論地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

韓旭偉　宗慧君

摘要：近些年來，隨著地質(zhì)工作的不斷開展，地質(zhì)鉆探的工作量正在逐年增加，進(jìn)而對鉆探設(shè)備、人才以及技術(shù)的需求也就越多。目前礦產(chǎn)勘查主要就是以探邊摸底、攻深找盲為重點(diǎn)，挖掘深部礦產(chǎn)，其深度大部分均超過1000米，進(jìn)而對鉆探技術(shù)提出了更高的要求，針對目前的情況而言，鉆探設(shè)備、技術(shù)等方面均無法達(dá)到深部找礦的要求，導(dǎo)致在深部找礦工作中出現(xiàn)了一些問題。因此，加強(qiáng)鉆探技術(shù)各方面的研究，提高深部找礦工作的施工水平已經(jīng)成為了目前鉆探工作的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查；深部找礦；鉆探技術(shù)

一、深部地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀

我國的礦產(chǎn)資源分布的比較廣泛，從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用情況來看，我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為1/3左右，在地質(zhì)找礦方面還有相當(dāng)大的潛力。我國地質(zhì)找礦勘查工作平均深度在300～500m之間，而西方發(fā)達(dá)國家勘查深度平均在800m。我國深部找礦勘查技術(shù)尚處于起步階段，隨著找礦深度的不斷增加，在鉆探技術(shù)上還有很多問題有待解決。巖芯鉆探是地質(zhì)找礦工作中的重要環(huán)節(jié)，要探明地下深部礦藏，除利用先進(jìn)的地質(zhì)理論和物化探、遙感等探測技術(shù)外，最終需要通過巖芯鉆探技術(shù)取出地下巖芯，通過試驗(yàn)分析才能確定礦產(chǎn)資源的埋藏深度、品位和儲量，并最終提交有效的地質(zhì)找礦成果。

二、深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

2.1X熒光技術(shù)

X熒光技術(shù)通過射線提供相應(yīng)的分析結(jié)果，具備了機(jī)動靈活、輕巧便捷的特點(diǎn)，同時在元素品味及成分的獲取上，也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。現(xiàn)階段，X熒光技術(shù)與地質(zhì)行業(yè)的聯(lián)系越來越緊密，在找礦環(huán)節(jié)作用顯著。其找礦原理是，礦物自身都具備一定的反射光線，當(dāng)?shù)V物遭受到特定波長的刺激后，能夠發(fā)射出射線，而這類射線具備了X元素特征，從而能夠被X熒光機(jī)有效識別。X熒光技術(shù)一是能夠標(biāo)示出地質(zhì)的隱伏構(gòu)造，二是可以探測到礦體具體賦存方位，三是能夠劃分礦體邊界，確定礦體厚度大小。

2.2甚低頻電磁法

伴隨各種找礦實(shí)踐，找礦面積不斷擴(kuò)大，地表淺露的礦產(chǎn)基本被開采殆盡，因此，需要進(jìn)行深部地質(zhì)找礦，這就無疑增加了開采難度。甚低頻電磁法是基于深部找礦而研制的新型找礦方法，它具備了勘查快捷、高效便利、靈活多樣的特點(diǎn)，也稱為了礦產(chǎn)開采的一種科學(xué)有效找礦手段。甚低頻電磁法以超長波電臺發(fā)射出的電磁波作為場源，分析地表、地下及空中探測場在參數(shù)上的浮動變化，從而完成找礦工作。甚低頻電磁法的工作原理是，首先將側(cè)得的各類數(shù)據(jù)用Fraser濾波加以處理，根據(jù)地質(zhì)控礦規(guī)律及礦體賦存規(guī)律，有效圈定掩蓋地質(zhì)體的展布方位及產(chǎn)狀。其次預(yù)測礦體的賦存部位，最后形成找礦額度依據(jù)。

2.3受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)

前面兩種主要涉及到深部地質(zhì)找礦技術(shù)，在深部地質(zhì)的鉆探技術(shù)上，主要采用受控定向鉆探技術(shù)。受控定向鉆探技術(shù)，可以使鉆孔在軌跡運(yùn)行上遵循既定方向，也可以實(shí)現(xiàn)主孔與分支孔的交叉鉆進(jìn)。受控定向鉆孔技術(shù)在我國礦區(qū)勘查及鹽鹵礦等水溶類型礦產(chǎn)開采中得到了普遍應(yīng)用，該技術(shù)的鉆孔精度可以控制在0.5m內(nèi)，因此，坑道鉆探也較常采用此項(xiàng)技術(shù)。

