礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)

楊林章

（山東金召礦業(yè)有限公司，山東 淄博 255081）

我國現(xiàn)代社會市場經(jīng)濟(jì)高速增長，社會中各行各業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求不斷加大，然而部分地區(qū)礦產(chǎn)資源的存儲量是十分有限的，這就需要不斷地進(jìn)行新地點(diǎn)勘查，通過深部鉆探找尋新的礦區(qū)，以滿足社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的尋求。正確認(rèn)知礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù)，有助于在實際的地質(zhì)勘查工作中保障技術(shù)應(yīng)用的可靠性，并且充分掌握深部鉆探找礦技術(shù)，可以保障找礦的順利性與安全性，以此更能確保新的礦產(chǎn)資源開發(fā)的順利，進(jìn)而制定合適的開采方案，保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的科學(xué)、合理、有效，最終以實現(xiàn)推動社會發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)增長。

1 地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦論述

礦產(chǎn)資源是很多大型生產(chǎn)企業(yè)必不可少的能源之一，隨著社會發(fā)展需求的加大，礦產(chǎn)資源緊缺的現(xiàn)象逐漸加劇，我國礦產(chǎn)資源的分布地區(qū)主要在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，這就造成資源開發(fā)面臨的環(huán)境有些惡劣。

實際的地質(zhì)勘查工作中，針對礦產(chǎn)資源開發(fā)的地質(zhì)勘查范圍較大，一般在勘察工作開始前務(wù)必要做好統(tǒng)籌規(guī)劃，以確保勘察過程中可以良好的面對各種突發(fā)狀況。地質(zhì)勘查工作是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程，如果沒有做好提前規(guī)劃，那么工作過程中就有可能出現(xiàn)差池，甚至影響到后續(xù)整體的工程開發(fā)質(zhì)量。

深部鉆探找礦是地質(zhì)勘查工作后的內(nèi)容，我國目前所找出的礦產(chǎn)資源地點(diǎn)有1600個，但是隨著社會發(fā)展需求量的增加，現(xiàn)存礦產(chǎn)開發(fā)區(qū)皆出現(xiàn)資源匱乏現(xiàn)象。一般來說，礦產(chǎn)資源開發(fā)的地表深度在500m上下的范圍，而隨著資源的銳減，近幾年來的礦山開發(fā)深度逐漸加大，這也給深部鉆探找礦帶來了壓力，就要求深部鉆探找礦技術(shù)不斷的創(chuàng)新與進(jìn)步，以滿足深度開發(fā)需求[1]。

2 淺析地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容

2.1 生產(chǎn)礦山勘查

生產(chǎn)礦山，顧名思義指的就是礦產(chǎn)資源開發(fā)的生產(chǎn)源，這是地質(zhì)勘查工作開展的第一要務(wù)。任一礦山開采前都需要充分掌握其地質(zhì)特征，以保障后續(xù)開采的安全性，同時該生產(chǎn)礦山的服務(wù)年限、未來規(guī)劃等方面也需要做好調(diào)查，以便于確保辦證勘查的效率，有效避免后期的麻煩產(chǎn)生。此外，生產(chǎn)礦山的地質(zhì)勘查需要注意使用科學(xué)合理的方式方法進(jìn)行，一來是要確保對礦產(chǎn)資源量有明確地了解，二來是保證不會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，從而保障后期工作開展的安全性，以及保障礦山生產(chǎn)的高質(zhì)量、高效率[2]。

2.2 接替資源勘查

接替資源勘查是礦山生產(chǎn)勘查之后的重要內(nèi)容，因為目前為止國內(nèi)的礦產(chǎn)資源開發(fā)都是不可再生資源，所以資源開發(fā)與利用之時務(wù)必要提前做好未來規(guī)劃，給礦產(chǎn)資源的開采找好接替，以便于促進(jìn)解決資源消耗問題。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)礦山的使用年限、未來規(guī)劃是接替資源勘查時的重點(diǎn)注意事項，目的在于延長礦山使用時間，實現(xiàn)礦山開采的可持續(xù)性發(fā)展。常見礦產(chǎn)接替資源有銅礦、鋅礦、鉛礦，勘查工作可以在一定程度上保障這些資源的合理開發(fā)，有效避免枯竭。

2.3 綜合評價與勘查共生礦、尾礦

綜合評價與勘查共伴生礦、尾礦的目的在于保證礦山資源開發(fā)的合理性，這需要綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的技術(shù)，將共生礦、尾礦等充分了解，同時要注意遵循國家相關(guān)規(guī)定與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，確保地質(zhì)勘查綜合評價的有效性，進(jìn)而最大化提高礦山開采的運(yùn)用效率[3]。

