淺談地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，人們對(duì)能源的利用量也隨之增加，天然的礦產(chǎn)資源利用量的增加使得我國(guó)淺表層的礦產(chǎn)資源已經(jīng)不能滿足我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)的需求，因此更深層的地質(zhì)勘查和能源開采工作變得尤為重要。為滿足我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中能源的需求，進(jìn)而催生出一種地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探技術(shù)。該技術(shù)可以在勘查到地質(zhì)深層的礦產(chǎn)資源，并且運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)將礦產(chǎn)能源從深層地下開采出來。目前，在地質(zhì)勘查中的技術(shù)有很多種，每種方法都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此和技術(shù)之間需要相互配合才能更好的造成能源開采工作。本文主要對(duì)地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討相關(guān)技術(shù)的基本方法和實(shí)施措施。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查；深部地質(zhì)鉆探；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）33-0209-01

1 概 述

地質(zhì)勘查從廣義上可理解為地質(zhì)工作，運(yùn)用測(cè)繪、地球物理勘探、地球化學(xué)探礦、鉆探、坑探、采樣測(cè)試、地質(zhì)遙感等地質(zhì)勘查方法，對(duì)一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)、地下水、地貌等地質(zhì)情況進(jìn)行的調(diào)查研究工作。深孔地質(zhì)鉆探是指研究地殼深部和上地幔地質(zhì)和礦藏等情況而進(jìn)行的鉆探工程。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，能源的使用量在不斷增加，同時(shí)能源的開采技術(shù)也在不斷提高。我國(guó)雖地大物博，但對(duì)于不可再生資源來說資源儲(chǔ)備總量只會(huì)逐漸減少。據(jù)調(diào)查，我國(guó)地質(zhì)淺表層的礦產(chǎn)資源已經(jīng)大量的被利用，剩余淺表層的礦產(chǎn)資源總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的用量。

2 目前我國(guó)常用的地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

2.1 金剛石繩索取芯技術(shù)

金剛石繩索取芯技術(shù)，是運(yùn)用金剛石的在含有礦產(chǎn)資源的深層地下進(jìn)行鉆探。金剛石是目前了解到強(qiáng)度最高的材料之一，能夠破壞地下堅(jiān)硬的巖石，將金剛石與繩索相結(jié)合，運(yùn)用材料特殊的繩索控制金剛石的鉆探位置可以增加鉆探的深度。目前我國(guó)已經(jīng)較廣的運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行深層采礦。該技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用多年，但是整體來說技術(shù)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用方面仍然存在不足，需要我們不斷完善。與國(guó)外比較發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)的鉆探技術(shù)相對(duì)落后，在金剛石控制方面技術(shù)不夠純熟，控制力度不高，運(yùn)用的繩索材料韌性不高，出現(xiàn)故障的頻率較高，影響鉆探取礦的效率。

2.2 反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)

運(yùn)用反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探的原理是以壓縮空氣為循環(huán)載體，借助雙臂鉆桿的作用用來碰撞全面碎巖以及連續(xù)的巖屑，將其作為地質(zhì)樣品用來實(shí)施鉆探施工。在鉆頭不斷深入的過程中，被打碎的巖石塊會(huì)在鉆頭的持續(xù)旋轉(zhuǎn)中帶回到地表，按照巖石碎屑回地表的順序?qū)λ樾歼M(jìn)行樣本檢測(cè)，分析低下深層礦產(chǎn)資源的位置、含礦巖層的深度以及礦產(chǎn)資源的厚度，這種技術(shù)的存在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)立軸式取柱狀巖心施工中存在的不足，提高了取樣的速度同時(shí)也節(jié)省了施工成本。

反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)運(yùn)用的設(shè)備專業(yè)性強(qiáng)，運(yùn)用的材料比較特殊，一定程度上限制了此方法的大范圍推廣。當(dāng)然，該技術(shù)的優(yōu)越性得到廣大礦產(chǎn)鉆探界技術(shù)人員的肯定，試用此方法的人員越來越多，并且越用反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)已經(jīng)取得了很好的成果，相信在將來，該技術(shù)會(huì)越來越得到肯定。

2.3 高精度受控定向鉆探技術(shù)

