地質勘查和深部地質鉆探找礦技術的應用研究

楊金亮

（河南省煤田地質局二隊，河南 洛陽 471000）

當前城市化建設發(fā)展速度不斷加快，人們整體的生活水平也在不斷提高，進而對能源的需求量和消耗量也在不斷增大。其中很多礦區(qū)因為多年大量開采基本上已經(jīng)呈現(xiàn)出資源枯竭的狀態(tài)，為了充分滿足社會經(jīng)濟發(fā)展過程當中對煤炭資源的需求量，必須要不斷提高深層次煤礦開采技術，對地層以相的地質條件進行勘查，挖掘出地表以下更深處的礦產(chǎn)資源，通過這種方式才可以為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供出充足的煤炭資源[1]。

因此，在煤礦開的單位的發(fā)展過程當中，必須要針對地質勘查和深部地質勘探找礦技術進行分析和研究，以此來提高煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 地質勘查技術

在煤礦資源的開發(fā)過程當中，地質勘查工作是其中一個非常重要的工作環(huán)節(jié)，在勘查內(nèi)容方面主要包含了以下幾個方面：

1.1 勘查礦山替代資源

當前我國社會經(jīng)濟的發(fā)展對煤礦資源的需求量越來越大，造成了很多煤礦開采單位在煤礦開發(fā)過程當中出現(xiàn)過度開采的問題，進而造成了煤礦資源枯竭的危險，在此過程當中要想不斷提高煤礦開采單位的資源開發(fā)效率，必須要從煤礦鉆探技術角度上加以提升，有效替代傳統(tǒng)形勢下的煤礦開采形式，這樣才可以最大限度上保證煤礦資源的開發(fā)量[2]。在進行煤礦資源的勘測工作當中，相關的勘測工作人員不但需要對煤礦資源的類型進行分析，同時還需要考慮到礦山整體的地質條件以及整個礦資源社會當中的經(jīng)濟行情，對這些影響因素進行綜合分析和研究，保證整個煤礦開采工作的經(jīng)濟性和科學性。

1.2 勘查礦山開采環(huán)節(jié)

在礦山的開發(fā)工作當中，其中地質勘查工作是保證煤礦開采工作順利進行的重要保障，在勘測工作當中主要包含了以下兩個方面內(nèi)容：首先，在煤礦資源的勘查工作當中，礦物質的儲存量和使用年限需要加以充分的明確，這樣才可以在后續(xù)的企業(yè)開發(fā)過程當中做好資源開采的規(guī)劃，并且推動煤礦開采工作，在科學合理的指導條件下來加以進行；其次，要仔細勘查礦山開采區(qū)與周圍范圍內(nèi)的礦產(chǎn)儲存情況，為后續(xù)的礦產(chǎn)開發(fā)工作打下良好的基礎[3]。

1.3 勘查礦產(chǎn)的伴生礦和尾礦

礦產(chǎn)資源開發(fā)工作當中不單純針對礦物資源來進行開發(fā)，因此在開展過程當中為了更加科學合理的運用礦產(chǎn)資源，在礦山資源的開發(fā)工作當中，必須要充分結合礦山當中的伴生礦以及尾礦等進行科學化開采，通過這種快的方式可以最大限度上提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)效率和使用效率，同時保證各個環(huán)節(jié)的開采技術都可以達到科學合理的標準。

2 常見的深部地質鉆探找礦技術

2.1 對于巖心的反復取樣技術

所謂的巖芯反復取樣技術在實際操作過程當中，主要的工作原理是運用空氣當中的循環(huán)介質特性，通過雙臂鉆桿來回進行撞擊將地層以下的巖石層粉碎，并且通過鉆孔的方式交，粉碎的巖石直接溢出到地面上。通過對巖石樣本的分析和對比，可以有效的預測地層以下礦產(chǎn)資源的分布狀況以及大概的儲存量，為后續(xù)的煤礦開采工作提供出良好的數(shù)據(jù)基礎。通過延時取藥技術操作，可以對整個礦區(qū)內(nèi)部的礦產(chǎn)類型以及礦區(qū)范圍進行精準的確定，同時還可以有效掌握礦區(qū)內(nèi)部的煤礦厚度，就在很大程度上降低了煤礦深部地質鉆探找礦的工作難度，同時還實現(xiàn)了整體經(jīng)濟效益的提高。

