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【摘要】矿产资源是我国工业的发展和现代化工业发展的一项非常有利的关键，因此，我们只有加强矿产资源的开发，才可以有效地为企业经济的发展提供有效地基础。为了提升我国深部找矿的进程，本文对地质勘查工作的主要内同进行分析，其次对我国深部找矿面临的难题及其钻探工艺特征进行分析，最后对我国深部找矿钻探技术进行探讨。
【关键词】深部找矿；钻探技术；气动锤钻进技术；定向钻探
中图分类号： P634 文献标识码： A
一、深部找矿面临的难题及其钻探工艺特征
深部找矿不同于露天及浅部找矿，所采用的钻探技术较为复杂，就一般情况而言，深部找矿面临的难题及其钻探工艺特征主要包括以下几种：（1）钻孔结构相对复杂。在进行深部找矿的过程中，通常会遇到多种地层类型，所以在钻探时会适当加大上部孔径以及开孔直径；但从另一方面来看，增大孔径容易导致孔壁坍塌问题，所以在实际钻探中要尽可能将孔径级数减少。（2）难以有效开展护壁工作。深部矿藏所在的区域多为断层发育地带，在钻探时容易遇到破碎地层，一旦操作不慎将会导致钻孔出现掉块及坍塌等问题，对护壁工作造成严重影响。（3）难以有效防斜治斜。在钻探深部矿藏时通常会遇到多种片理及层理发育地质，且岩石具有明显的各向异性，因此难以有效预防钻孔倾斜。（4）钻探工作的效率相对较低。由于受到钻孔结构以及护壁等多种因素的影响，且需要进行打捞岩心以及提下钻等多种工作，所以深部钻探的工作效率相对较低。
二、我国深部找矿钻探技术分析
2.1泡沫钻进技术
将泡沫钻进技术应用于深部找矿工作当中，能够有效克服地质条件复杂所造成的钻探难题，因此该技术受到关注的程度越来越高。在钻探施工的过程中，采用了泡沫流充当循环介质，由于泡沫流具有均匀稳定的特点，可以避免高密度流体对钻探工作造成的阻碍，所以能够应用于干旱缺水区，如沙漠以及高原等地区的深部找矿工作。另外，泡沫上返的速度较慢，且不会对钻孔孔壁造成强烈的冲击，因此可以有效避免孔壁坍塌等问题的发生。
2.2气动锤钻进技术
在进行深部钻探工作时，利用气动锤钻进技术能够有效防止钻孔堵塞等问题。根据钻探工艺的不同，可以将气动锤技术分为两种类型，即CSR技术与贯通式钻进技术。前者实现钻进的方式为综合利用双臂钻杆、通道接头以及气动锤，后者则是利用双臂钻杆、贯通式RC气动锤来实现钻进。我国引进气动锤钻进技术的时间为上世纪八十年代初期，目前已经研制出了GQ系列气动锤，此类气动锤能够根据深部矿藏地区的内部流场自动调整钻进速度，在深部找矿工作中能够发挥重要作用。由于使用气动锤钻进技术进行找矿的过程中只能对岩屑进行评价，而无法有效评价柱状岩芯，因此该项技术在实用性方面还得不到充分的认可，一般被应用于无法有效成孔取芯及地质环境复杂的深部找矿工作当中。
2.3定向钻探技术
定向钻探技术也是我国深部找矿工作中常用的一种钻探技术，应用该技术进行找矿时，主要的施工步骤为造斜，即利用造斜工具或钻孔弯曲规律对钻孔施加一定的压力，从而使钻孔按照设计轨迹不断延伸的钻探工艺。目前我国常用的造斜工具包括与孔底动力设备相互配合的造斜机械、连续造斜设备以及偏心楔等。在定向钻探施工中除了需要利用造斜工具之外，还需要使用定向器具、随钻测量系统以及造斜钻头。定向器具的作用主要为避免造斜工具出现偏差，目前常用的定向法包括间接定向与直接定向两种。间接定向指的是从倾斜平面对钻孔进行定向，间接法常被应用于顶角在3°以上的钻孔，使用的定向器具型号包括GZ-18、DD-1以及BD-14。直接定向指的是直接将钻杆作为定向的工具，直接法适用于顶角在3°以下的钻孔钻探施工中。