2.4 關(guān)閉勘查

關(guān)閉勘查指的是礦山開采最終的關(guān)閉階段地質(zhì)勘查，這一環(huán)節(jié)的工作是為了確保已開采過的礦山地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定，若有問題也可以及時進(jìn)行解決。關(guān)閉階段地質(zhì)勘查要注意執(zhí)行礦山保護(hù)規(guī)定，以便于在礦山關(guān)閉前有效保護(hù)開采地區(qū)，從而保障礦山與周圍環(huán)境的安全，提前做好保護(hù)措施、制定地質(zhì)報告可以有效保護(hù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)現(xiàn)狀分析

3.1 設(shè)備與技術(shù)的落后

就目前我國地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)而言，應(yīng)用于地質(zhì)勘查的鉆探技術(shù)工藝比較單一，并且大部分的技術(shù)應(yīng)用主要依靠的是金剛繩索取芯工藝，這與其他國家的地質(zhì)勘探技術(shù)相對比來說有些落后，取芯工藝與勘查鉆探設(shè)備的落后是造成這一問題的主要原因。與此同時，深度鉆探設(shè)備的落后導(dǎo)致鉆探口徑單一，缺少一定的極差變數(shù)，這對于后期工作的開展而言存在較大的危險性，比較容易發(fā)生事故造成鉆探困難，并影響找礦效率。

3.2 先進(jìn)人才的缺失

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)不僅需要先進(jìn)的設(shè)備支撐，同時更需要優(yōu)異的先進(jìn)人才，但是近兩年來在這一方面的人才培養(yǎng)十分匱乏，年輕一輩投入到地質(zhì)勘查與找礦行業(yè)的人數(shù)更是少之又少，這就導(dǎo)致該行業(yè)與該工種前進(jìn)的步伐十分受阻。并且在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，很多工作人員都是非專業(yè)的，只是了解設(shè)備如何使用并不掌握地質(zhì)勘查專業(yè)知識，因此造成礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與找礦存在一定的障礙性。此外，工作單位中對于工作人員的待遇也是影響人才保留的原因之一，福利待遇、晉升原則等的不公平性，導(dǎo)致越來越多的人才流失，從而影響了該行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步[4]。

4 深部鉆探找礦技術(shù)分析

4.1 高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù)

高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù)，是深度鉆探找礦技術(shù)中的常用手段之一。高精度受控定向鉆探技術(shù)的優(yōu)勢在于可以依照規(guī)定方向鉆孔探查，并且能夠在一個大孔上實現(xiàn)鉆多個小孔的目的，這極大地提高了深度鉆探的可靠性，巖心定向技術(shù)更是增強(qiáng)了定向鉆探的精準(zhǔn)度，促使深度鉆探找礦有效提升了質(zhì)量。目前為止，此項技術(shù)已成功應(yīng)用于鹽鹵礦開采和芒硝礦開采中，且高精度受控定向鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)度在5dm之內(nèi)。

4.2 液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)

液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)最早在二十世紀(jì)六十年代開始研究，歷經(jīng)幾十年的鉆研與探索，該技術(shù)已經(jīng)得到了一定的改善與進(jìn)步，當(dāng)下的液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)多種類型，每一種的具體用途都有著明顯的不同。一般來說，正常情況下的深度鉆探會遇到帶有堅硬固體物質(zhì)的泥漿，這會帶來一定的鉆探難度，還有可能造成設(shè)備損傷，而使用液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)可以避免泥漿中固體物質(zhì)帶來的傷害，對比而言有著較大的應(yīng)用優(yōu)勢[5]。

4.3 深部鉆探技術(shù)

深部鉆探技術(shù)的應(yīng)用更多地體現(xiàn)在對鉆柱和鉆桿進(jìn)行深部鉆探的時候，鉆柱與鉆桿要注意受力均勻，并且需要定期涂抹潤滑油來減少摩擦力，保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和深部鉆探效果，主要方式為上下交替鉆探。深部鉆探的深度超過1500m時就需要結(jié)合使用繩索，并且繩索的結(jié)實度一定要高，而鉆桿的壁厚與直徑也要加大，取心金剛石繩索是深部鉆探時的常用種類。如果深部鉆探過程中地質(zhì)破壞加劇、土壤變松，就需要使用光譜鉆頭技術(shù)，以避免發(fā)生危險。此外，搭配使用繩索取芯技術(shù)時要注意使用沖洗液，以便于確保降低固相、切力、粘度，以及很好的避免鉆桿出現(xiàn)結(jié)垢。

