礦山鉆探裝備和鉆探施工技術(shù)探索

從當(dāng)前我國礦產(chǎn)行業(yè)實(shí)際發(fā)展來看，地質(zhì)行業(yè)發(fā)展過程中各種局限性相對(duì)較大，地質(zhì)行業(yè)發(fā)展與發(fā)達(dá)國家相比，各種技術(shù)還相對(duì)比較落后，雖然我國最近幾年在鉆探和找礦技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的突破，但與國外發(fā)達(dá)國家相比，還有著一定的差距。

我國地域非常廣闊，各種資源非常豐富，但能夠開采的資源量還相對(duì)有限，對(duì)開展礦產(chǎn)資源開采，有著相對(duì)較高的要求。為了保證找礦和鉆探工作開展效果，就需要首先保證資源開采數(shù)量，需要認(rèn)真做好找礦裝備和鉆探設(shè)備的研究工作。

1 我國地質(zhì)找礦鉆探技術(shù)

1.1 X熒光技術(shù)

X熒光技術(shù)在二十一世紀(jì)應(yīng)用相對(duì)比較多，在該技術(shù)使用過程中利用了現(xiàn)代技術(shù)、化學(xué)和物理等原理，能夠?qū)饩€和射線同時(shí)進(jìn)行反射。各種礦物本身有著較強(qiáng)的光線反射能力，可以根據(jù)不同波長的射線反射來進(jìn)行設(shè)定

。在波長超過一定范圍之后，就會(huì)直接出現(xiàn)X波段射線，可以直接利用該射線開展熒光識(shí)別工作。與傳統(tǒng)的找礦技術(shù)相比，該找礦技術(shù)的實(shí)用性更強(qiáng)，通過X熒光找礦技術(shù)可以更加清晰標(biāo)識(shí)出隱藏礦體的實(shí)際位置。從這些方面可以看出，X熒光技術(shù)的發(fā)展前景非常好，通過將其應(yīng)用到找礦過程中，可以將該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，給開展鉆探工作提供更加精確的定位信息。熒光信息技術(shù)在找礦作業(yè)過程中，發(fā)揮著非常大的作用，人們可以充分利用熒光技術(shù)，進(jìn)一步提升找礦工作開展效率和質(zhì)量，X熒光分析儀如圖1所示。

（3）信息共享化。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目管理中，可以從建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)始，至建筑工程項(xiàng)目完成均可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬，甚至是建筑項(xiàng)目工程的廢棄拆除全過程，利用BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖこ添?xiàng)目全過程實(shí)現(xiàn)在業(yè)主方、施工方等多方信息共享，對(duì)提升建筑工程施工決策的科學(xué)化水平具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2 甚低頻電磁法

甚低頻找礦技術(shù)是一種新式找礦方法，技術(shù)在應(yīng)用過程中需要通過電磁波來對(duì)深層次礦物質(zhì)開展勘探工作，與傳統(tǒng)找礦技術(shù)相比，技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯。在傳統(tǒng)找礦工作中，通常是對(duì)表層礦物質(zhì)開展勘測工作，但我國礦產(chǎn)資源在經(jīng)過大量開采之后，地表礦物量已經(jīng)相對(duì)較少。為了有效解決這個(gè)問題，就需要不斷對(duì)開采模式進(jìn)行創(chuàng)新，保證深層次找礦工作開展效率。甚低頻電磁法具有很多傳統(tǒng)找礦技術(shù)不具備的優(yōu)勢(shì)，找礦工作開展更加靈活，這些都是傳統(tǒng)找礦技術(shù)不具備的優(yōu)勢(shì)

。例如，最新型的Fraser技術(shù)對(duì)各種所測數(shù)據(jù)處理效率更高。在實(shí)際開展找礦作業(yè)過程中，能夠更加精準(zhǔn)對(duì)礦的位置進(jìn)行定位，通過該技術(shù)獲得更加有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為后期開展鉆探和定位工作，奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。甚低頻電磁儀如圖2所示。

1.3 鉆探技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用

隨著我國在礦產(chǎn)開采技術(shù)研發(fā)上的投入不斷增加，各種礦產(chǎn)開采設(shè)備越來越多。但由于很多固體勘察系統(tǒng)是孤立的，其盈利能力相對(duì)有限，經(jīng)常沒有資金定期更換設(shè)備，設(shè)備更新工作開展非常緩慢，嚴(yán)格限制了鉆井設(shè)備更新速度，也抑制了新產(chǎn)品的開發(fā)計(jì)劃

