深部礦產(chǎn)勘查中鉆探技術的運用

翟 思，吳 丹

（湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊，湖北 大冶 435100）

進入新時期，經(jīng)濟社會發(fā)展速度不斷加快，與此同時，社會各個領域在礦產(chǎn)資源方面的需求量也在日漸擴大，為了滿足社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源不斷增長的需求，礦產(chǎn)資源開采量也在不斷拓展，很多處于地表淺層的礦產(chǎn)資源在大范圍的開采背景下幾乎開采殆盡，與此同時深部礦產(chǎn)資源開采也日新月異，獲得了很大發(fā)展。通過分析礦產(chǎn)資源勘查現(xiàn)狀與未來礦產(chǎn)資源發(fā)展趨勢不能看出，礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)也逐漸邁向地層更深處，這也成為目前礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)普遍存在的重要特征，并且礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)深度還在與日俱增，為了滿足社會各個領域?qū)ΦV產(chǎn)資源需求量的不斷增長，今后在礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)工作當中，應當針對已知礦區(qū)深部礦產(chǎn)資源進一步加大勘查找礦工作，同時還應當進一步擴大未知礦區(qū)隱伏礦的找礦研究工作，這些都以成為當前礦產(chǎn)資源勘查與找礦工作的重中之重[1]。為了取得深部礦產(chǎn)資源找礦突破，應當進一步擴大深部礦產(chǎn)資源成礦理論研究，并將鉆探技術應用于深部礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)實際，保證勘查效率和質(zhì)量，指導礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)與利用。下文當中結(jié)合實踐，在分析研究深部礦產(chǎn)勘查信息采集現(xiàn)狀基礎上，探討分析鉆探技術在深部礦產(chǎn)勘查中的應用，以供借鑒和參考。

1 深部礦產(chǎn)勘查信息采集研究現(xiàn)狀

進入新時期，科學技術日漸提升，在深部礦產(chǎn)資源勘查工作實際，很多先進勘查技術得到了普及應用，但是在深部礦產(chǎn)資源勘查工作中，無論應用哪種勘查技術，都面臨如下問題：①伴隨礦產(chǎn)資源勘查深度不斷加深，地層結(jié)構(gòu)越發(fā)復雜化，尤其是深部鉆探工作實際，會穿透很多巖石層，導致鉆探難度逐漸擴大。②在深部礦產(chǎn)資源勘查工作中，需要的成本投入日漸加大，不僅需要投入大量的機械設備，而且還需要投入大量的人力資源以及物力資源，這是深部礦產(chǎn)資源勘查重要的特點之一。③深部礦產(chǎn)勘查工作中鉆探工難度不斷加大，有時還常常發(fā)生鉆孔偏移問題，這是由于鉆探施工需要穿透各種地質(zhì)地層，增加鉆孔偏移問題的發(fā)生。

2 深部礦產(chǎn)勘查中常用鉆探技術分析

（1）遙感技術。深部礦產(chǎn)資源勘查工作中，遙感技術發(fā)揮著非常重要的作用。①為了有效提升深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量，在實際勘查工作中，需要構(gòu)建相關模型，應用于特殊勘查區(qū)，對遙感影像中的色調(diào)進行選擇，保證勘查效率和質(zhì)量，而這些環(huán)節(jié)彼此之間關系十分緊密。②具體勘查工作中，要科學構(gòu)建各種技術方案，并對比分析各項技術，運用現(xiàn)代化勘查理論與技術方案，并優(yōu)選出具有較高經(jīng)濟適應性技術方案，深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量。③工作人員在具體看查實際，應當基于遙感影像這一技術手段，不斷拓展其應用范圍，詳細預測礦產(chǎn)分布情況，明確掌握礦產(chǎn)的位置，保證深部礦產(chǎn)資源勘查工作的高效進行。