2.4液动锤钻探技术
液动锤钻探技术指的是在利用液动锤施加冲击能量，使钻头通过冲击负荷完成钻探工作的一种施工工艺。在应用液动锤钻探技术进行深部找矿时，通常在钻头与岩心管之间安装液动锤，以提高钻进效率。液动锤钻探技术除了在深部找矿领域被使用之外，在我国的石油钻井以及水井钻探工作中也得到了广泛应用。为了使液动锤的能量得到充分的利用以及提高冲击所产生的有用功，我国已经研制出了一系列的高效液动锤，如YS-19型、SYC-178型以及Q-150型等。另外，国产的YZXl27型液动锤具有良好的性能，可以连续钻进的次数约为500次，且在泥浆环境及其他复杂地质环境中也能够发挥重要作用，最大钻进深度已达5118．2m。KS-157型液动锤则在减轻孔斜、预防岩芯堵塞以及延长进尺方面具有优势。
三、深部钻探找矿技术发展
3.1 岩心钻探设备
（1）加快第三代新型钻机研制和开发，积极引进石油钻井界先进技术和理念，设计出适应于岩心钻探的深孔钻机。以液压为动力，优先开发地质岩心顶部驱动钻机，使之成为系列化及与之相配套泥浆泵等。（2）加快坑道钻探设备的能力、功能的提升。在危机矿山接替资源的勘探中，对某些成矿模式的地层，在现有的数百米深的地下坑道或开采区内，利用坑道钻探设备来进行深部岩心钻探工作，可以充分揭露深部地层，节约钻探费用和时间，提高勘探效率。（3）加快先进岩心钻探设备的推广。岩心钻探设备推广应用的最终结果是实现产业化，而产业化又是降低生产成本和销售价格的有效手段，这又反过来推动着岩心钻探设备的推广应用。因此，岩心钻探设备的推广应用过程就是设备的产业化过程。
3.2 岩心钻探器具及工艺方法
（1）加强信息情报收集，积极开展行业问信息交流，推动学科交叉合作。回顾钻探技术发展的几十年，情报部门提供了金刚石钻进技术、定向钻进技术、冲击回转钻进技术等一系列科技信息，对国内钻探工程界有很大的启发，为在国内科技攻关立项、研發、创新、模仿或引进技术起到了重要作用。（2）加快新型基础钻具的研制和新工艺技术的完善。新型高寿命金刚石钻头、高强度深孔绳索取心钻杆、新型深孔双壁钻杆的研制是保证金刚石绳索取心钻进技术、反循环连续取样（心）钻进技术安全、经济、高效的服务于深部地质找矿工作的基础钻具，对于提高这些技术应用的可靠性、经济性有着重要作用。目前这些基础钻具有的已经由勘探所立项研究， 有的正在申报立项。（3）加强岩心钻探器具及工艺方法的系统化研究，增强钻探器具的功能、提高工艺方法的适应性，利用现有技术集成、整合出新。多功能、一体化是国外钻具发展的一个方向，我国岩心钻探器具也应利用现有技术和工艺实现功能整合。
四、结语
综上所述，深部找矿是缓解矿产资源危机以及提高资源开采率的重要措施。因此要不断研究深部找矿钻探技术，以提高深部找矿工作效率，从而为我国钻探技术的发展以及矿产资源利用率的提高奠定基础。
参考文献：
[1]赵炜. 钻探技术在深部矿产勘查的应用[J]. 中国新技术新产品,2011,04:127-128.
[2]郑建国. 钻探技术如何适应深部找矿的要求[J]. 工程与建设,2009,06:809-811.
[3]朱恒银,蔡正水,王强,程红文,张正. 深部钻探技术方法的研究与应用[J]. 地质装备,2013,06:26-31.