。

共享供應(yīng)鏈?zhǔn)侵行】缇畴娚坛隹谄髽I(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心。共享供應(yīng)鏈不是簡單的地理位置上的產(chǎn)業(yè)聚集，而是企業(yè)之間供應(yīng)鏈的整合，更是戰(zhàn)略同盟、股權(quán)合作等深層次的合作關(guān)系。在消費(fèi)者需求導(dǎo)向下，市場需求多變，經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)增加，義烏中小跨境電商出口企業(yè)要想在全球經(jīng)濟(jì)中處于價(jià)值鏈上游，要著眼于合作共贏的長遠(yuǎn)利益，發(fā)揮跨境電商行業(yè)、領(lǐng)軍型企業(yè)等組織的作用與功能，整合區(qū)域內(nèi)企業(yè)，共享供應(yīng)鏈中的開發(fā)、設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、物流、銷售等優(yōu)質(zhì)資源，將企業(yè)經(jīng)營重心轉(zhuǎn)移到設(shè)計(jì)研發(fā)、品牌推廣等領(lǐng)域，將資源集中到供應(yīng)鏈中最能產(chǎn)生附加值的環(huán)節(jié)。

從目前我國鉆探工作開展實(shí)際情況來看，我國鉆探設(shè)備與一些先進(jìn)國家，還有著較大的差距，很多傳統(tǒng)鉆探技術(shù)還不能將自身的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，只能對(duì)表層礦物質(zhì)進(jìn)行鉆探，不能對(duì)深層礦物開展鉆探作業(yè)。為了進(jìn)一步開展鉆探作業(yè)，就需要引進(jìn)國外先進(jìn)的鉆探設(shè)備，但是如果一味依靠國外先進(jìn)的鉆探設(shè)備，將會(huì)對(duì)我國自身礦產(chǎn)開采行業(yè)的發(fā)展，帶來非常不良的影響。

1.4 鉆探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在眾多商業(yè)IP（如Altera和Xilinx）中由于反正切和正余弦函數(shù)是分開的，導(dǎo)致在使用時(shí)面積較大。而本文所提出基于CORDIC算法三角函數(shù)加速核的最大特點(diǎn)是以資源共享方式共享了反正切和正余弦函數(shù)的迭代部分，用與實(shí)現(xiàn)單一函數(shù)IP差不多的資源開銷，以16級(jí)流水線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)函數(shù)的功能，其流水線結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 鉆探設(shè)備使用現(xiàn)狀

2.1 安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)比較突出

在對(duì)XY-4序列進(jìn)行改造后，雖然塔機(jī)可以正常建設(shè)，鉆機(jī)移動(dòng)相對(duì)比較容易，能夠有效斜孔鉆孔過程中的偏心受力問題。然而，由于機(jī)械當(dāng)中存在復(fù)合集合，進(jìn)給行程相對(duì)較小，光滑鉆桿的平穩(wěn)性不夠，導(dǎo)致鉆頭消耗相對(duì)較大，各種鉆孔事故發(fā)生率相對(duì)較高

。

2.2 儀器可操作性存在區(qū)別

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，地球淺部的礦產(chǎn)資源量變得越來越少，在老礦山開發(fā)中的投入不斷增加，并由此產(chǎn)生了一種新式的鉆機(jī)設(shè)備，其非常適合在坑道內(nèi)部礦產(chǎn)勘探中進(jìn)行應(yīng)用，相比與地表礦產(chǎn)，通過對(duì)該勘探設(shè)備的應(yīng)用，可有效降低工作量，能夠?qū)ΦV山內(nèi)部全方位開展勘探施工作業(yè)，是一種相對(duì)比較理性的深部資源勘探方式

。

2.3 設(shè)備更新相對(duì)比較緩慢

鉆探技術(shù)在找礦工程中的應(yīng)用非常多，從宏觀角度來看，常用的鉆探技術(shù)包括受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，與傳統(tǒng)鉆探技術(shù)相比具有多方面的優(yōu)勢(shì)，其最大的優(yōu)勢(shì)在于開展深部找礦工作過程中，能夠有效保證找礦工作開展效率。通過對(duì)受控鉆探技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)鉆探方向要求，對(duì)鉆探工藝及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證鉆探工作開展效率和精確度，在找礦鉆探工作中的應(yīng)用持續(xù)增加。另外，在實(shí)際開展鉆探作業(yè)過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好鉆探深度、方位和鉆孔傾斜率的控制工作，其對(duì)采礦效率和安全性，有著非常直接的影響

。例如，一旦鉆探深度超過了60m，就需要及時(shí)對(duì)鉆孔方位角和定角進(jìn)行測量。只有在測量參數(shù)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，才可以開展下一步的鉆探作業(yè)，通常情況下完整巖層的采取率應(yīng)該保持在84%左右，質(zhì)量較差的破碎巖石其采取率應(yīng)該超過68%，不同采取率在實(shí)際開采中，對(duì)開采形式選擇差異較大，需要認(rèn)真做好巖芯采取率的測量工作。