（2）地震反射技術。該項技術是通過發(fā)射振波來勘查深部地層結(jié)構(gòu)，對地層的性質(zhì)以及形態(tài)進行預測分析。將該項技術應用于深部礦產(chǎn)資源勘查工作實際，能夠為深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量奠定良好的基礎。具體應用過程中，應當將以下幾方面問題充分注意好：①利用地震反射技術，能夠大幅提高深部礦產(chǎn)資源勘查效率，獲得詳實的數(shù)據(jù)信息，但是因礦產(chǎn)資源在地層深部分布，實際應用時，收發(fā)信號，常常會受到很多因素影響，在具體應用此項技術時，應當對這些不利因素科學控制，以免影響勘察效率和質(zhì)量。②伴隨鉆孔深度逐漸加深，地震反射信號表現(xiàn)出逐漸減弱的特點，為了有效收發(fā)這些信號，可以發(fā)揮三維立體技術優(yōu)勢進一步增強信號，同時做好相應的控制工作，減少成本投入。

3 深部礦產(chǎn)勘查中鉆探技術的應用分析

（1）對深部礦產(chǎn)資源勘查工作深刻認識。具體勘查工作實際應用鉆探技術，首先必須要全面了解與把握深部礦產(chǎn)資源勘查有關資料以及有關設備標準，并明確鉆孔型號，認真研究和分析鉆孔具體實際，對深部礦產(chǎn)資源勘查復雜性全面把握，深部礦產(chǎn)資源勘查面臨的工作難度非常大，尤其是鉆探施工當中，常常遇到很多復雜地層結(jié)構(gòu)，不但要對堅硬的巖石層穿透，而且還時常遇到很多砂石層，這些砂石層十分松散，另外還時常穿越二者混合出現(xiàn)的區(qū)域[2]。因此具體鉆孔施工過程中，要確保鉆探效率和質(zhì)量，利用單一的技術，很難達到理想效果，這就需要對各種勘查技術綜合利用，提高勘查效率與質(zhì)量。另外，在鉆探施工過程當中，為了避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)孔偏移現(xiàn)象，應當認真檢查鉆孔垂直性，在有偏移情況出現(xiàn)時，第一時間進行糾正，保證高質(zhì)量取樣，提高取樣效率和質(zhì)量。

（2）應用定向受控鉆探技術與定向測量技術。深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量得到大幅提升。應當認真分析和研究勘查區(qū)的具體環(huán)境狀況。并借助定向鉆探技術對鉆探規(guī)矩科學設定，可以控制與減少鉆探施工過程當中，發(fā)生的偏移問題，保證鉆孔質(zhì)量，通過該項技術應用，還能使人力物力方面的投入得到有效控制，減少成本。

（3）鉆進施工要有著較高精度定位要求。深部礦產(chǎn)資源勘查工作中，確?？辈榫纫饬x重大，直接決定勘察效率與質(zhì)量，因此，保證勘察信息數(shù)據(jù)精準獲取，才能更加全面了解與掌握，深部礦產(chǎn)資源勘查信息，為開發(fā)礦產(chǎn)資源打下堅實的基礎，確保更加高效地勘查礦產(chǎn)資源，提高礦產(chǎn)資源開發(fā)利用率。只有保證勘查精度和效率，進一步提升鉆探施工水平，才能為礦產(chǎn)資源勘查工作奠定良好的基礎。并在此基礎上，對轉(zhuǎn)進工藝技術進行分析研究，充分結(jié)合具體實際，配比泥漿，做好維護和凈化工作，保證深度礦產(chǎn)資源勘查工作科學進行。

4 提高我國鉆探技術和礦產(chǎn)勘查水平的建議

（1）充分重視現(xiàn)代鉆探技術手段在深部礦產(chǎn)資源勘查中的應用。如何準確的對這些區(qū)域成礦進行預測，對鉆孔區(qū)科學選擇，勘查這些區(qū)域深部礦產(chǎn)資源，對復雜地層進行穿越，保證取芯效率和質(zhì)量，都必須要有豐富的理論作為指導，更需要利用現(xiàn)代化技術設備來保證勘查效率和質(zhì)量，勘查工作具體實施過程中，還應當確?？辈榧夹g手段嫻熟操作，這樣才能大幅提高勘查效率。

