地浸砂巖型鈾礦鉆探現(xiàn)狀及提高鉆探效率的技術(shù)措施

劉曉陽，李博

（1.中國核工業(yè)地質(zhì)局，北京100013；2.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京100029）

0 引言

鉆探是鈾礦床勘查過程中的主要技術(shù)手段之一［1］，地浸砂巖型鈾礦鉆探技術(shù)的發(fā)展水平直接影響到地浸砂巖型鈾礦地質(zhì)找礦成果、礦床勘探效率與勘探成本等。近十年來，中國核工業(yè)地質(zhì)局地浸砂巖型鈾礦鉆探工作量穩(wěn)步增加［2-3］，2019年鉆探總工作量達(dá)到65萬m，其中砂巖型約45萬m，約占總工作量的70%，主要由地處北方的3個(gè)核工業(yè)地質(zhì)大隊(duì)承擔(dān)完成。

砂巖鈾礦鉆探工作量的持續(xù)增長(zhǎng)和新層位、新地區(qū)、新類型、新深度找礦思路調(diào)整，對(duì)地浸砂巖型鈾礦鉆探工藝及裝備提出了新的要求，要求地浸砂巖型鈾礦鉆探技術(shù)和施工裝備進(jìn)一步升級(jí)換代［4-5］，以提高鉆探技術(shù)水平和生產(chǎn)效率，滿足高效、安全、綠色發(fā)展需求，為新形勢(shì)下的鈾礦勘查工作提供技術(shù)支撐。

1 砂巖鈾礦鉆探現(xiàn)狀

1.1 鉆探裝備

1.1.1 鉆機(jī)

地浸砂巖型鈾礦勘查鉆機(jī)基本為國產(chǎn)立軸巖心鉆機(jī)，主機(jī)型號(hào)以XY-5、XY-6型為主，鉆進(jìn)能力在1500～2000 m（N口徑），配套電機(jī)功率在45～75 kW，裝載形式有拖車式和落地式。拖車式鉆探機(jī)組型號(hào)主要有HXY-800T、HXY-800TB和HXY-800TQ型［6］，配套有液壓起落的桅桿鉆塔。落地式鉆探機(jī)組配套鉆塔主要為13.5 m和18 m高A型塔。

每臺(tái)鉆機(jī)配一臺(tái)120～150 kW移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組，1輛大功率越野牽引車，配備2輛野外生活宿營車。

1.1.2 泥漿泵

以NBB-250型泥漿泵居多，少量為NBB-390型泥漿泵。

1.1.3 泥漿固控設(shè)備

每個(gè)機(jī)臺(tái)配備1臺(tái)除砂器，采用一級(jí)旋流、二級(jí)振動(dòng)的兩級(jí)除砂方式，處理能力約20～30 m3/h。

1.1.4 鉆桿鉆具鉆頭

采用?60 mm普通端加厚外絲鉆桿，?89 mm單管巖心管，?113 mm/72 mm金剛石復(fù)合片取心鉆頭。連接方式：水龍頭—主動(dòng)鉆桿—?60 mm外絲鉆桿—?68 mm或?89 mm鉆鋌—巖心管變徑接頭—?89 mm單管巖心管—?113 mm/72 mm金剛石復(fù)合片取心鉆頭。

不取心段使用牙輪鉆頭或PDC復(fù)合片全面鉆頭。

1.2 鉆探工藝

1.2.1 鉆進(jìn)方法與取心工藝

地浸砂巖型鈾礦賦存于含礦含水的砂巖層，鉆孔鉆遇地層自上而下有第四系、古近-新近系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系等。主要鉆遇巖層包括泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、中粗粒砂巖、砂礫巖和煤層。鉆遇巖層松散破碎，膠結(jié)性差，巖心極易受泥漿沖蝕、鉆頭鉆具的擾動(dòng)和磨蝕。

