瓦斯、深孔以及坍塌等問(wèn)題都是影響煤礦安全生產(chǎn)的重要問(wèn)題，稍有不慎便會(huì)引起非常嚴(yán)重的安全事故。因此，作為煤礦生產(chǎn)企業(yè)，為了確保生產(chǎn)工作能夠安全進(jìn)行，對(duì)于地質(zhì)鉆探過(guò)程中的關(guān)鍵性問(wèn)題給予高度的重視，并采取可靠的措施，不僅對(duì)于本企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益有著十分重要的意義，同時(shí)對(duì)于確保生產(chǎn)人員安全，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定也有著非常重要的意義。

1　我國(guó)地質(zhì)鉆探工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，改革開(kāi)放國(guó)策實(shí)施的不斷深化，地質(zhì)鉆探工藝得了的快速發(fā)展和完善，就目前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)鉆探技術(shù)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在整體上還存在一定的差距，但是，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，該差距在逐步縮減。我國(guó)通過(guò)對(duì)“科鉆一井”、“中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程”等一系列重要科學(xué)工程項(xiàng)目的實(shí)施，使我國(guó)的鉆探技術(shù)有了較高和較快發(fā)展，取得了許多與鉆探有緊密聯(lián)系的技術(shù)成果，并且形成了一整套具有國(guó)際先進(jìn)水平的、新型的鉆探技術(shù)體系。該體系包括擴(kuò)孔鉆進(jìn)技術(shù)、硬巖深井取心鉆進(jìn)技術(shù)、井斜控制技術(shù)和泥漿技術(shù)等。在我國(guó)國(guó)土資源部科技、國(guó)家科技計(jì)劃、地質(zhì)大調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目等實(shí)施下，通過(guò)對(duì)地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用和研究。在液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)、繩索取心鉆探技術(shù)、組合鉆探工藝、反循環(huán)鉆探技術(shù)、新型節(jié)水鉆探工藝、定向?qū)泳夹g(shù)、全液壓動(dòng)力頭水文水井鉆機(jī)、系列全液壓巖心鉆機(jī)、新型沖洗液技術(shù)、系列新型金剛石鉆頭技術(shù)、地質(zhì)調(diào)查淺層取心取樣鉆探裝備與技術(shù)等工藝技術(shù)中取得了驕傲進(jìn)步，為我國(guó)礦產(chǎn)資源勘查和地質(zhì)調(diào)查提供較完備的裝備和較高技術(shù)。盡管在近幾年發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)地質(zhì)鉆探技術(shù)得到了飛速發(fā)展，并且取得了令世界矚目的成就，但是在細(xì)節(jié)發(fā)展上還存在諸多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展，如我國(guó)現(xiàn)階段大部分鉆探設(shè)備還比較落后，這些設(shè)備在工作中表現(xiàn)出工作效率不高，索取信息數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，迫切需要更新?lián)Q代等。

2　地質(zhì)鉆探的工藝技術(shù)

地質(zhì)鉆探的工藝技術(shù)和鉆探方法有許多種，在我國(guó)應(yīng)用比較多且工藝比較成熟的是多工藝空氣鉆探，定向鉆探，繩索取心鉆探以及金剛石鉆探。主要研究一下巖心鉆探的工藝和技巧。巖心鉆探在地質(zhì)找礦的施工中發(fā)揮著巨大的作用，它是一種直接取得地底下實(shí)物的手段，也是探明礦藏和普查找礦的手段之一。巖心鉆探能在運(yùn)輸作業(yè)中、安裝作業(yè)中、拆遷作業(yè)中、鉆井作業(yè)中以及其他野外作業(yè)中進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)。而影響巖心鉆探的因素有設(shè)備因素、人員因素和鉆探技術(shù)。針對(duì)以上敘述，我們可以利用一些措施，對(duì)此工藝進(jìn)行推進(jìn)。比如說(shuō)，推廣全液壓鉆機(jī)的使用、推廣合金剛鉆材的使用、推廣液動(dòng)裝卸裝置汽車(chē)的使用以及推廣液動(dòng)裝卸鉆桿的工具車(chē)的使用。