多數(shù)礦產(chǎn)資源主要在500m～2km的深度范圍，由此不能發(fā)現(xiàn)，我國深部礦產(chǎn)資源勘查工作發(fā)展?jié)摿薮?，當前礦產(chǎn)資源勘查工作中，如何高效勘查深部礦產(chǎn)資源是當前面臨的主要任務。為了更加高效的開展深部礦產(chǎn)資源勘查工作，應當進一步強化鉆探新技術方面的研究，通過應用連續(xù)取心鉆探技術與泥漿技術，高效穿透復雜地層，保證勘查效率和質(zhì)量。目前，我國越來越重視深部礦產(chǎn)資源勘查工作，在勘查深部礦產(chǎn)資源工作中，投入在鉆探工藝方面的投入不斷增大，但今后還應當進一步強化技術創(chuàng)新，對深度在500m～1km礦產(chǎn)資源勘查工作不斷拓展，并進一步強化深度在1km～2km范圍的礦產(chǎn)資源，對各種礦學學科加強研究，并研究現(xiàn)代找礦理論，突破原有找礦技術束縛，運用現(xiàn)代化的勘查技術設備，研究深部礦產(chǎn)資源勘查項目可行性，提供充足經(jīng)費支撐。

（2）改進轉(zhuǎn)進工藝，應用低成本鉆探技術。在礦產(chǎn)資源勘查工作當中，鉆探工程發(fā)揮著越來越重要的作用，這是勘查深部礦產(chǎn)資源最為核心的技術手段，推斷與解釋深部礦產(chǎn)資源找礦工作，離不開鉆探工程強力支撐，而且通過鉆探工程，還可以精確的計算與評估深部礦產(chǎn)資源儲量，對礦體科學圈定。深部礦產(chǎn)資源勘查工作實際，由于鉆孔具有非常大的深度，同時其孔徑較大，鉆進施工過程當中有時無法對鉆孔軌跡科學控制，尤其是一些結(jié)晶巖石非常堅硬，極大的增加轉(zhuǎn)進難度，阻礙取芯工作高效開展。而且隨著鉆探施工工作的持續(xù)進行，溫度逐漸升高，孔內(nèi)壓力逐漸增大，給鉆探施工帶來很大難度。此時更應當采用先進的鉆探技術設備，保證狀態(tài)效率和質(zhì)量，更要有效應對傳統(tǒng)鉆探施工技術和現(xiàn)代技術之間的矛盾，確保高質(zhì)量的鉆探與取心，減少成本投入。如為了有效提高鉆探效率，精準定位轉(zhuǎn)孔，可以充分發(fā)揮無巖心鉆探技術優(yōu)勢，并與x射線熒光測量技術與空氣反循環(huán)取樣鉆探技術充分結(jié)合，發(fā)揮多種技術手段優(yōu)勢，精準確定礦產(chǎn)資源分布位置，展開準確評估，并對礦層厚度科學劃分，對其儲量準確估算，并采取有效手段控制鉆探工作當中成本投入。發(fā)揮定向鉆探多分支孔鉆進，利用這些技術，能夠?qū)Χ鄠€地質(zhì)靶點充分了解，在此項技術作用優(yōu)勢下，能夠在主孔方向以下，開展多個分支孔鉆探，使鉆探施工成本投入大幅減少，保證鉆探效率和質(zhì)量。

5 結(jié)語

深部礦產(chǎn)資源勘查工作，復雜程度更高，施工難度大，需要大量的資金投入。這就需要在鉆探施工工作實際，科學應用各項技術，并對各項技術具有的優(yōu)缺點有一個充分的了解和把握，確保選擇的鉆探技術方案更加科學，保證勘查效率和質(zhì)量。具體鉆探施工實際，對鉆探工藝認真分析與討論，熟悉與掌握有關技術，工作人員還應當整體把握深部鉆探施工工作，對其重要性有一個充分了解，分析驗證鉆探技術具有的缺點與不足，通過科學措施進行應對，聯(lián)合應用各項技術手段，保證勘察效率與質(zhì)量。