2.4 立軸巖心鉆機(jī)成為我國開展地質(zhì)鉆探工作的主力機(jī)型

因此，我國相關(guān)人員應(yīng)該能夠從根本上認(rèn)識(shí)該問題，認(rèn)真做好相關(guān)技術(shù)裝備的創(chuàng)新工作，能夠設(shè)計(jì)出符合我國自身發(fā)展的設(shè)備，這對(duì)于提升我國整體鉆探技術(shù)水平，具有非常重大的意義。我國相關(guān)部門已經(jīng)預(yù)測，在2025年我國鉆探技術(shù)將躋身于世界先進(jìn)行列，讓我國鉆探設(shè)備、技術(shù)具有更好的發(fā)展空間

。

2.5 坑道勘探鉆機(jī)得到了越來越多的應(yīng)用

Lf-90先進(jìn)取芯鉆井工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中，雖然可以有效保證鉆進(jìn)工作開展效率，并創(chuàng)造較多的經(jīng)濟(jì)效益，但由于各種生態(tài)環(huán)境問題越來越突出，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)體重大、不容易拆卸的缺陷顯得越來越突出。我國很多中西部礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)在礦產(chǎn)資源開采過程中，甚至直接拒絕使用全液壓動(dòng)力頭，各種機(jī)械擱置的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵，只有建立學(xué)科團(tuán)隊(duì)，形成合理的梯隊(duì)結(jié)構(gòu)，確定學(xué)科建設(shè)帶頭人，才能保證學(xué)科健康發(fā)展?！秶鴺?biāo)》提出，外語類專業(yè)應(yīng)有一支合格的專業(yè)教師隊(duì)伍，形成教研團(tuán)隊(duì)。（教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，2018）在隊(duì)伍建設(shè)中，師資力量的培訓(xùn)與提高是重點(diǎn)。

2.6 惡性競爭在一定程度上影響到了行業(yè)的正常發(fā)展

由于我國當(dāng)前地質(zhì)找礦勘察行業(yè)發(fā)展非常迅速，各種行業(yè)管理工作并沒有及時(shí)跟上，導(dǎo)致市場中很多商家不良競爭的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，對(duì)地質(zhì)找礦設(shè)備行業(yè)發(fā)展，帶來了不利的影響，很多地質(zhì)找礦設(shè)備行業(yè)發(fā)展缺乏必要的資金支持，各種設(shè)備更新速度較慢，地質(zhì)找礦鉆探設(shè)備生產(chǎn)能力難以滿足行業(yè)發(fā)展的基本要求，對(duì)我國地質(zhì)找礦鉆探行業(yè)的發(fā)展，帶來了非常不利的影響

。

3 我國地質(zhì)找礦鉆探技術(shù)裝備的發(fā)展建議

3.1 先進(jìn)鉆探設(shè)備應(yīng)該盡快國產(chǎn)化

印尼語言教育的有關(guān)法律規(guī)定印尼語是各教學(xué)單位的教學(xué)用語，小學(xué)三年級(jí)以下可以適當(dāng)使用該地方的地方語，而外語只能在該外語課程教學(xué)中使用。確切地說，印尼語既是課程語言又是語言課程，而華語只是各教育階段的語言課程，并僅為華語課程的課程語言。

當(dāng)前，隨著我國地質(zhì)找礦鉆探設(shè)備的不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制造已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相對(duì)較高的水平。立軸巖心鉆機(jī)的操作相對(duì)方便，設(shè)備運(yùn)行可靠性強(qiáng)，是我國開展地質(zhì)找礦的主力機(jī)型，占據(jù)了90%的市場份額，在我國開展地質(zhì)找礦工作得到了越來越普遍的應(yīng)用。

①受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)的應(yīng)用。這兩種技術(shù)在找礦鉆探中的應(yīng)用相對(duì)較多，非常適合在深部找礦作業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用。其可以按照設(shè)定方向挖掘資源，能夠有效保證鉆孔數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并保證鉆孔、測量和調(diào)試工作同步進(jìn)行。②關(guān)鍵技術(shù)分析。通過對(duì)鉆柱和鉆桿合理進(jìn)行利用，可以保證鉆桿實(shí)際使用平衡性。另外，在鉆探過程中，可以更加及時(shí)開展鉆桿潤滑工作，保證鉆桿的厚度，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的坍塌現(xiàn)象。③鉆探技術(shù)質(zhì)量的控制。在開展深部鉆探工作過程中，有兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，分別是孔斜和采取率。在開展斜孔鉆探作業(yè)過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好斜度控制工作，在鉆進(jìn)深度超過50m后，應(yīng)該及時(shí)開展方位角和定角測量工作。在一般的情況下，完整巖層采取率會(huì)超過80%，破碎巖層的采取率也需要超過65%，應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)際情況，來提升采取率。