[4]朱恒银,马中伟. 深部找矿中加强钻探技术工作的几点认识[A]. 中国地质学会探矿工程专业委员会.第十四届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文集[C].中国地质学会探矿工程专业委员会:,2007:4.
[5]程耀荣. 浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J]. 河南建材,2013,02:182-183.
【关键词】深部找矿；钻探技术；气动锤钻进技术；定向钻探
中图分类号： P634 文献标识码： A
一、深部找矿面临的难题及其钻探工艺特征
深部找矿不同于露天及浅部找矿，所采用的钻探技术较为复杂，就一般情况而言，深部找矿面临的难题及其钻探工艺特征主要包括以下几种：（1）钻孔结构相对复杂。在进行深部找矿的过程中，通常会遇到多种地层类型，所以在钻探时会适当加大上部孔径以及开孔直径；但从另一方面来看，增大孔径容易导致孔壁坍塌问题，所以在实际钻探中要尽可能将孔径级数减少。（2）难以有效开展护壁工作。深部矿藏所在的区域多为断层发育地带，在钻探时容易遇到破碎地层，一旦操作不慎将会导致钻孔出现掉块及坍塌等问题，对护壁工作造成严重影响。（3）难以有效防斜治斜。在钻探深部矿藏时通常会遇到多种片理及层理发育地质，且岩石具有明显的各向异性，因此难以有效预防钻孔倾斜。（4）钻探工作的效率相对较低。由于受到钻孔结构以及护壁等多种因素的影响，且需要进行打捞岩心以及提下钻等多种工作，所以深部钻探的工作效率相对较低。
二、我国深部找矿钻探技术分析
2.1泡沫钻进技术
将泡沫钻进技术应用于深部找矿工作当中，能够有效克服地质条件复杂所造成的钻探难题，因此该技术受到关注的程度越来越高。在钻探施工的过程中，采用了泡沫流充当循环介质，由于泡沫流具有均匀稳定的特点，可以避免高密度流体对钻探工作造成的阻碍，所以能够应用于干旱缺水区，如沙漠以及高原等地区的深部找矿工作。另外，泡沫上返的速度较慢，且不会对钻孔孔壁造成强烈的冲击，因此可以有效避免孔壁坍塌等问题的发生。
2.2气动锤钻进技术
在进行深部钻探工作时，利用气动锤钻进技术能够有效防止钻孔堵塞等问题。根据钻探工艺的不同，可以将气动锤技术分为两种类型，即CSR技术与贯通式钻进技术。前者实现钻进的方式为综合利用双臂钻杆、通道接头以及气动锤，后者则是利用双臂钻杆、贯通式RC气动锤来实现钻进。我国引进气动锤钻进技术的时间为上世纪八十年代初期，目前已经研制出了GQ系列气动锤，此类气动锤能够根据深部矿藏地区的内部流场自动调整钻进速度，在深部找矿工作中能够发挥重要作用。由于使用气动锤钻进技术进行找矿的过程中只能对岩屑进行评价，而无法有效评价柱状岩芯，因此该项技术在实用性方面还得不到充分的认可，一般被应用于无法有效成孔取芯及地质环境复杂的深部找矿工作当中。
2.3定向钻探技术
定向钻探技术也是我国深部找矿工作中常用的一种钻探技术，应用该技术进行找矿时，主要的施工步骤为造斜，即利用造斜工具或钻孔弯曲规律对钻孔施加一定的压力，从而使钻孔按照设计轨迹不断延伸的钻探工艺。目前我国常用的造斜工具包括与孔底动力设备相互配合的造斜机械、连续造斜设备以及偏心楔等。在定向钻探施工中除了需要利用造斜工具之外，还需要使用定向器具、随钻测量系统以及造斜钻头。定向器具的作用主要为避免造斜工具出现偏差，目前常用的定向法包括间接定向与直接定向两种。间接定向指的是从倾斜平面对钻孔进行定向，间接法常被应用于顶角在3°以上的钻孔，使用的定向器具型号包括GZ-18、DD-1以及BD-14。直接定向指的是直接将钻杆作为定向的工具，直接法适用于顶角在3°以下的钻孔钻探施工中。
2.4液动锤钻探技术
