江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)分析

朱建良

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 九江 332100）

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，各行各業(yè)都將技術(shù)發(fā)展視為行業(yè)進(jìn)步的首要地位，探索開(kāi)發(fā)利用地球水資源成為行業(yè)中不斷研究的課題，如何更好地鉆探水文地質(zhì)、提升其勘測(cè)精準(zhǔn)度就成為解決這一課題的關(guān)鍵步驟。其中鎢鉬礦這一稀有金屬礦藏急需解決該區(qū)水文地質(zhì)鉆探難題。山西武寧大湖塘擁有國(guó)內(nèi)最大的兩個(gè)鎢鉬礦藏，其南、北兩個(gè)礦區(qū)占據(jù)了近11平方公里的土地，坐落于贛北九嶺山脈，依據(jù)1800m的高海拔處于三地交匯處，交通便利，兩個(gè)鎢鉬礦區(qū)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有機(jī)結(jié)合，一定程度上提升了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏健?/p>

然而經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展則需加大力度對(duì)鎢鉬礦中水文地質(zhì)進(jìn)行更進(jìn)一步的開(kāi)采，在保障水資源的低污染、高效利用的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行鉆探技術(shù)研究，以最大效能提升鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)度。因此，文章對(duì)江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)進(jìn)行研究分析，確保其地區(qū)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)設(shè)計(jì)

針對(duì)江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)的特點(diǎn)與其特殊環(huán)境、地理因素，對(duì)其所使用的鉆探精準(zhǔn)化技術(shù)進(jìn)行如下分析[1]。

根據(jù)上述設(shè)定的鉆探過(guò)程，完成江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程，并采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的形式對(duì)其技術(shù)的使用效果展開(kāi)分析。

1.1 鉆探技術(shù)應(yīng)用基本原則

鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探是研究鎢鉬礦中水文地質(zhì)普查、勘查研究工作中獲取該礦藏地下水文地質(zhì)相關(guān)資料的主要研究技術(shù)手段，也是深度開(kāi)發(fā)利用地下較深層次水資源進(jìn)行鉆井工作的可行性技術(shù)手段[2]。其最根本研究任務(wù)是在針對(duì)水文地質(zhì)測(cè)繪與物探的研究基礎(chǔ)上，更進(jìn)一層次探查鎢鉬礦含水層的礦層性質(zhì)、構(gòu)造、厚度、深淺分布以及其鎢鉬礦中含水量、水質(zhì)情況等相應(yīng)水文地質(zhì)特征、參數(shù)與形成條件，并解決水文地質(zhì)鉆探精準(zhǔn)度、測(cè)繪精細(xì)程度等有關(guān)水文地質(zhì)亟待解決的問(wèn)題。

首先，鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)所遵循的原則應(yīng)始終貫徹水文地質(zhì)測(cè)繪物探工作，堅(jiān)持遵循“一勘探，二設(shè)計(jì)、三實(shí)施”的工作流程，通過(guò)水文地質(zhì)測(cè)繪工作的實(shí)施基礎(chǔ)上選擇水文地質(zhì)勘探位置；其次，根據(jù)“鉆探為主”、“采探結(jié)合”的水文地質(zhì)鉆探原則進(jìn)行精準(zhǔn)鉆孔，以“探”為整個(gè)階段的核心任務(wù)來(lái)精準(zhǔn)獲取水文地質(zhì)相關(guān)資料的研究信息；最后，鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探工程應(yīng)以江西武寧大湖塘地區(qū)為鉆探信息采集點(diǎn)，并在精準(zhǔn)鉆探技術(shù)實(shí)施過(guò)程中采取收集數(shù)據(jù)與水文地質(zhì)信息資料。