鈾礦勘查鉆孔口徑一般采用?95～110 mm，無套管裸眼鉆進(jìn)，一徑到底。相同鉆孔口徑下，單管鉆具巖心直徑大，鉆具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，退心操作方便，在松散砂巖地層取心時(shí)，可采用小泵量或無泵鉆進(jìn)。“十三五”之前我國鈾礦勘探深度主要在500 m以淺，提下鉆輔助時(shí)間對(duì)施工效率的影響較小，普遍采用單管提鉆取心鉆進(jìn)方法。

松散砂巖層取心采用投球式無泵取心工藝。工藝流程為：在鉆具變徑接頭上部安裝有投球接頭，鉆具下入離孔底1 m左右，先用大泵量沖洗孔內(nèi)巖粉，然后從接頭處投入鋼球，開泵送鋼球至投球接頭處，停泵干鉆取心，回次終了加大鉆壓干鉆卡心后提升鉆具。

1.2.2 鉆進(jìn)規(guī)程

鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)如表1所示。

表1 砂巖型鈾礦鉆進(jìn)參數(shù)Table 1 Drilling parameters for sandstone-type uranium deposits

1.2.3 泥漿工藝

采用泥漿以膨潤土泥漿為主，各機(jī)臺(tái)主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)添加適量纖維素、腐殖酸鉀和護(hù)壁劑等：3%～8%膨潤土+0.1%～0.2%NaOH+0.1%～0.3%Na-CMC+0.15%～0.75%KHm+0.3%～0.6%廣譜護(hù)壁劑。

2.3 鉆探生產(chǎn)效率

核工業(yè)二一六大隊(duì)、核工業(yè)二四三大隊(duì)和核工業(yè)二〇八大隊(duì)近3年砂巖型鈾礦鉆探施工鉆月效率在1000 m左右（見表2）。

表2 核工業(yè)3個(gè)大隊(duì)砂巖型鈾礦鉆探施工效率Table 2 Drilling efficiency in sandstone-type uranium deposits by three geological companies

2 提高地浸砂巖型鈾礦鉆探效率的技術(shù)措施

2.1 實(shí)行地表退心平行作業(yè)，提高時(shí)間利用率

地浸砂巖型鈾礦鉆探普遍采用泵壓退心技術(shù)。巖心管提到地表后，通過專用泵壓退心接頭與泥漿泵連接，利用泥漿泵壓將巖心退到巖心槽中，然后整理裝入巖心箱。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察了解，一般情況下，巖心管提到地表后，泵壓退心及整理巖心管的時(shí)間在20 min左右。如果有特別情況，或者操作不熟練，時(shí)間更長(zhǎng)，在30 min以上。

實(shí)際鉆探退心操作占用泥漿泵，需要待退心操作完成后才能進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)，輔助時(shí)間增加，占用鉆進(jìn)時(shí)間。假設(shè)一天的退心次數(shù)10次，將占用200 min。這些時(shí)間如果用來鉆進(jìn)，每天的鉆探進(jìn)尺將有很大提高。所以，建議機(jī)臺(tái)配備專用的小型泥漿泵作為退心泵，實(shí)行退心和鉆進(jìn)平行作業(yè)，提高時(shí)間利用率。泥漿泵的主要性能參數(shù)推薦為：泵量40 L/min以下，壓力3 MPa，單缸或雙缸，功率7.5～11 kW。

2.2 規(guī)范鉆機(jī)操作規(guī)程，優(yōu)化鉆進(jìn)工藝參數(shù)

明確機(jī)臺(tái)各崗位安全操作規(guī)程，嚴(yán)格規(guī)范操作，包括各操作動(dòng)作、對(duì)工具的使用、對(duì)設(shè)備的操作等；操作人員要熟悉機(jī)械性能，熟知各環(huán)節(jié)危險(xiǎn)源，減少不規(guī)范操作。在保證安全的前提下，明確下鉆、取心、提鉆、退心、沖洗液調(diào)配與維護(hù)等流程中各崗位的獨(dú)立操作和聯(lián)動(dòng)操作規(guī)程及職責(zé)，提高崗位之間的協(xié)調(diào)性和操作流程的時(shí)間利用率。