3　地質(zhì)鉆探中存在的問(wèn)題

3.1地質(zhì)鉆探中的深孔問(wèn)題

深孔鉆探是煤礦生產(chǎn)地質(zhì)鉆探中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，在深孔鉆探過(guò)程中對(duì)于機(jī)具以及施工方法的選擇對(duì)于施工整體進(jìn)度有著非常大的影響，也很容易在施工的初期階段造成諸多的問(wèn)題。在應(yīng)對(duì)深孔問(wèn)題的時(shí)候要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況以及周?chē)鷰r土的物理特性合理的選擇施工機(jī)具，安排施工周期以及階段性施工量。由于煤礦生產(chǎn)中的鉆孔與其他礦類(lèi)生產(chǎn)中的鉆孔有著非常大的區(qū)別，需要在鉆孔的過(guò)程中快速的通過(guò)煤層，如果在穿過(guò)煤層的過(guò)程中滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不僅會(huì)提高鉆孔的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，同時(shí)也會(huì)大大增加整體的施工難度。因此，在鉆孔的過(guò)程中應(yīng)盡量提前制定好施工方案，選擇適當(dāng)?shù)氖┕C(jī)具，對(duì)于可能出現(xiàn)的問(wèn)題要制定應(yīng)對(duì)措施，施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范，在鉆機(jī)的選擇方面要留出充分的鉆機(jī)能力空間。目前，國(guó)內(nèi)地質(zhì)鉆探過(guò)程中使用的全液壓動(dòng)力鉆頭鉆機(jī)雖然在施工效率方面有著很大的優(yōu)勢(shì)，但是卻在應(yīng)對(duì)深孔問(wèn)題方面有所欠缺，因此對(duì)于深孔問(wèn)題出現(xiàn)概率較大的礦井應(yīng)該謹(jǐn)慎使用該機(jī)型。在應(yīng)對(duì)深孔問(wèn)題時(shí)應(yīng)該優(yōu)先選擇鉆桿不宜折斷、不宜發(fā)生滑扣事故的機(jī)型。目前，使用較多的老地標(biāo)系列的鉆機(jī)在鉆具、鉆桿、絲扣等方面強(qiáng)度偏低，并且絲扣連接較短，因此在深孔鉆探時(shí)應(yīng)盡量避免使用此類(lèi)機(jī)型，在深孔施鉆時(shí)容易發(fā)生因扭力過(guò)大而出現(xiàn)彎曲或者是折斷的現(xiàn)象。除此以外，內(nèi)外平全加厚的鉆桿雖然在絲扣的長(zhǎng)度方面能夠滿足深孔施鉆的要求，但是由于其耐磨性質(zhì)較差，在施工過(guò)程中一旦發(fā)生損壞難于及時(shí)更換，并且維修造價(jià)較高，整體經(jīng)濟(jì)性難以保證，因此在深孔施工的過(guò)程中也不應(yīng)該將此類(lèi)機(jī)型作為首選。

3.2地質(zhì)鉆探中的坍塌問(wèn)題

塌孔是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中最經(jīng)常遇到的事故，約占各類(lèi)煤礦生產(chǎn)事故的半數(shù)以上，為了防止事故的發(fā)生，首先要在煤礦生產(chǎn)之前預(yù)先進(jìn)行超前探測(cè)，提高地質(zhì)勘查資料的完整性和可靠性，合理的布置鉆孔施工方案，制定相應(yīng)的安全保障措施。對(duì)于危害較大的塌孔事故，不僅在事故發(fā)生后的處理方面難度較大，同時(shí)也很容易在處理的過(guò)程中發(fā)生埋鉆和卡鉆等情況，這些都極容易導(dǎo)致事故處理時(shí)發(fā)生鉆孔報(bào)廢情況，從而導(dǎo)致鉆具難以找回，給煤礦生產(chǎn)企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

4　地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

地質(zhì)鉆探技術(shù)是集多門(mén)科學(xué)于一體的綜合性技術(shù)，隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將會(huì)在地質(zhì)鉆探技術(shù)中廣泛應(yīng)用，屆時(shí)地質(zhì)鉆探技術(shù)可以迅速對(duì)物質(zhì)、地質(zhì)等進(jìn)行海量數(shù)據(jù)搜集和處理，在傳統(tǒng)計(jì)算基礎(chǔ)上會(huì)大大提升搜集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確度。從而使地質(zhì)鉆探、靶區(qū)圈定、找礦預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確可靠。通過(guò)先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析計(jì)算，可以對(duì)海量的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，并可以通過(guò)圖、表呈現(xiàn)給工作人員，總之，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，鉆探技術(shù)的發(fā)展將以電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)。

5　結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)鉆探是礦產(chǎn)開(kāi)采的基礎(chǔ)性和前提性工作，事關(guān)礦產(chǎn)資源的綜合利用和企業(yè)的安全生產(chǎn)，必須做好做細(xì)做扎實(shí)。面對(duì)當(dāng)前礦產(chǎn)勘查的大好發(fā)展趨勢(shì)，最缺乏、最關(guān)鍵的是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)成為我國(guó)高等教育的一個(gè)重要發(fā)展方向和戰(zhàn)略。

P2［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-199-1

陳誠(chéng)（1985～），2010年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)。