高精度受控定向鉆探技術(shù)的實(shí)施需要工作人員預(yù)先設(shè)計(jì)好地下礦產(chǎn)鉆探的實(shí)施方向，然后按照計(jì)劃進(jìn)行鉆探。這種方法需要地質(zhì)勘查技術(shù)做輔助，勘測(cè)到礦產(chǎn)資源儲(chǔ)運(yùn)的主要位置，研究該巖層的特點(diǎn)和鉆探難度，制定出相對(duì)理想的鉆探計(jì)劃，提高了鉆探效率。同時(shí)這種鉆探技術(shù)相較與上述反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)有了更多優(yōu)勢(shì)。

3 提高地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦效率的實(shí)施措施

地質(zhì)勘查技術(shù)在礦產(chǎn)開采工程方面的地位尤為重要，想要提高我國(guó)的地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的效率和技術(shù)水平，就需要采取一定的措施對(duì)該方面的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。以下經(jīng)列舉出有關(guān)地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的實(shí)施措施。

3.1 優(yōu)化深地質(zhì)鉆探設(shè)備

巖心鉆探設(shè)備的應(yīng)用原理是以液壓為動(dòng)力，開發(fā)出地質(zhì)巖心頂部的驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，然后形成一套與鉆機(jī)相匹配的泥漿泵。這種技術(shù)可以對(duì)深層的礦產(chǎn)資源進(jìn)行取樣，對(duì)那些已經(jīng)存在礦產(chǎn)資源的地表部分，運(yùn)用該技術(shù)勘查深層地下是否同樣存在礦產(chǎn)資源，借助該技術(shù)設(shè)備對(duì)深層的巖心進(jìn)行勘查，最大程度的挖掘深層地下礦產(chǎn)，從而達(dá)到降低成本的目的。地質(zhì)行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)巖心鉆探設(shè)備產(chǎn)業(yè)化，積極推廣巖心鉆探設(shè)備是最佳途徑。深部鉆探技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不僅能夠降低生產(chǎn)成本以及銷售價(jià)格，還能有效推動(dòng)巖心鉆探設(shè)備的發(fā)展。所以說，要提高深層礦產(chǎn)資源的開采效率可以大力推廣巖心鉆探技術(shù)。

3.2 優(yōu)化深部地質(zhì)鉆探工藝

自我國(guó)發(fā)展工業(yè)以來，我國(guó)對(duì)能源的開采技術(shù)就在不斷開發(fā)和改進(jìn)。目前已經(jīng)擁有幾套比較常用的運(yùn)用于深部地質(zhì)鉆探的技術(shù)，如：金剛石繩索取芯技術(shù)、反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)、高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)和沖擊回轉(zhuǎn)技術(shù)等。這些技術(shù)的存在為國(guó)內(nèi)的科技技術(shù)研制、開發(fā)、創(chuàng)新、制作或引入先進(jìn)的技術(shù)等方面奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在全球化經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)中，需要不斷地發(fā)展科研技術(shù)才能維護(hù)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)地位。那么我國(guó)研制運(yùn)用于地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探技術(shù)方面的科研工作仍需要不斷的優(yōu)化，在鉆探的工藝方面需要結(jié)合當(dāng)下存在的缺陷進(jìn)行突破創(chuàng)新。

除鉆探的硬件設(shè)施需要不斷改進(jìn)之外，對(duì)參與地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探工作的人員也要加強(qiáng)使用技術(shù)的培訓(xùn)。使操作人員嚴(yán)格的按照鉆探的規(guī)范制度進(jìn)行地質(zhì)鉆探，在對(duì)深層地質(zhì)進(jìn)行鉆探之前制定出一系列的可行性機(jī)會(huì)，分析當(dāng)前的地質(zhì)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)鉆探過程中可能出現(xiàn)的狀況，并制定出應(yīng)急方案，這樣會(huì)減少設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率。我國(guó)巖心鉆探模具也應(yīng)借助先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和施工工藝達(dá)到工藝方法系統(tǒng)化的目標(biāo)。這樣才能保障施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全和施工的區(qū)域的資源開采效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國(guó)在地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探方面的技術(shù)有很多種，每種方法都有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高深層地下礦產(chǎn)資源的鉆探效率有很大幫助。但是以目前的探測(cè)需要來說，現(xiàn)在的技術(shù)還有很大的提升空間，相較于西方發(fā)達(dá)國(guó)家礦產(chǎn)開發(fā)的技術(shù)來說，我國(guó)的技術(shù)還比較落后，這樣對(duì)提高國(guó)家的發(fā)展的地位和發(fā)展水平造成不利影響，因此，我們需要借助科技的創(chuàng)新與優(yōu)化來進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)深部地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用。

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收稿日期：2018-9-28