地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)分析

付開欣+魏巍

摘 要： 經(jīng)濟的發(fā)展帶動資源的需求量，地表的礦產(chǎn)已經(jīng)不能滿足人們的開采和使用，只有采用科學技術(shù)向深部地質(zhì)進行鉆探，尋找到合適的礦藏才能及時供給人類所需。本文從我國地質(zhì)勘查與深部找礦技術(shù)的現(xiàn)狀為切入點，闡述了地質(zhì)勘查和深部找礦的技術(shù)要點，分析了提高勘察和找礦技術(shù)的措施。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)勘查；深部地質(zhì)鉆探；現(xiàn)狀；技術(shù)要點；措施

科學技術(shù)的發(fā)展推動了工程項目的進步，因而對礦產(chǎn)資源的需要劇增，地表的礦產(chǎn)資源已經(jīng)逐漸枯竭，地表型的大型礦床更是幾乎絕跡，加之我國現(xiàn)有的礦資源儲量已經(jīng)不能滿足國家發(fā)展所需，優(yōu)化地質(zhì)勘查技術(shù)，向地質(zhì)深部進軍，尋找深部地質(zhì)蘊藏的礦產(chǎn)資源顯得尤為重要。

一、深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的現(xiàn)狀

1、設(shè)備陳舊

我國的礦產(chǎn)勘查技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進步，在勘查的方法上和探索開發(fā)新技術(shù)上均有所進步，但由于某些勘探技術(shù)研究所和礦藏鉆探局所采用的勘探設(shè)備陳舊，鉆進工藝比較單一，主要以金剛繩索取芯工藝為主，導(dǎo)致我國深部鉆探的機械化推廣和普及程度均比較落后，無法達到實現(xiàn)深部地質(zhì)鉆探找礦的技術(shù)要求和設(shè)備要求，因而使得開采的礦藏礦質(zhì)和開采量均不能滿足需求[1]。另一方面，由于鉆探器具不完善，其相應(yīng)的口徑級差變數(shù)小，在鉆探的過程中一旦 遇見破碎、軟硬互層、坍塌、掉塊、漏失等復(fù)雜情況，則很容易發(fā)生各種鉆孔事故，使得鉆探施工難以進行，嚴重影響鉆探技術(shù)的發(fā)揮，延誤工程進度，降低工程質(zhì)量，甚至導(dǎo)致無法進入到深部地質(zhì)進行采礦作業(yè)[2]。

2、人才匱乏

鉆探施工所需要的一線鉆探技術(shù)人員面臨短缺的境地，由于鉆探技術(shù)人員的培養(yǎng)鏈出現(xiàn)斷裂，地質(zhì)勘查并非所有大學都能開辦的專業(yè)方向，加上許多優(yōu)秀的畢業(yè)生人才更愿意選擇工作條件稍好的經(jīng)濟、法律類專業(yè)，使得地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦相關(guān)專業(yè)無人問津。此外，造成鉆探技術(shù)人才匱乏還因為在地礦部門工作的環(huán)境本身就比較艱苦，而其待遇又比地質(zhì)人員低很多，加上職稱評定和晉升的制度不夠完善，使得工作強度和待遇無法匹配[3]。另外，往往鉆探技術(shù)人員是需要按照地質(zhì)人員的要求工作，而找到大礦、富礦的功勞也多是地質(zhì)人員的，所以鉆探技術(shù)人員在工作上的熱情不高，年紀稍輕的鉆探技術(shù)人員多由于受不了工作的強度和條件的艱苦而離職，只留下一些年紀更長的鉆探技師，但由于近年來各地的鉆探技師評報工作不夠到位，使得真正有技術(shù)、有實力的專業(yè)鉆探人才越來越少，很大地傷害了鉆探工人和機長的信心與積極性，更何況近年來鉆探技校招生較少，所以鉆探找礦崗位只留下了以農(nóng)民工群體為主，流動性增大，管理難度也劇增。

二、我國的地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)分析

1、金剛石繩索取芯技術(shù)

該技術(shù)主要是在開采的過程中利用金剛石進行鉆探 ，金剛石堅硬的質(zhì)地能夠幫助鉆到深部地質(zhì)，對深部地質(zhì)鉆探找礦起到了重要作用[4]。繩索取芯技術(shù)則是將金剛石和特殊材質(zhì)的繩索結(jié)合起來，利用繩索來控制金剛石完成鉆探找礦工作。但是在實際的操作過程中，很容易由于金剛石和繩索之間的協(xié)調(diào)性差，繩索材質(zhì)不夠堅硬而發(fā)生斷裂。