3.2 認(rèn)真做好深部勘探相關(guān)技術(shù)和裝備的開發(fā)工作

從目前我國礦產(chǎn)開采實(shí)際情況來看，我國相關(guān)部門已經(jīng)能夠意識(shí)到鉆探設(shè)備和技術(shù)的重要性，如果只是單純依靠國外先進(jìn)設(shè)備，并不能改變我國當(dāng)前現(xiàn)狀，需要認(rèn)真做好相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和研究工作，促進(jìn)鉆探技術(shù)得到更加全面的發(fā)展。鉆探技術(shù)應(yīng)該在精度上滿足國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠充分保證技術(shù)和裝備使用安全性，加強(qiáng)精度高、安全性高、性價(jià)比高設(shè)備的推廣工作，為我國鉆探技術(shù)的發(fā)展，提供更大的發(fā)展空間。在未來開展研究工作中，應(yīng)該認(rèn)真做好5000米以內(nèi)深度地質(zhì)鉆探技術(shù)研究工作和8000m以內(nèi)鉆探研究工作。通過開展這些研究工作，能夠讓我國的鉆探技術(shù)發(fā)展，擁有質(zhì)的飛躍

。

3.3 鉆探技術(shù)朝著自動(dòng)化、智能化的方向進(jìn)行發(fā)展

隨著我國社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆探技術(shù)發(fā)展一定會(huì)獲得非常大的突破，找礦鉆探技術(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行要求會(huì)持續(xù)提升。通過將自動(dòng)化和智能化技術(shù)應(yīng)用到鉆探作業(yè)當(dāng)中，可以有效提升鉆探設(shè)備運(yùn)行效率和質(zhì)量，降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。通過對(duì)智能化鉆探設(shè)備的應(yīng)用，可以有效提升鉆探工作開展效率。當(dāng)前，我國對(duì)各種先進(jìn)鉆探設(shè)備的應(yīng)用不斷增加，其中有金剛石繩索取芯技術(shù)、螺桿馬達(dá)液壓孔底動(dòng)力鉆進(jìn)技術(shù)、復(fù)雜地層鉆進(jìn)技術(shù)、液動(dòng)潛孔鉆技術(shù)等，這些技術(shù)在鉆探作業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。通過將這些技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際鉆探作業(yè)當(dāng)中，可以有效保證鉆探作業(yè)開展效率。

3.4 能夠充分意識(shí)到地質(zhì)技術(shù)裝備在地質(zhì)工作中的作用

我國應(yīng)該將地質(zhì)技術(shù)裝備研究作為一項(xiàng)重要內(nèi)容列入到國土資源部或中國地質(zhì)調(diào)查局的長期發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中，讓地質(zhì)技術(shù)裝備進(jìn)步與國家地質(zhì)工作發(fā)展同步進(jìn)行。自從國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定》頒布之后，我國地質(zhì)工作發(fā)展非常迅猛，但地質(zhì)技術(shù)裝備無論從能力上還是技術(shù)水平上，卻不能跟上地質(zhì)工作發(fā)展步伐，各種地質(zhì)技術(shù)裝備的作用難以得到顯現(xiàn)，各種政策支持不到位，但是依靠政府進(jìn)口少量裝備難以在市場體制大環(huán)境中充分發(fā)揮其作用，不能提升我國地質(zhì)技術(shù)裝備的整體水平。

3.5 盡快將地質(zhì)技術(shù)裝備相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更新、制定提到日程上來

我國當(dāng)前很多地質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是采用20世紀(jì)八九十年代制定的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)與現(xiàn)在技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)能力拉開了較遠(yuǎn)的距離。通過盡快對(duì)地質(zhì)技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新，可以讓我國地質(zhì)裝備生產(chǎn)、使用技術(shù)水平得到有效的提升，促進(jìn)地質(zhì)裝備技術(shù)得到更好的發(fā)展，加快行業(yè)發(fā)展步伐

。另外，雖然我國當(dāng)前各種技術(shù)裝備發(fā)展很快，但科研成果轉(zhuǎn)化工作并沒有做好，資源浪費(fèi)問題相對(duì)比較嚴(yán)重。為了有效解決這些問題，就需要發(fā)揮科研、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中的優(yōu)勢(shì)，為地質(zhì)裝備技術(shù)的進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)我國開展礦產(chǎn)勘探工作提出了更高的要求。為了進(jìn)一步提升地質(zhì)找礦工作開展效率和質(zhì)量，應(yīng)該針對(duì)當(dāng)前找礦設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行針對(duì)性的研究，制定更加長遠(yuǎn)的裝備研發(fā)和技術(shù)更新發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用，最大程度保證鉆探質(zhì)量和效率，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

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