4.4 深部鉆探質(zhì)量控制

深部鉆探質(zhì)量控制一般指的是各種技術(shù)使用時的注意事項，深部鉆探找礦技術(shù)的應(yīng)用要注意孔斜度與采取率，務(wù)必避免出現(xiàn)較大斜差。深度鉆探距離在50m左右時，需要精準(zhǔn)確定鉆孔的方位角與定角，鉆孔直徑的維持可以選擇在鉆頭上安裝擴(kuò)孔器，而在擴(kuò)孔器上安裝穩(wěn)定期也可以避免滿眼鉆進(jìn)時出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象，用螺桿馬達(dá)孔底驅(qū)動粗徑鉆是除了穩(wěn)定器以外避免斜孔出現(xiàn)的另一手段。深度鉆探找礦時質(zhì)量的控制除了避免出現(xiàn)斜孔外，采取率也十分重要，當(dāng)所開采的巖層較為完整時，開采率要在80%以上，而當(dāng)其是破碎巖層時開采率也要在60%以上[6]。

5 促進(jìn)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)發(fā)展的建議

5.1 提高技術(shù)認(rèn)知

對于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)應(yīng)用而言，提高相關(guān)工作人員對技術(shù)的認(rèn)知，可以增強(qiáng)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的效率，并保障深度鉆探找礦技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。首先，各高?？梢猿闪⒂嘘P(guān)地質(zhì)勘查與深度鉆探的專業(yè)，從最基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)中拓寬專業(yè)性人才輸出渠道；其次，相關(guān)工作崗位與部門應(yīng)當(dāng)定時或者不定期對工作人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，以便于讓其及時掌握新技術(shù)、新設(shè)備，并促進(jìn)專業(yè)知識的鞏固與考核；最后，可以通過實地勘測鍛煉技術(shù)應(yīng)用，以確保工作人員技術(shù)認(rèn)知始終保持高標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 加深礦產(chǎn)分布研究

要想確保深度鉆探找礦技術(shù)使用的效率，就有必要加深對礦產(chǎn)資源分布的研究，相關(guān)部門或者技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極研究礦產(chǎn)資源分布規(guī)律，根據(jù)規(guī)律尋找可開發(fā)礦山，從而提高深度鉆探找礦技術(shù)使用的有效性。要注意的是，研究礦產(chǎn)資源分布規(guī)律時要結(jié)合礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作，以便于充分了解周圍地質(zhì)環(huán)境和開采要求，從而確保資源開發(fā)的安全性。

5.3 加大地質(zhì)研究力度

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中，需要熟悉礦山周圍環(huán)境，因而加大地質(zhì)研究力度十分重要。深度鉆探找礦之前，技術(shù)人員一定要對礦山周圍進(jìn)行地質(zhì)研究，掌握其地殼運(yùn)動與整體地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，從而為找礦工作提供有力依據(jù)，也避免因環(huán)境不熟悉而出現(xiàn)問題，有效保障成為找礦工作的計劃指導(dǎo)[7]。

5.4 引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

豐富深度鉆探找礦技術(shù)手段是引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的有效途徑，鑒于我國鉆探設(shè)備的落后性，引進(jìn)其他國家的先進(jìn)鉆探技術(shù)或者設(shè)備可以提高勘探質(zhì)量與效率，并促進(jìn)深度鉆探與礦產(chǎn)地質(zhì)勘查逐漸進(jìn)步，在一定程度上確保找礦的精準(zhǔn)性與可靠性，從而增加礦產(chǎn)含量，確保滿足社會需求。

5.5 強(qiáng)化員工培訓(xùn)

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)離不開人工操作，所以說強(qiáng)化員工培訓(xùn)十分有必要。首先招聘技術(shù)人員時要提高門檻，以保障基層員工技術(shù)操作的良好；其次要對在職員工進(jìn)行定期教育培訓(xùn)，以確保專業(yè)知識的掌握和技術(shù)的熟練；最后就是要定期進(jìn)行工作考核，以此提高員工的積極性和認(rèn)真度，從而促進(jìn)攻克勘查難題和找礦困難，保障礦產(chǎn)開發(fā)的高效。

6 結(jié)語

總而言之，礦產(chǎn)資源作為目前社會發(fā)展與進(jìn)步不可或缺的能源之一，當(dāng)下發(fā)展進(jìn)程中務(wù)必要確保礦產(chǎn)資源的充足供應(yīng)，因而礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)就需要深度研究與應(yīng)用。礦山勘查、接替資源勘查、綜合評價與勘查共生礦和尾礦、關(guān)閉階段勘查等是礦山勘查的主要內(nèi)容，而深部鉆探找礦技術(shù)主要包括高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù)、液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)、深部鉆探技術(shù)、深部鉆探質(zhì)量控制技術(shù)等，眾多技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用良好的確保了深部鉆探找礦的順利，以及保障了礦產(chǎn)開發(fā)的安全。提高技術(shù)認(rèn)知、加深礦產(chǎn)分布研究、加大地質(zhì)研究力度、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、強(qiáng)化員工培訓(xùn)等措施，有助于提高工作人員對地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)的認(rèn)知，在一定程度上保障地質(zhì)勘查與礦產(chǎn)開發(fā)工作的可靠性，從而確保礦物資源量可以有效滿足社會發(fā)展需求。