根據(jù)砂巖型鈾礦常見地層情況和采用鉆進(jìn)方法，優(yōu)化鉆進(jìn)工藝參數(shù)。結(jié)合選用鉆頭類型、取心/不取心鉆進(jìn)方式、泥漿性能等因素，明確在不同地層中采用鉆壓、轉(zhuǎn)速、流量等參數(shù)的合理范圍和組合。這需要采集不同地層中鉆進(jìn)參數(shù)對(duì)應(yīng)的機(jī)械鉆速、鉆頭壽命和孔內(nèi)事故率等，分析鉆進(jìn)數(shù)據(jù)，優(yōu)選適宜的鉆進(jìn)參數(shù)組合，并根據(jù)實(shí)際鉆進(jìn)情況，進(jìn)行主動(dòng)的鉆進(jìn)參數(shù)管理，從鉆壓、轉(zhuǎn)速、流量、泥漿性能等方面進(jìn)行調(diào)整，以提高機(jī)械鉆速和鉆頭壽命。

2.3 選擇合理的鉆頭鉆具及泥漿，提高鉆進(jìn)效率

2.3.1 鉆頭選擇

當(dāng)前地浸砂巖型鈾礦鉆探取心鉆進(jìn)采用的鉆頭以PDC復(fù)合片鉆頭為主，極少量硬質(zhì)合金鉆頭［7-8］。針對(duì)不同鉆進(jìn)地層，施工機(jī)臺(tái)主要采用不同齒數(shù)的PDC復(fù)合片鉆頭，如四齒型、六齒型、八齒型等。從砂巖型鈾礦常見碎巖地層和鉆頭碎巖機(jī)理來看，除了復(fù)合片鉆頭齒數(shù)的選擇，更應(yīng)該注意從鉆頭類型、復(fù)合片的類型、鉆頭底面結(jié)構(gòu)、復(fù)合片與鉆頭體的鑲焊方式等方面進(jìn)行考慮和優(yōu)選。如在松散砂層、砂礫石層和泥巖層，可采用薄壁PDC復(fù)合片鉆頭［9］；在具有一定膠結(jié)性的卵礫石層，可采用唇面結(jié)構(gòu)外側(cè)為錐面或弧面的孕鑲金剛石鉆頭，胎體內(nèi)添加耐沖擊硬質(zhì)材料［10］。

2.3.2 鉆具組合

一方面，目前地浸砂巖型鈾礦鉆探主要采用提鉆式單管取心具可進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，如在卵礫石層鉆進(jìn)中，以“擠壓套取為主，切（磨）削為輔”的思路［4］，盡量加大巖心直徑，提高巖心抗擾動(dòng)能力；減小鉆頭壁厚，降低磨削工作量，便于擠壓套取巖心。建議選用2種規(guī)格：

（1）選用?89 mm/80 mm巖心管。?89 mm巖心管根據(jù)壁厚不同，分4.5和6.5 mm兩種規(guī)格。目前砂巖型鈾礦取心鉆進(jìn)中采用的是壁厚6.5 mm的?89 mm/76 mm巖心管，配?113 mm/72 mm鉆頭，鉆頭壁厚20.5 mm，鉆進(jìn)過程中，厚壁鉆頭難以有效套取巖心，主要消耗在磨削孔底翻滾的卵石上。選用?89 mm/80 mm巖心管，鉆頭內(nèi)徑可增大至?76 mm，同時(shí)鉆頭外徑可適當(dāng)減小至?98～110 mm。