2.2 定向鉆探技術

定向鉆探技術主要是對目標巖石進行定向控制來進行鉆探工作，通過確定了鉆探的具體方向，可以有效防止在實際的鉆探工作當中產(chǎn)生目標偏移或者是鉆探工作失效的問題。如果在對地質以下深層次地質條件進行鉆探和找礦工作當中，充分確定了鉆孔的前進方向，在鉆探工作完成之后可能會存在煤礦資源，但是在實際的操作過程當中，由于受到操作設備以及施工技術的影響，造成了在進行操作工作當中，偏離了原本的專業(yè)方向，這種鉆孔方式不當會錯過一些重點區(qū)域的煤礦資源開發(fā)，同時還會直接影響到整個區(qū)域煤礦資源分布的判斷。所以運用定向鉆探技術，可以精確的掌握鉆探的具體方向，同時鉆進工作當中可以對實際的鉆進方向加以靈活的掌控，充分保證戰(zhàn)機的精確度，同時對地質內(nèi)部的礦產(chǎn)資源進行有效的勘查，這種方式經(jīng)常被運用在一些直徑較小的礦區(qū)當中進行鉆探找礦，它不但可以實現(xiàn)對半徑方向的精確定位，同時還可以對內(nèi)部煤礦資源的輸出位置以及具體含量大小進行確定，定向鉆探技術在很大程度上提高了我國煤礦企業(yè)開發(fā)的質量和效率。

2.3 利用金剛石的繩索取芯的技術

金剛石繩索取芯技術是煤礦深部地質找礦工作當中非常常用的基礎類型，金剛石繩索取芯技術，在操作過程當中主要是用金剛石所具有的高強度特點，對地質條件當中的巖石層進行充分擊破，進而直接深入到地質層以內(nèi)去探測礦產(chǎn)資源的具體分布以及儲存量的大小。在實際的工作過程當中，金剛石和繩索是其中非常重要的工作設備，繩索是進入到巖石層內(nèi)部的關鍵設備，同時可以獲得地層以下巖石樣本直接帶入到地面上，方便后續(xù)相關研究人員對地層以下的地質狀況進行準確的分析，進而有效判斷礦產(chǎn)資源的具體分布狀況。但因為這種技術在實際的操作過程當中，很難實現(xiàn)對金剛石加以科學有效的控制，再加上繩索在工作過程當中會存在斷裂的風險，因此在該操作開展過程當中，必須要充分結合相關的輔助技術來進行改進，保證金剛石繩索取芯技術的有效開展。

2.4 反循環(huán)連續(xù)取樣技術

反循環(huán)連續(xù)取樣技術，主要使用的是壓縮空氣作為內(nèi)部工作的循環(huán)介質，通過雙臂傳感的作用來回進行撞擊，實現(xiàn)了對礦山內(nèi)部巖石層的粉碎。粉碎之后的巖石會形成大量的巖石碎屑，這些巖石碎屑會不斷的在旋轉的鉆頭沖擊下傳輸?shù)降孛嬉陨?，這樣相關的鉆探工作人員就可以將這些巖石碎屑直接進行收集，為后續(xù)的研究提供參考。通過對所取的樣本的研究和分析，可以得出礦產(chǎn)資源的整體分布狀況，為后續(xù)的煤礦開采工作制定出良好的工作計劃。

3 結語

現(xiàn)階段中國礦產(chǎn)資源的過度開發(fā)造成了很多礦區(qū)資源基本上都處于枯竭狀態(tài)，處于地表層的煤礦資源基本上很難被繼續(xù)開發(fā)。因此，深部地質鉆探找礦技術對煤礦開采單位來講至關重要。