地質(zhì)勘查中機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用分析

梁樺

【摘要】隨著21世紀(jì)社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，礦產(chǎn)資源短缺現(xiàn)象已經(jīng)成為人們共同面對的困境。表層礦產(chǎn)已經(jīng)開采殆盡，人們不得不把目光看向深處的礦產(chǎn)資源以及采礦工作面回采工程。地質(zhì)勘探是通過各種手段、方式對地質(zhì)進(jìn)行探測和勘察，為礦山開采和建設(shè)設(shè)計提供礦產(chǎn)儲量以及地質(zhì)資料。在實(shí)際的地質(zhì)勘查過程中，運(yùn)用機(jī)械設(shè)備能夠解決勘察過程中出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)和地質(zhì)難點(diǎn)，提高勘測的效率和準(zhǔn)確性。本文詳細(xì)闡述機(jī)械設(shè)備在地質(zhì)勘查中的實(shí)踐運(yùn)用，并提出了機(jī)械設(shè)備的安全管理措施。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)勘查；機(jī)械設(shè)備；運(yùn)用

【Abstract】With the rapid socio-economic development in the 21st century， the phenomenon of mineral resources shortage has become a common dilemma faced by the people. Surface mining of mineral has been exhausted， it had to look to see the depths of the mineral resources and mining engineering mining face. Geological exploration through a variety of means， ways to detect and geological prospecting， mineral reserves and provide geological information for the mining and construction design. In the actual geological exploration process， the use of mechanical equipment to solve technical difficulties and geological prospecting difficulties arising in the process， improve the efficiency and accuracy of the survey. This paper describes the machinery and equipment used in the practice of geological exploration， and proposed safety measures of machinery and equipment.

【Key words】Geological prospecting；Machinery and equipment；Use

目前，我國的鉆探裝備得到了全面進(jìn)步，逐漸跟上了國外同行業(yè)的發(fā)展腳步?，F(xiàn)階段，我國對鉆探設(shè)備的要求越來越高，要求地質(zhì)勘探鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)自動化，使用功能也要比以往多。地質(zhì)勘查業(yè)作為一個獨(dú)立的服務(wù)性行業(yè)，當(dāng)今地質(zhì)勘查以深層地質(zhì)探礦為主，因此對地質(zhì)勘查的技術(shù)和手段的要求越來越高，尤其是急需深層地質(zhì)勘查技術(shù)，這種深層礦產(chǎn)鉆井勘查能夠?qū)︺@井速度、安全防備、取礦樣等方面有更嚴(yán)格的要求。為了加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)，必須推進(jìn)機(jī)械設(shè)備在地質(zhì)勘查中的廣泛運(yùn)用，推動勘探技術(shù)的現(xiàn)代化。

1. 我國地質(zhì)勘查鉆探裝備現(xiàn)狀

我國的地質(zhì)勘察鉆探裝備還存在許多問題，這些問題集中表現(xiàn)在地質(zhì)勘探鉆機(jī)上。我國的地質(zhì)勘探鉆機(jī)不具備多功能的特點(diǎn)，很難適應(yīng)現(xiàn)代化社會發(fā)展的需要，并且它操作起來難度大，不方便對其搬運(yùn)，同時，勞動強(qiáng)度比其它鉆探設(shè)備要大，配套裝備的組合也不合理，不符合不同地層對地質(zhì)技術(shù)以及鉆進(jìn)技術(shù)的要求。一般而言，工程地質(zhì)勘查鉆探的地層是粘土層、砂礫地層、Q4（第四系底層）以及少量的硬質(zhì)巖地層，在Q4到軟質(zhì)巖的勘查鉆探過程中，通常會采取沖擊鉆進(jìn)的方式，對于硬質(zhì)巖底層，則使用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方法。不過我國在實(shí)際的勘探操作過程中，無論是軟質(zhì)巖還是硬質(zhì)巖，這兩種方法都有使用。