（2）選用?108 mm/99 mm類型的巖心管，配套鉆頭外徑112～122 mm，內(nèi)徑95 mm。

另一方面，在深部松散地層，可采用單動(dòng)雙管鉆具［5］，配套底噴或超前雙管鉆頭可有效降低鉆頭振動(dòng)對(duì)巖性的擾動(dòng)，提高取心效率和取心質(zhì)量?？紤]保證較大的巖心直徑，建議嘗試采用以下鉆具規(guī)格：?108 mm/99 mm外管、?89 mm/80 mm內(nèi)管，標(biāo)準(zhǔn)配?110 mm/72 mm鉆頭。在砂巖地層中應(yīng)用，鉆頭外徑可適當(dāng)增大至112～122 mm，根據(jù)實(shí)際使用情況調(diào)整。

2.3.3 泥漿選擇與泥漿凈化

砂巖型地層鉆探泥漿以膨潤土泥漿為主，適量添加纖維素、腐殖酸鉀和護(hù)壁劑等［11］。建議推廣使用聚合物泥漿［12］，在同一片區(qū)明確泥漿性能指標(biāo)范圍，統(tǒng)一規(guī)范添加劑的種類及劑量區(qū)間，選出2～3套推薦泥漿配比方案，供該區(qū)域各機(jī)臺(tái)參考使用。同一區(qū)域進(jìn)行規(guī)范化管理。

重視和加強(qiáng)泥漿凈化工作，采用適合砂巖型鈾礦鉆探的高效泥漿處理技術(shù)，提高鉆探泥漿利用率，現(xiàn)場(chǎng)必須配套有泥漿除砂器，建議增配離心機(jī)?？山梃b油氣鉆井泥漿不落地技術(shù)，開發(fā)適合砂巖型鈾礦鉆探的輕便式泥漿不落地系統(tǒng)。

2.4 改進(jìn)松散砂巖取心工藝，提高深部鉆探取心效率

20世紀(jì)90年代末，為了解決松散砂巖取心難題，中國核工業(yè)地質(zhì)局研究了球（錐）閥式單管無泵取心技術(shù)［4-5］，并迅速得到全面推廣應(yīng)用，使松散砂巖巖心采取率從不足30%提升到95%以上，最大程度保持了巖心原狀度。這項(xiàng)技術(shù)在鉆孔深度小于500 m，在比較均質(zhì)的松散砂巖取心有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在含礫砂巖、礫巖、卵礫石層，球（錐）閥式單管無泵取心效果并不好。另外，無泵取心操作，需要操作人員有較高操作技術(shù)水平，如果掌控不好，很容易造成孔內(nèi)事故，實(shí)際鉆探生產(chǎn)中，這方面的事故案例很多。

近年來，砂巖型鈾礦的勘查深度已經(jīng)超過500 m，部分鉆孔深度達(dá)1000 m。目前使用的球（錐）閥式單管無泵取心技術(shù)，需要在回次終了前進(jìn)行干鉆卡心操作，干鉆卡心的時(shí)間15～20 min，技術(shù)不熟練的工人操作時(shí)間更長(zhǎng)。鉆頭失效、卡鉆事故基本是在干鉆卡鉆的過程中發(fā)生的。假設(shè)一天取心10回次，將占用150～200 min。孔深情況下頻繁提下鉆桿，耗費(fèi)大量時(shí)間，導(dǎo)致施工效率降低。所以，干鉆取心工藝在鉆孔深部應(yīng)用存在很大風(fēng)險(xiǎn)，耗用時(shí)間長(zhǎng)，已經(jīng)不適應(yīng)鈾礦勘查的實(shí)際需求，需要研究適合深孔、松散巖層的取心工具、取心方法及配套的工藝。

建議采用提鉆單動(dòng)雙管取心鉆具［5］，合理選用孕鑲金剛石鉆頭或PDC復(fù)合片鉆頭。單動(dòng)雙管鉆具配套有專門的卡心裝置，免去了單管取心鉆具回次終了干鉆卡心的操作過程，不僅節(jié)約了時(shí)間，同時(shí)也保證了取心質(zhì)量和取心操作安全，使取心效率大幅提高。如果配上液動(dòng)沖擊器，可提高雙管的回次進(jìn)尺和取心鉆進(jìn)效率［13-17］。