液动锤钻探技术指的是在利用液动锤施加冲击能量，使钻头通过冲击负荷完成钻探工作的一种施工工艺。在应用液动锤钻探技术进行深部找矿时，通常在钻头与岩心管之间安装液动锤，以提高钻进效率。液动锤钻探技术除了在深部找矿领域被使用之外，在我国的石油钻井以及水井钻探工作中也得到了广泛应用。为了使液动锤的能量得到充分的利用以及提高冲击所产生的有用功，我国已经研制出了一系列的高效液动锤，如YS-19型、SYC-178型以及Q-150型等。另外，国产的YZXl27型液动锤具有良好的性能，可以连续钻进的次数约为500次，且在泥浆环境及其他复杂地质环境中也能够发挥重要作用，最大钻进深度已达5118．2m。KS-157型液动锤则在减轻孔斜、预防岩芯堵塞以及延长进尺方面具有优势。
三、深部钻探找矿技术发展
3.1 岩心钻探设备
（1）加快第三代新型钻机研制和开发，积极引进石油钻井界先进技术和理念，设计出适应于岩心钻探的深孔钻机。以液压为动力，优先开发地质岩心顶部驱动钻机，使之成为系列化及与之相配套泥浆泵等。（2）加快坑道钻探设备的能力、功能的提升。在危机矿山接替资源的勘探中，对某些成矿模式的地层，在现有的数百米深的地下坑道或开采区内，利用坑道钻探设备来进行深部岩心钻探工作，可以充分揭露深部地层，节约钻探费用和时间，提高勘探效率。（3）加快先进岩心钻探设备的推广。岩心钻探设备推广应用的最终结果是实现产业化，而产业化又是降低生产成本和销售价格的有效手段，这又反过来推动着岩心钻探设备的推广应用。因此，岩心钻探设备的推广应用过程就是设备的产业化过程。
3.2 岩心钻探器具及工艺方法
（1）加强信息情报收集，积极开展行业问信息交流，推动学科交叉合作。回顾钻探技术发展的几十年，情报部门提供了金刚石钻进技术、定向钻进技术、冲击回转钻进技术等一系列科技信息，对国内钻探工程界有很大的启发，为在国内科技攻关立项、研發、创新、模仿或引进技术起到了重要作用。（2）加快新型基础钻具的研制和新工艺技术的完善。新型高寿命金刚石钻头、高强度深孔绳索取心钻杆、新型深孔双壁钻杆的研制是保证金刚石绳索取心钻进技术、反循环连续取样（心）钻进技术安全、经济、高效的服务于深部地质找矿工作的基础钻具，对于提高这些技术应用的可靠性、经济性有着重要作用。目前这些基础钻具有的已经由勘探所立项研究， 有的正在申报立项。（3）加强岩心钻探器具及工艺方法的系统化研究，增强钻探器具的功能、提高工艺方法的适应性，利用现有技术集成、整合出新。多功能、一体化是国外钻具发展的一个方向，我国岩心钻探器具也应利用现有技术和工艺实现功能整合。
四、结语
综上所述，深部找矿是缓解矿产资源危机以及提高资源开采率的重要措施。因此要不断研究深部找矿钻探技术，以提高深部找矿工作效率，从而为我国钻探技术的发展以及矿产资源利用率的提高奠定基础。
参考文献：
[1]赵炜. 钻探技术在深部矿产勘查的应用[J]. 中国新技术新产品,2011,04:127-128.
[2]郑建国. 钻探技术如何适应深部找矿的要求[J]. 工程与建设,2009,06:809-811.
[3]朱恒银,蔡正水,王强,程红文,张正. 深部钻探技术方法的研究与应用[J]. 地质装备,2013,06:26-31.
[4]朱恒银,马中伟. 深部找矿中加强钻探技术工作的几点认识[A]. 中国地质学会探矿工程专业委员会.第十四届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文集[C].中国地质学会探矿工程专业委员会:,2007:4.
[5]程耀荣. 浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J]. 河南建材,2013,02:182-183.