由于鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)原則是以最大限度獲取準(zhǔn)確、可靠的精準(zhǔn)度信息資料并滿足在實(shí)施精準(zhǔn)鉆探技術(shù)的過(guò)程中按照其技術(shù)原則達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，因此，需要在對(duì)大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)鉆探的過(guò)程中，以“高效、安全、低損耗、高質(zhì)量”為基本原則，利用新型水文地質(zhì)鉆探技術(shù)配合新設(shè)備、新工藝提升整個(gè)武寧地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益，并在加強(qiáng)全范圍質(zhì)量管理體系的基礎(chǔ)上摒棄單純追求鉆探進(jìn)度忽視實(shí)驗(yàn)質(zhì)量“左”的思想，以安全為基礎(chǔ)，貼合現(xiàn)階段武寧大湖塘乃至整個(gè)江西鎢鉬礦藏經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際需求。

1.2 水文地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用流程設(shè)定

現(xiàn)階段，利用先進(jìn)的鉆探技術(shù)對(duì)大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)勘探，在降低各項(xiàng)成本的基礎(chǔ)上，提升了鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)率，為之后的水文地質(zhì)挖掘、使用、研究提供了便利基礎(chǔ)條件，也為其他多地進(jìn)一步進(jìn)行礦藏中水文地質(zhì)研究提供寶貴資料、奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

利用現(xiàn)階段較為先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)對(duì)大湖塘地區(qū)鎢鉬礦中水文地質(zhì)進(jìn)行鉆探，進(jìn)一步挖掘地下水資源的分布情況，較大程度提升鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)度，可以較為完整、準(zhǔn)確地得到勘測(cè)的數(shù)據(jù)[3]。通過(guò)對(duì)大湖塘進(jìn)行大量地表信息進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)其地貌情況及地下層發(fā)育情況進(jìn)行勘測(cè)分析，逐步構(gòu)造整個(gè)地下水資源分布儲(chǔ)備狀態(tài)；利用該鉆探技術(shù)手段，通過(guò)“發(fā)射—反射—回收”進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，根據(jù)系統(tǒng)所采集的信息進(jìn)行研究分析，并運(yùn)用立體成像3D技術(shù)繪制水文地質(zhì)內(nèi)部情況，逐步推演出較為準(zhǔn)確的地層水資源內(nèi)部分布信息，為大湖塘開(kāi)采鎢鉬礦資源的同時(shí)更好地保護(hù)水資源奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.3 水文地質(zhì)鉆探技術(shù)手段選定

水文地質(zhì)鉆探從發(fā)展至今的幾十年間，利用了多種技術(shù)手段提升了水文地質(zhì)鉆探的精準(zhǔn)度，其中探地雷達(dá)技術(shù)作為新型鉆探技術(shù)被廣泛運(yùn)用到水文地質(zhì)勘探過(guò)程。

探地雷達(dá)主要依靠電磁波在各種不同類型介質(zhì)中通過(guò)電磁特性間斷不連續(xù)處發(fā)生折射、反射或散射來(lái)勘測(cè)地下目標(biāo)物定位并成像或是定量地推斷出地下目標(biāo)所在層級(jí)中電磁特性有無(wú)規(guī)律變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物鉆探的目的。雷達(dá)系統(tǒng)首先利用控制單元對(duì)接下來(lái)需要鉆探的水文地質(zhì)進(jìn)行管理控制，通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射器發(fā)射出去的信號(hào)的同時(shí)處理接收到的不同頻段的電磁波，找尋一段時(shí)間、一定地理位置、水源深度的信息，對(duì)收集匯總信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理與實(shí)驗(yàn)分析；其次，雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)控制單元發(fā)出具有特定電磁波的指令，經(jīng)由分離器傳送至系統(tǒng)反射天線并轉(zhuǎn)化為電磁信號(hào)發(fā)射到需探測(cè)的地表中達(dá)到鉆探目的；最后，雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)接收器將地層中反射、折射回的信號(hào)轉(zhuǎn)化為可處理的信息信號(hào)，以數(shù)字信息形式保存在雷達(dá)系統(tǒng)，為水文地質(zhì)鉆探精準(zhǔn)分析提供數(shù)字依據(jù)。因此，運(yùn)用雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)鉆探主要是以電磁脈沖由地表向地下幾十米乃至數(shù)百米進(jìn)行電磁波探測(cè)，當(dāng)電磁信號(hào)在地層不同介質(zhì)類型中傳播出現(xiàn)電性差異的介質(zhì)目標(biāo)物，會(huì)出現(xiàn)如同光學(xué)中出現(xiàn)的反射、折射等物理現(xiàn)象，一部分電磁波遇到地下水后通過(guò)反射傳回地面被系統(tǒng)接收，剩下地磁信號(hào)則將沿原軌道繼續(xù)傳播，直至所有發(fā)出電磁波被地下水資源反射、折射至徹底吸收，至此完成鉆探工作。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 實(shí)驗(yàn)基本環(huán)境設(shè)定