建議開展松軟巖層大口徑繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)。與普通提鉆式取心方法相比，繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)具有取心效果好、生產(chǎn)效率高、鉆探成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)［18-20］，其經(jīng)濟(jì)效果隨著鉆孔深度增加而越發(fā)顯著。但繩索取心作為一種鉆進(jìn)方法，只有在一定的地質(zhì)和技術(shù)條件下，才能取得最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，也就是說它具有一定的合理的使用范圍。所以，在地層條件適合的地區(qū)開展砂巖繩索取心鉆進(jìn)的探索應(yīng)用，是提高深部取心效率和施工效率的有效方法。

中國核工業(yè)地質(zhì)局在“十五”期間就開始了松軟巖層繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)研究工作［20］。在砂巖中應(yīng)用繩索取心，雖然目前還存在很多關(guān)鍵問題待解決，如泥漿配比及凈化處理、鉆孔口徑、內(nèi)外管間隙配合、鉆頭類型等，短時(shí)間還不具備大范圍推廣的條件，但砂巖型鈾礦推廣繩索取心鉆探將是大趨勢(shì)。

松散巖層繩索取心鉆進(jìn)對(duì)泥漿的性能要求更高，需配套開展高效環(huán)保的泥漿處理技術(shù)的應(yīng)用，降低泥漿中固相含量，減少鉆桿內(nèi)壁結(jié)泥皮的現(xiàn)象，增強(qiáng)孔壁穩(wěn)定性，并提高泥漿利用率，減少環(huán)境污染。

建議開展“不提鉆孔內(nèi)變換鉆進(jìn)方法的復(fù)合鉆探技術(shù)”和“長(zhǎng)取心筒深部取心技術(shù)”研究。今后砂巖型鈾礦取心鉆進(jìn)方法將由普通提鉆單管取心向雙管提鉆取心、繩索取心過渡，逐步形成以不提鉆高效安全取心鉆進(jìn)方法為主、提鉆單管或雙管取心方法為輔的多方法組合。

2.5 提高卵礫石層鉆進(jìn)效率，解決重點(diǎn)難題

北方幾個(gè)盆地砂巖型鈾礦勘查區(qū)均有卵礫石層，鄂爾多斯地區(qū)深達(dá)幾百米的卵礫石層，更是鉆探施工的難題，制約著該地區(qū)鉆探生產(chǎn)效率的提高。卵礫石層鉆進(jìn)效率對(duì)整個(gè)施工生產(chǎn)效率影響很大，建議：

（1）合理選擇鉆頭。復(fù)合片鉆頭并不適合卵礫石層鉆進(jìn)，尤其是堅(jiān)硬、尺寸較大、膠結(jié)強(qiáng)度高的卵礫石層。推薦使用孕鑲金剛石鉆頭，鉆頭胎體應(yīng)具有耐磨、抗沖擊的特點(diǎn)［21-22］。

（2）在卵礫石層有取心要求的情況下，建議使用單動(dòng)雙管取心鉆具，逐步取消單管干鉆卡取巖心方法。

（3）采用鉆鋌孔底加壓鉆進(jìn)方式。

（4）采用護(hù)壁效果較好的低固相聚合物泥漿［11］。

2.6 采用無巖心鉆進(jìn)，縮短成孔周期

無巖心鉆進(jìn)技術(shù)，也稱為全面鉆進(jìn)，即在鉆進(jìn)過程中全面破碎巖石，不獲取巖心，而是通過巖屑/巖粉錄井、物探測(cè)井和孔壁取樣等手段獲得地層資料。該技術(shù)在石油天然氣鉆井、水文水井等大口徑鉆井領(lǐng)域應(yīng)用較多；在沉積地層小口徑勘查鉆孔領(lǐng)域，我國煤田勘探部門長(zhǎng)期保持和發(fā)展了無巖心鉆探，采用無巖心鉆探和取心鉆探復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)方法，無巖心鉆進(jìn)效率比取心鉆進(jìn)提高了1～5倍，較大幅度地提高了鉆探效率。中國煤炭地質(zhì)總局通過測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了無巖心鉆進(jìn)與測(cè)井技術(shù)的綜合應(yīng)用［23］。