2. 機(jī)械設(shè)備在地質(zhì)勘查中的運(yùn)用

2.1機(jī)械設(shè)備用于勘測礦產(chǎn)種類?，F(xiàn)階段的機(jī)械設(shè)備用于勘測礦產(chǎn)種類方面意義重大，且越來越趨向?qū)I(yè)化。一是，采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備能夠勘測更多更全的礦種?，F(xiàn)在的地質(zhì)勘查設(shè)備有膨潤土礦鉆探、硅土礦鉆探、鹽礦鉆探、高嶺土鉆探、沙礫鉆探以及硅藻圖鉆探等諸多方面。二是，在施工區(qū)域方面，機(jī)械設(shè)備能夠克服地質(zhì)自然環(huán)境的劣勢，比如在卵礫石、黃土、河谷、水上凍土層以及污染地區(qū)，機(jī)械設(shè)備都能夠有效克服惡劣地質(zhì)勘測環(huán)境帶來的困難。我國地質(zhì)勘查技術(shù)部門，最新研制出一種專門針對多種礦產(chǎn)進(jìn)行勘查的設(shè)備，即MRD煤炭鉆探技術(shù)設(shè)備，它能夠深入地表進(jìn)行礦樣取芯，能夠在堅硬的巖石中作定向易懂，既能垂直運(yùn)動，又能水平鉆進(jìn)，該機(jī)械設(shè)備已經(jīng)廣泛運(yùn)用于煤炭、石油、天然氣等礦業(yè)的勘查中。

2.2機(jī)械設(shè)備用于勘測特殊復(fù)雜地質(zhì)。在對西部地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘測時，往往受到當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)和氣候的阻礙。很多西部地區(qū)干旱缺水，地層復(fù)雜多變，甚至出現(xiàn)碎裂漏失的情況，這給實(shí)際的地質(zhì)勘探工作帶來許多技術(shù)上的困難。倘若依然采用原始的勘探技術(shù)，用水作為循環(huán)液，不僅需要配備供水車，而且水源也難找，導(dǎo)致勘測成本提高。而空氣組合新型鉆探機(jī)械設(shè)備正是為了解決極端缺水地區(qū)的困難而新近研發(fā)的，它是在傳統(tǒng)節(jié)水鉆探技術(shù)之上，利用大自然空氣的無處不在的獨(dú)特優(yōu)勢，以空氣或者微量泡沫液作為循環(huán)介質(zhì)，并有機(jī)結(jié)合繩索取芯鉆探設(shè)備，可以鉆探效率提升80%～100%，而將施工成本控制為傳統(tǒng)鉆探技術(shù)的35%～50%，因此，機(jī)械設(shè)備用于地質(zhì)勘測能帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3機(jī)械設(shè)備用于凍土層的勘測。以西部的地區(qū)凍土層為例，凍土層有許多膠結(jié)松散的物質(zhì)，這些物質(zhì)脆弱易碎，一直以來對這種地質(zhì)的勘測的取心率非常低，基本維持在8%～28%。采用傳統(tǒng)的鉆探設(shè)備所取出的礦樣僅有幾個簡單的礫石，而凍土層中的脆弱易碎的膠結(jié)物質(zhì)極易被腐蝕、磨損，導(dǎo)致上下地質(zhì)曾為顛倒，影響地質(zhì)勘測的準(zhǔn)確率。針對這一問題，我國地質(zhì)勘查技術(shù)部門研制出一種射流式雙管鉆具設(shè)備，該設(shè)備能夠有效解決地層因土質(zhì)復(fù)雜多變而導(dǎo)致誤判的難題，能夠有效提升鉆探的采心率，并且能夠完好無損地保持地層的原貌和結(jié)構(gòu)，射流式雙管鉆具設(shè)備所采取的巖石礦樣屬于柱狀，因此采取率高達(dá)95%以上。

3. 機(jī)械設(shè)備的安全管理

機(jī)械設(shè)備是開展地質(zhì)勘查活動，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的工具，地質(zhì)勘查機(jī)械設(shè)備的安全管理，必須堅持“科學(xué)實(shí)用，規(guī)范管理，安全第一，預(yù)防為主”的基本原則。為了做好地質(zhì)勘查機(jī)械設(shè)備的安全管理工作確保地質(zhì)勘查工作的順利進(jìn)行，筆者提出以下安全管理方法：

