深部探礦設(shè)備與施工技術(shù)探討

蔣青光 魏厚紅 陳清 方紅亮

摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的持續(xù)發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)這一領(lǐng)域取得了不菲的成績，因此使得我國經(jīng)濟水平得以垂直性高速度向上發(fā)展，這其中與礦產(chǎn)資源的發(fā)展息息相關(guān)，但是目前我國的深部探礦設(shè)備與施工技術(shù)還跟不上時代發(fā)展的腳步，勘探出來的資源漸漸滿足不了社會生產(chǎn)的需求，所以接下來本文就深部探礦設(shè)備與施工技術(shù)作簡要分析探討。

關(guān)鍵詞：深部探礦;施工技術(shù)探討;探礦設(shè)備

引言：

隨著時間的推移我國的淺部探礦礦產(chǎn)資源已得到充分的勘探開發(fā)與利用，漸漸的我國的淺部礦產(chǎn)資源出現(xiàn)了匱乏。為了進一步發(fā)掘和利用我國的礦產(chǎn)資源，相關(guān)技術(shù)人員把目光投向了深部礦產(chǎn)資源的勘探及開采利用，但是在勘探、開采過程中也遇到了諸多問題，因此接下來本文從深部探礦設(shè)備的簡論與特點;深部鉆探設(shè)備的現(xiàn)狀;深部鉆探的技術(shù)施工三大方面進行簡要分析探討。

一、深部探礦的簡論與特點

就我國的深部探礦來說，它是在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)蒸蒸日上的發(fā)展基礎(chǔ)之上提出的一個新課題，早在上世紀(jì)時期，我國的科學(xué)技術(shù)水平一直處于較落后的狀態(tài)，探礦設(shè)備的研制、生產(chǎn)和施工技術(shù)也跟不上時代的腳步，無法滿足生產(chǎn)的需求，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用主要停留于淺部資源。但是現(xiàn)在不同了，我國處于高速度、高質(zhì)量的發(fā)展時期，無論是經(jīng)濟、文化、政治還是科技水平我們都處于世界前列，對礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用也轉(zhuǎn)向了深部探礦[1]。在進行深部礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)利用過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該正確選用鉆探設(shè)備進行深部鉆探，進而順利探獲所需資源。在對鉆探設(shè)備進行選擇時，要綜合考慮各方面的因素，對需勘探的地質(zhì)情況進行充分研究，確保施工的順利進行。目前國內(nèi)常見的鉆探設(shè)備分為：1、三百米以內(nèi)的淺孔鉆機;2、三百至六百米的中淺孔鉆機;3、一千二百米至兩千米的深孔鉆機;4、兩千米以上的超深孔鉆機。在選擇時一定要綜合考慮多方面因素，以確保深部鉆探的有效實施。

二、鉆探設(shè)備的現(xiàn)狀

針對不同的礦種類型有著不同的鉆探工藝方法。勘探孔按孔深一般可分為淺孔、深孔、超深孔。由于歷史上的原因，在上世紀(jì)50-60年代，我國主要靠引進外國或是仿造國外的淺孔鉆機為主，直到我國成功地研制出了新型液壓鉆機XY-4型鉆機（又叫千米鉆機）。一直到現(xiàn)在在進行地質(zhì)勘查中大量使用的仍舊是千米鉆機或是同種類型的鉆機。如果想要保證鉆探項目的順利實施，在鉆探設(shè)備的選擇上，則要根據(jù)地層地質(zhì)的實際情況、鉆孔的深度及結(jié)構(gòu)設(shè)計來進行合理選擇，以免在施工開始后，造成不必要的麻煩。通常建議選取施工能力大一級的鉆探設(shè)備，以應(yīng)對施工過程中可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況。在實際鉆孔深度為800米至1400米之間時，可以選擇XY-5型的鉆機;在實際鉆孔深度為1400米至1800米之間時，可以選擇XY-6型的鉆機;在鉆孔深度在1800米和2500米之間時，則可以選擇XY-6B型鉆機。鉆孔設(shè)備選擇的原則：（1）針對鉆孔設(shè)計時的終孔口徑、鉆孔結(jié)構(gòu)及地層情況來選擇合適的鉆機型號;（2）最好選擇重心比較穩(wěn)定、變速選擇范圍較寬、立軸行程較大的;（3）有條件的情況下最好選擇電力驅(qū)動鉆機;（4）選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的;（5）鉆機的維護、維修保養(yǎng)方便快捷，零配件可換性強的。