2018年以來，隨著鉆探工作量的增加和找礦工作程度的提高，砂巖型鈾礦勘查無巖心鉆探工作量的比例逐步提升，以鄂爾多斯地區(qū)為例，2020年該地區(qū)部分鉆孔無巖心鉆探工作量可占到75%以上。目前主要采用無巖心鉆進(jìn)+取心鉆進(jìn)復(fù)合鉆進(jìn)方式，即非目的層采用無巖心鉆進(jìn)（牙輪鉆頭/PDC鉆頭、泥漿循環(huán)）快速施工，進(jìn)入目的層后采用投球式單管取心鉆進(jìn)方式。以鄂爾多斯地區(qū)1個(gè)700 m深的勘查鉆孔為例，約前500 m為無巖心鉆進(jìn)，耗時(shí)8～9天，500～700 m段為取心鉆進(jìn)，耗時(shí)6～7天，全孔施工周期約為15天，比同地區(qū)同深度范圍的鉆孔施工周期縮短3天以上。從目前來看，采用無巖心鉆進(jìn)可以有效縮短成孔周期，提高施工效率，降低生產(chǎn)成本。建議在非目的層或找礦工作程度高的地區(qū)采用無巖心全面鉆進(jìn)。

無巖心鉆探顯示出高效率的優(yōu)勢(shì)，但是，北方砂巖型鈾礦無巖心鉆進(jìn)方法在施工過程中存在著孔斜超差、鉆孔超徑、鉆桿偏磨、鉆桿折斷事故和泥漿消耗大等問題。如后續(xù)大量采用無巖心鉆進(jìn)，建議開展高效無巖心鉆進(jìn)技術(shù)研究，重點(diǎn)包括防斜保直鉆具、孔底動(dòng)力技術(shù)（螺桿馬達(dá)+液動(dòng)沖擊器）、高效長(zhǎng)壽命全面鉆頭技術(shù)、高壓噴射鉆進(jìn)技術(shù)和泥漿凈化等。

2.7 加強(qiáng)孔內(nèi)事故預(yù)防，降低孔內(nèi)事故發(fā)生率

在鉆探過程中，因操作者責(zé)任心不強(qiáng)，操作技術(shù)不熟練、預(yù)防技術(shù)措施不當(dāng)及違章作業(yè)或因地質(zhì)條件復(fù)雜和設(shè)備、管材質(zhì)量不好等原因造成孔內(nèi)事故直接影響鉆探工程的施工進(jìn)度。嚴(yán)重的事故致使鉆探進(jìn)尺和管材報(bào)費(fèi)，造成大量人力、物力的浪費(fèi)，使鉆探成本增高及影響鉆探任務(wù)的順利完成。因此，加強(qiáng)鉆探孔內(nèi)事故預(yù)防工作，制定有效的預(yù)防措施，對(duì)鉆探施工效率和安全生產(chǎn)有著極其重要的意義［24］。

加強(qiáng)鉆探操作工人技能培訓(xùn)，出隊(duì)前進(jìn)行為期一周的現(xiàn)場(chǎng)操作培訓(xùn)。每個(gè)鉆孔開工前組織班組成員學(xué)習(xí)鉆孔施工設(shè)計(jì)書，對(duì)可能出現(xiàn)的施工問題進(jìn)行分析討論，提出相應(yīng)的技術(shù)措施和預(yù)案，熟悉該地區(qū)不同地層泥漿配置及處理劑使用方法。加強(qiáng)鉆探機(jī)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化管理，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和采取有效的預(yù)防措施，減少和避免人為因素造成的孔內(nèi)事故。