3.1機(jī)械設(shè)備技術(shù)責(zé)任制。各項(xiàng)地質(zhì)勘查機(jī)械設(shè)備的管理人員必須做到：負(fù)責(zé)機(jī)械的安全技術(shù)工作，對機(jī)械事故進(jìn)行分析和處理；審核機(jī)械施工方案，組織機(jī)械施工流程；新機(jī)械設(shè)備的使用和交底；機(jī)械設(shè)備的使用培訓(xùn)和考核。

3.2做好機(jī)械的維修、使用、保養(yǎng)工作。地質(zhì)勘測機(jī)械的維修、使用、保養(yǎng)工作關(guān)系到機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命，做好機(jī)械的維修、使用、保養(yǎng)工作能夠有效提升地質(zhì)鉆探效率，節(jié)省鉆探成本，因此機(jī)械的維修、使用、保養(yǎng)工作必須落實(shí)到每個人身上，盡量做到臺臺機(jī)械設(shè)備有人負(fù)責(zé)監(jiān)管。

3.3做好機(jī)械設(shè)備的安裝、拆卸以及運(yùn)輸工作。小型機(jī)械設(shè)備的安裝、拆卸以及運(yùn)輸可由地質(zhì)勘測項(xiàng)目管理人按照設(shè)備管理說明書進(jìn)行，并填寫好相關(guān)記錄。大、中型機(jī)械設(shè)備需要專門的技術(shù)監(jiān)督人員進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，再擬定詳細(xì)的安裝、拆卸以及運(yùn)輸?shù)姆桨?，最后進(jìn)行安裝、拆卸以及運(yùn)輸工作。

4. 地質(zhì)勘查鉆探裝備的發(fā)展

4.1我國使用的地質(zhì)鉆探取樣鉆機(jī)大多數(shù)都是液壓立軸式鉆機(jī)，鉆機(jī)的研究始于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過半個世紀(jì)之后，出現(xiàn)了多種型號的鉆機(jī)，之后我國又對全液壓動力頭式鉆機(jī)做了研究與探索，并且成功制作了鉆機(jī)樣品，不過當(dāng)時的液壓技術(shù)比較落后，這種鉆機(jī)并沒有得到廣泛使用?，F(xiàn)在，液壓技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，我國也已經(jīng)研制出了新型的全液壓動頭式取樣鉆機(jī)，并且得到了廣泛使用，YDX―3型鉆機(jī)已經(jīng)擁有1000米的鉆進(jìn)能力，由此可見，地質(zhì)鉆探裝備在未來能夠得到更好的發(fā)展。

4.2我國的勘探裝備很齊全，并且還在不斷研制出新型產(chǎn)品，研制水平與以往相比已經(jīng)得到了很大提升，近幾十年來，我國的地質(zhì)勘查鉆探裝備取得了很大成果。另外，鉆探工藝也得到了很大發(fā)展，在鉆探的生產(chǎn)過程中，應(yīng)用最廣泛，技術(shù)最成熟的便是繩索取芯，由于液動沖擊技術(shù)性能上存在一些問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計也不合理，導(dǎo)致其無法應(yīng)用于地質(zhì)勘探工作中。

4.3礦產(chǎn)資源從長期看需求旺盛是絕對的，因此地質(zhì)勘查與地質(zhì)鉆探工作的發(fā)展是一定有廣闊前景的。因此，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)，大力推進(jìn)鉆探技術(shù)與裝備的現(xiàn)代化，研究開發(fā)先進(jìn)鉆探技術(shù)、裝備是十分迫切的。