借助信息技術(shù)，如采取微機(jī)配合，可以使鉆孔設(shè)計及相關(guān)數(shù)據(jù)處理上更加直觀快捷，實(shí)現(xiàn)邊鉆、邊測、邊調(diào)，提高了鉆探質(zhì)量。隨著找礦深度的不斷增加，前期的找礦技術(shù)最終都要落實(shí)到基本的鉆孔工作中，因而，大力推廣受控定向鉆探技術(shù)，有著極為重要的意義。

三、地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的措施

3.1積極引進(jìn)新技術(shù)，新方法，新工藝，完善施工手段

鉆探工程技術(shù)是一個動態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)，主要由地層、鉆具（鉆頭、鉆柱及井下器具）、流體（泥漿鉆井液等）及地面裝備（動力和設(shè)備）四個子系統(tǒng)組成，除所鉆遇的地層外，其余三個子系統(tǒng)都需要新技術(shù)支撐。例如，在鉆進(jìn)過程中如何使鉆頭沿預(yù)置軌跡并保持井眼穩(wěn)定性（防止井斜、減少或避免漏、涌、塌、垮、卡等孔內(nèi)復(fù)雜情況和事故）如何優(yōu)選鉆頭和鉆井參數(shù)以提高鉆進(jìn)速度，如何實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)智能化與自動化以提高純鉆時間及鉆孔質(zhì)量和效率等等，都是巖心鉆探工程中的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵技術(shù)的作用發(fā)揮好與壞就取決于撐握應(yīng)用新技術(shù)，新方法，新工藝的水平。目前在我們技術(shù)工藝水平較落后的情況下，要堅持走出去，引進(jìn)來的方針，加強(qiáng)與地質(zhì)院校、科研機(jī)構(gòu)的聯(lián)系和合作，虛心學(xué)習(xí)，虛心求教，虛心拜師，圍繞鉆探工程與施工，組織開展技術(shù)研究，開展專題研討。在充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備、器具、繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)最大效應(yīng)的同時，通過新技術(shù)、新方法、新工藝的引進(jìn)，能較好的把握和解決深孔復(fù)雜地層鉆進(jìn)的護(hù)壁和沖洗液問題，深孔鉆進(jìn)的方法和頂角（防斜糾斜技術(shù)）問題，深孔鉆進(jìn)的取心和鉆進(jìn)效率問題。

3.2重視人才，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)

首先，要充分發(fā)揮探礦技術(shù)人員的作用，關(guān)心年輕一代探礦技術(shù)人員的成長，把探礦技術(shù)人員的政治待遇、經(jīng)濟(jì)待遇、生活待遇與其他技術(shù)人員同等對待，特別是找礦實(shí)現(xiàn)重大突破，獲得成果獎項(xiàng)時，探礦技術(shù)人員也應(yīng)該榜上有名。

3.3強(qiáng)化鉆探技術(shù)管理工作

抓好施工組織設(shè)計，施工技術(shù)總結(jié)及技術(shù)資料的整理歸檔，執(zhí)行地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程，推行巖心鉆探機(jī)臺施工現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，強(qiáng)化機(jī)臺的現(xiàn)場管理，做到文明生產(chǎn)，安全施工，提高效率，及時解決生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，防止和減少鉆探工程施工三大事故的發(fā)生，確保工程質(zhì)量，確保經(jīng)濟(jì)效益，確保鉆探生產(chǎn)順利進(jìn)行。

四、結(jié)語

隨著我國工業(yè)化程度的不斷提高，必然對礦產(chǎn)資源的需求越來越高，我國礦產(chǎn)業(yè)需要統(tǒng)籌規(guī)劃地質(zhì)勘查工作，加大勘查力度，并利用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查，除了利用上述技術(shù)之外還需要不斷創(chuàng)新勘查技術(shù)，提高勘查效率，使我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)得到穩(wěn)定性增長，實(shí)現(xiàn)“科技興地”戰(zhàn)略目標(biāo)。

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