通過(guò)上文所述，完成對(duì)于江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)實(shí)驗(yàn)[4]。實(shí)驗(yàn)設(shè)定采用水源3500型鉆礦機(jī)、BW-2000泥漿采集泵、NJ750型泥漿混合攪拌機(jī)、ZDY2500型坑道液壓式鉆探機(jī)、地質(zhì)鉆桿以及其他配套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分別利用兩種傳統(tǒng)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)與上文設(shè)計(jì)的水文地質(zhì)鉆探技術(shù)對(duì)6個(gè)不同定點(diǎn)位置的鎢鉬礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以更快速、更精準(zhǔn)地鉆探地下水的位置，并對(duì)所得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)基本環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，得出以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表1 鎢鉬礦中不同水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比

通過(guò)上述針對(duì)江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比可以看出，利用文中設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探提升了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。通過(guò)運(yùn)用兩種不同傳統(tǒng)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，精準(zhǔn)率較低，一定程度上無(wú)法得出精確的數(shù)據(jù)，提升江西武寧大湖塘鎢鉬礦的精準(zhǔn)鉆探難度；同時(shí)，兩種傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)精準(zhǔn)度范圍較文中所提的鉆探技術(shù)精準(zhǔn)度較廣，無(wú)法得出較為恒定的鉆探技術(shù)范圍，相當(dāng)大的程度上擴(kuò)大了精準(zhǔn)鉆探難度。相較于傳統(tǒng)鉆探技術(shù)，文中所提的水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探拉近了技術(shù)精準(zhǔn)度范圍，提升了技術(shù)精密程度，推進(jìn)了江西武寧大湖塘鎢鉬礦水文地質(zhì)的研究進(jìn)程。因此，通過(guò)利用三種不同技術(shù)手段得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)江西武寧大湖塘鎢鉬礦進(jìn)行水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探，文中所設(shè)計(jì)的技術(shù)更貼近真實(shí)，更加精準(zhǔn)。

探地雷達(dá)技術(shù)較大程度提升了鉆探效率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、信息預(yù)處理和3D成像一體化鉆探技術(shù)流程，降低了人力物力成本；由于雷達(dá)發(fā)射的電磁波具有較高的發(fā)射頻率，大大提高了其抗干擾性的同時(shí)與傳統(tǒng)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)比較，探地雷達(dá)鉆探技術(shù)利用電磁信號(hào)探測(cè)，降低了對(duì)礦藏地層內(nèi)部環(huán)境的破壞影響。

3 結(jié)語(yǔ)

在江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探工作過(guò)程中，選擇哪一種水文地質(zhì)鉆探技術(shù)方法處于關(guān)鍵地位。運(yùn)用上文所提到的水文地質(zhì)精準(zhǔn)鉆探技術(shù)方法不僅得出了更加詳盡的水文地質(zhì)信息，節(jié)省大量人力成本的基礎(chǔ)上節(jié)約時(shí)間成本，提升了大湖塘鎢鉬礦中水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)度，使日后水文地質(zhì)資源最大程度被人們所利用，對(duì)水文地質(zhì)工作的長(zhǎng)久穩(wěn)步發(fā)展起到了決定性的作用。