（1）鉆探設(shè)備國產(chǎn)化和現(xiàn)代化，創(chuàng)造出具有高端、高新、高質(zhì)三大特點(diǎn)的重大裝備，才是真正意義上的國產(chǎn)化。國產(chǎn)化不是目的，現(xiàn)代化才是根本。要依靠信息技術(shù)來發(fā)展資源領(lǐng)域的傳統(tǒng)裝備制造業(yè)。裝備制造企業(yè)要精于心，簡于形，苦練內(nèi)功；要提升自主創(chuàng)新能力，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端名牌產(chǎn)品，以及適應(yīng)用戶需要的個性化產(chǎn)品。裝備行業(yè)應(yīng)擴(kuò)大集中度，調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，通過體制創(chuàng)新和機(jī)制轉(zhuǎn)換，形成結(jié)構(gòu)合理、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、加快發(fā)展的態(tài)勢，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的持續(xù)、有效、協(xié)調(diào)發(fā)展。要有做成全球鉆探設(shè)備第一，將中國創(chuàng)造和制造的鉆探設(shè)備銷售到世界各地的戰(zhàn)略規(guī)劃。隨著成本優(yōu)勢減弱，以前那種產(chǎn)出來就能低價賣出去的火熱場面肯定將不復(fù)存在。裝備制造業(yè)不可能永遠(yuǎn)靠低成本戰(zhàn)略來開拓國際市場，必須在研發(fā)創(chuàng)新上取得更大的突破才有立足之地。

（2）政府應(yīng)支持鉆探設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)，建立產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)支持體系。針對不同情況，組織共性技術(shù)供需各方聯(lián)合攻關(guān)。組織形式可采取技術(shù)合同合作模式、技術(shù)項(xiàng)目合作模式、制造技術(shù)基地合作模式或技術(shù)聯(lián)合體合作模式等。

（3）要研究和探索新的技術(shù)攻關(guān)機(jī)制，提高攻關(guān)效果。要引導(dǎo)、支持大學(xué)、研究院所與企業(yè)的合作，改變脫節(jié)狀況，使大學(xué)、院所成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的重要組成部分。通過市場機(jī)制和計劃機(jī)制加強(qiáng)這種結(jié)合。一方面用國家和地方政府科技計劃、經(jīng)費(fèi)加以引導(dǎo)；另一方面要實(shí)現(xiàn)“雙贏”機(jī)制，通過聯(lián)合技術(shù)項(xiàng)目攻關(guān)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)支持等手段，把大學(xué)、研究院所與企業(yè)結(jié)合起來，使大學(xué)、研究院所在以企業(yè)為創(chuàng)新主體的基礎(chǔ)上發(fā)揮中堅作用。

（4）充分發(fā)揮大型國企的龍頭作用。國有企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步深化企業(yè)改革，加快建立和完善符合市場經(jīng)濟(jì)要求的現(xiàn)代企業(yè)制度，著力在企業(yè)內(nèi)部形成適應(yīng)國際合作和競爭要求的管理體制和經(jīng)營機(jī)制，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，提高核心競爭力，努力發(fā)展成為擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和知名品牌、具有較強(qiáng)國際競爭力的大企業(yè)集團(tuán)，在更大范圍和更深程度上參與國際經(jīng)濟(jì)合作和競爭。應(yīng)增強(qiáng)消化吸收能力，主動承接發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，采用兼并、嫁接、合作等形式，加強(qiáng)與國際大公司、大財團(tuán)的合作。同時，積極發(fā)揮帶動作用，影響和帶動其他經(jīng)濟(jì)類型的企業(yè)走出國門，充分利用國際國內(nèi)兩個市場、兩種資源，發(fā)展開放型經(jīng)濟(jì)，振興民族產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

5. 結(jié)束語

地質(zhì)勘查鉆探裝備對地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展有著重要意義，良好的裝備才能保證勘探工作的正常進(jìn)行，同時讓勘探技術(shù)在實(shí)踐中得到提升。利用好地質(zhì)機(jī)械設(shè)備，能增進(jìn)地質(zhì)勘察的簡單易操作性能，提高勘測的效率，并且保證測繪效果的準(zhǔn)確有效性。為了推動我國礦業(yè)生產(chǎn)和設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步，必須革新鉆探技術(shù)，研發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)的鉆探技術(shù)與機(jī)械設(shè)備是當(dāng)今地質(zhì)勘探首要問題。

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