三、深部探礦的技術(shù)施工

1、防斜技術(shù)。在深部鉆探施工中確保一個鉆孔的安全性是重中之重，所以必須要嚴(yán)格對防斜技術(shù)加以重視，鉆塔、鉆機安裝必須要穩(wěn)固、立軸角度準(zhǔn)確，立軸上下的卡盤都需要正常使用，并校準(zhǔn)主動鉆桿，主動鉆桿盡量采取高質(zhì)量大口徑且相對短一點的，嚴(yán)格的控制主動鉆桿的晃動性。此外，在施工過程中，遇復(fù)雜破碎、松軟等地層時，盡量低壓、慢進，并正確使用護壁泥漿，防止鉆孔偏斜。

2、堵漏技術(shù)。在鉆探施工中最容易出現(xiàn)的就是漏水現(xiàn)象了，對堵漏技術(shù)進行分析是確保工程順利進行的前提。在出現(xiàn)大量涌水現(xiàn)象時，可使用801或是803堵漏劑、化學(xué)泥漿或是物理高分子泥漿技術(shù)，具體的配方主要有兩種：（1）、采用氯化鈉、萘磺酸甲醛、水泥、粉細(xì)沙;（2）、采用氯化鈉、水泥。

3、鉆進轉(zhuǎn)速的選擇。鉆進轉(zhuǎn)速的調(diào)整在鉆探施工過程中的應(yīng)用是又一重要措施，使鉆探施工又向前邁出了重要一步。在鉆探施工過程中，如果鉆具和設(shè)備條件允許的話，可以嘗試提高轉(zhuǎn)速，提高施工效率。施工人員都知道，金剛石在鉆進過程中，它的顆粒具有出刃小的特點，其主要依靠高轉(zhuǎn)速進行切削鉆進，從而提高效率[2]。

4、應(yīng)對巖石堅硬的方法。對于巖石堅硬這一問題，可使用金剛石胎體硬度為10至15級的低硬度鉆頭，除此之外，還可采用干磨金剛石鉆頭，在施工時往鉆孔里投磨料使其鉆頭出刃。具體做法是：將體積較大的巖石塊砸成體積在1到2厘米的均勻小顆粒，然后選取十到十五粒從鉆桿投放到孔里，調(diào)整合適的轉(zhuǎn)速、壓力、干磨10分鐘左右后，再轉(zhuǎn)入正常的鉆進施工，其效果還是比較理想的。另外，也可以使用液壓沖擊器。

四、結(jié)束語

綜上所述，深部鉆探工程最重要的就是根據(jù)實際情況采取不同的方法進行深部探礦，具體的有防斜方法、堵漏方法、調(diào)整轉(zhuǎn)速法等等，這些技術(shù)的運用可與當(dāng)今社會發(fā)展的經(jīng)濟以及科技的需求相對應(yīng)，是我國目前以及未來都要為之努力的方向。上文提到的技術(shù)運用雖然在某些地區(qū)實行起來取得了不錯的效果，但是在探礦生產(chǎn)中還是要根據(jù)實際情況采取科學(xué)恰當(dāng)?shù)拇胧?，相關(guān)技術(shù)人員還要不斷的對鉆探施工新技術(shù)進行探究，通過不斷的實踐應(yīng)用，以探索出最適合的方法，最大限度的提升我國的經(jīng)濟實力。

參考文獻：

[1]劉方海，李文勝，宮寒冰.淺談深部探礦鉆探特點及技術(shù)[J].大科技，2019（36）：218.

[2]王圣勇.深部探礦鉆探特點及技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（30）：1782-1783.

作者簡介：

蔣青光（1967-08），男，漢，浙江浦江人，本科學(xué)歷，高級工程師，現(xiàn)從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術(shù)工作。

魏厚紅（1973-02），男，漢，陜西安康人，本科學(xué)歷，高級工程師，現(xiàn)從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術(shù)工作。

陳清（1986-05），男，漢，江蘇泗陽人，本科學(xué)歷，探礦工程師，現(xiàn)從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術(shù)工作。

方紅亮（1984-08），男，漢，江西資溪人，本科學(xué)歷，高級工程師，現(xiàn)從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術(shù)工作。

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