2、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)是將壓縮空氣作為載體，通過雙臂鉆桿碰撞全面碎巖和連續(xù)巖屑，獲取合適的地質(zhì)樣本。鉆頭在深入地質(zhì)的過程中，巖屑會借助高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭的作用飄到地表，可以按照這些連續(xù)產(chǎn)生的巖屑掉落的順序來研究深部地質(zhì)的礦藏構(gòu)成和深度[5]。這種鉆探技術(shù)能夠探測到礦產(chǎn)資源的深度、厚度以及方位，大幅度節(jié)約開采施工的成本和時間。通過該技術(shù)進行深部地質(zhì)鉆探和找礦能夠有效提高工作效率和經(jīng)濟成本，提高經(jīng)濟效益。

3、高精度受控定向鉆探技術(shù)和巖心定向技術(shù)

高精度受控定向鉆探技術(shù)是在地質(zhì)勘探時，面臨勘探部位難度較大和隧道內(nèi)遇到斜坡陡壁的情況，利用普通的鉆孔技術(shù)往往很難達到理想的效果，所以需要采取精度更高的受控定向鉆探技術(shù)進行鉆孔，通過羽狀鉆孔尋找到合適的孔位，既能減少工作量還可以節(jié)約成本費用。但在實際的操作過程中，由于深部地質(zhì)巖心直徑較小，所以地質(zhì)鉆探取芯很少真正使用高精度受控定向鉆探技術(shù)和巖心定向技術(shù)。因而這種技術(shù)一般是在地質(zhì)勘查和鉆探找礦深空施工的時候使用，能夠有效減少孔內(nèi)各項事故發(fā)生的概率。

4、液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)

該技術(shù)是在上世界六十年代開始投入研究和使用，經(jīng)過不斷研究和創(chuàng)新，制造了以該技術(shù)為核心的多種類型和規(guī)格的液動沖擊器。該技術(shù)與普通的鉆探技術(shù)存在一定區(qū)別，在一般的鉆探條件下，泥漿很容易在鉆探的過程中形成自然沉淀，這是由于泥漿的固相含量高，并且泥漿固控系統(tǒng)是將巖屑在傳統(tǒng)泥漿池加循環(huán)槽中進行自然沉淀，因而液動潛孔錘內(nèi)部的零件經(jīng)常發(fā)生卡住死機的情況，大幅度降低其工作壽命。

5、遙感技術(shù)

該技術(shù)是借助地質(zhì)信息對土壤層、水層、巖石層等地質(zhì)組織進行全面分析，了解有利于形成礦藏的區(qū)域的位置。此技術(shù)主要是通過大范圍的地質(zhì)測繪和分析來獲取礦藏種類的相關(guān)信息，以此得到關(guān)于蝕變礦物的特定波譜，再對勘察區(qū)域中的巖石進行波譜對照，順利完成勘查找礦工作。

三、地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的改進措施

地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦工作是一個系統(tǒng)性強、動態(tài)化、復(fù)雜化的過程，需要借助鉆具、流體和相應(yīng)的地面設(shè)備和人員的力量來開展工作，而這些力量中，需要先進的科學技術(shù)和優(yōu)秀的人才來支撐。一方面，鉆具、流體和地面裝備能否發(fā)揮全部作用取決于技術(shù)的運用水平。我國的鉆探找礦技術(shù)仍然處于比較落后的局面，必須加強學習的過程，虛心向優(yōu)秀的外國專業(yè)人員請教，政府相關(guān)部門也應(yīng)該投入更多資金，完善投資引進的規(guī)范制度，積極引進可行的先進技術(shù)。另一方面，對于進行地質(zhì)勘查和鉆探找礦的專業(yè)人員而言，需要健全和完善獎懲機制和晉升流程，為在崗的工作者帶來工作的積極性和動力。同時，也應(yīng)該廣泛與各大高效開展合作，為地質(zhì)勘查和找礦工作注入新鮮血液。此外，還應(yīng)該建立相應(yīng)的培訓(xùn)機制，注重生產(chǎn)骨干的培養(yǎng)，將優(yōu)秀的技術(shù)和經(jīng)驗傳授給更多的人員。

總結(jié)：地表淺礦開采量的降低使得地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦工作的責任重大，在開展深部地質(zhì)找礦工作的同時，更應(yīng)該注重先進技術(shù)的使用和優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，只有不斷提高找深部地質(zhì)鉆探找礦工作的專業(yè)程度，才能獲取到更多的礦藏資源。

參考文獻

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[2]劉亮明，蔡愛良.深部找礦：地質(zhì)理論、勘查技術(shù)、投資決策的難題及對策[J].地質(zhì)通報，2009，28（7）：923-932.

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[4]吳志華.關(guān)于現(xiàn)代地質(zhì)深部找礦的實踐與思考[J].有色金屬（礦山部分），2010，62（1）：33-36.

[5]葉天竺，薛建玲.金屬礦床深部找礦中的地質(zhì)研究[J].中國地質(zhì)，2007，34（5）：855-869.endprint