選擇材質(zhì)達(dá)標(biāo)、加工及熱處理質(zhì)量合乎要求的鉆桿［25］。改善鉆桿工作條件、減小鉆桿在孔內(nèi)的彎曲，在鉆孔中使用扶正器，以減小鉆桿撓度。采用孔內(nèi)鉆鋌配重加壓方式鉆進(jìn)來減小鉆桿的彎曲，避免使用地表鉆機(jī)油缸加壓。對(duì)超徑較大的孔段及時(shí)進(jìn)行處理，做好鉆孔防斜控斜工作。根據(jù)巖層分層合理選擇和使用鉆頭，采用合理鉆進(jìn)參數(shù)，嚴(yán)禁盲目加壓。鉆進(jìn)中，注意隨時(shí)改變給進(jìn)速度來消除鉆具共振產(chǎn)生的疲勞破壞。建議開展地浸砂巖型鈾礦鉆探大直徑外平鉆桿鉆進(jìn)試驗(yàn)工作，為逐步取消普通?60 mm外絲鉆桿做技術(shù)準(zhǔn)備。

及時(shí)根據(jù)孔內(nèi)地層情況對(duì)泥漿性能進(jìn)行調(diào)整，做好泥漿凈化和管理工作，鉆進(jìn)復(fù)雜地層中，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整泥漿，以增強(qiáng)其護(hù)壁能力［11，26］。加強(qiáng)設(shè)備使用維護(hù)工作，嚴(yán)格按照設(shè)備使用手冊(cè)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2.8 采用先進(jìn)的巖心鉆探裝備，提高作業(yè)自動(dòng)化水平

砂巖型鈾礦鉆探設(shè)備目前以XY-5、XY-6型立軸式巖心鉆機(jī)為主，采用散裝和落地式2種裝載形式，存在工藝匹配性差、自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、給進(jìn)行程短等缺點(diǎn)。

今后砂巖型鈾礦鉆探設(shè)備應(yīng)向機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展，具有高效率、高安全、多功能、多工藝、多裝載形式等特點(diǎn)。建議結(jié)合砂巖型鈾礦鉆探工藝發(fā)展方向，針對(duì)性開展砂巖型鈾礦地質(zhì)巖心鉆探設(shè)備的研發(fā)工作，鉆探設(shè)備應(yīng)適應(yīng)大口徑繩索取心鉆進(jìn)工藝、適應(yīng)大直徑外平鉆桿多工藝鉆探、適應(yīng)綜合鉆探工藝，具有長(zhǎng)行程倒桿、自動(dòng)送鉆功能，可進(jìn)行恒鉆速-恒鉆壓模式鉆進(jìn)，可機(jī)械化加減鉆桿、塔上與孔口作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，具備機(jī)械及孔內(nèi)安全預(yù)警系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)參數(shù)的數(shù)字化顯示-存儲(chǔ)-遠(yuǎn)程傳輸；便于北方地區(qū)盆地砂巖型鈾礦快速搬遷，能解決沙化嚴(yán)重、沙漠、沼澤等難進(jìn)入?yún)^(qū)鈾礦勘查鉆探施工難題；進(jìn)而改善野外工作條件，減輕操作勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備搬遷與拆裝效率，提高鉆探生產(chǎn)安全。

3 結(jié)語

砂巖型鈾礦鉆探工作量的逐年增加，勘查區(qū)域越來越廣、鉆探深度越來越深、鉆探難題越來越多，現(xiàn)有的幾支鉆探隊(duì)伍及鉆探裝備在提高鉆探生產(chǎn)效率，滿足高效、安全、綠色發(fā)展需求等方面將面臨較大壓力。改進(jìn)鉆探工藝，更新鉆探裝備，加強(qiáng)鉆探生產(chǎn)管理，是提升鈾礦勘查整體鉆探技術(shù)水平、提高鉆探生產(chǎn)效率的有效途徑。建議加強(qiáng)鉆探生產(chǎn)科研，研究鉆探新工藝、新方法和新裝備，加強(qiáng)鉆探生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，全面提升砂巖型鈾礦鉆探技術(shù)水平，保障新形勢(shì)下的鈾礦勘查需求。