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摘要:随着社会经济的发展,市场对矿藏资源的需求很大,而浅近的矿藏开采的已经接近枯竭,所以矿业发展通过实践证明向深部找矿是必然的,除了物探技术在找矿中发挥着重要的作用,还有更为先进的遥感技术等,这些先进的技术为向深部找矿提供了理论依据,如何来验证深部有无预测的矿藏,最终还需要使用钻探技术来取心采样,证实推断和探测的正确性。本文就钻探技术在深部找矿中的的要求,对解决现实找矿中遇到的钻探技术有一定的借鉴意义。
关键词:钻探技术 深部找矿 作用
中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-591-01
一、钻探技术在深部找矿中的现状
我国的地域广袤、地形各异、资源分布广泛、总量巨大。我国矿产资源探明程度不高,远远落后于发达国家,在矿产资源探明的深度上也与发达国家有很大的差距。我国深部找矿技术与发达国家相比尚处于起步阶段,随着浅处矿藏开采量的减少,那么开采深度矿藏就提上了日程,开采深部矿藏在钻探技术上还有许多问题要解决。岩芯钻探是深部找矿进程中的首要任务,只有通过岩芯钻探技术取出地下矿藏标本,通过试验分析才能确定矿产资源的埋藏深度、质量、储藏量,如果经过岩芯钻探得出矿产资源的质量、储量值得开采。那么,勘探人员就会拿出可行性的报告,确定开采,以实现矿藏的社会及经济价值。
目前我国深部找矿钻探技术存在的主要问题有:装备不够精良,机械化程度大多数不高,工作效率低。这些因素导致钻探技术发展缓慢,钻探人员难以解决复杂地层的应对方法,不能在原有的钻探技术的基础上有所创新,实施深部岩心钻探面临人才、装备、机具和技术等困难;深部找矿钻探深度一般都在1500m左右,而有的重心钻孔孔深将达2000m。这种深度的矿藏钻探工作对钻探取芯取样质量、钻探速度、施工成本、环境保护、安全防护等方面都提出了更为严格的要求。钻探取芯的关键技术是钻探设备、器具和技术方法。设备器材、技术对钻探效率、质量等方面有重要的作用,可以缩短勘探周期、加快开发利用有着深远的意义。
二、我国目前的钻探技术呈现多样性的特点
1 金刚石绳索取芯技术
自20世纪70年代中期金刚石绳索取心技术我国开始推广应用,在当时找矿钻探工作用的最普及,综合地质效果最佳的钻探技术。但在应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距,利用金刚石绳索取芯钻探技术还不能真正完成深部找矿的工作量,这就要求有更高效率的方法来完成深部取芯从而完成深部找矿的目的。一般做法是使用内径可以通过绳索取芯钻具内管的普通钻杆来完成深部取芯作业。从以上来看,金刚石绳索取芯技术的局限性也是明显。加上金刚石钻头的使用寿命短,易磨损等问题,就限制了金刚石绳索取芯钻探技术在深部找矿中的广泛应用。
2.反循环连续取芯钻探技术
反循环连续取芯钻探技术是采用压缩空气作为循环媒介,利用双壁钻杆以冲击回转全面碎岩和连续岩屑作为地质样品的方式钻探施工,利用这种方法所获取的深部地质矿藏样品一般就能达到深部找矿的要求。取得了很好的效率效果。
3 液动冲击回转钻进技术
这种钻探技术的应用使得钻探的矿藏深度更上一层,工作效率比以往的钻探技术都要高, 但是这种技术的使用寿命很短,在施工的过程中钻孔往往会被岩浆堵死,从而导致提钻频繁。所以这种技术在实际应用中较少。
4 空气泡沫钻探技术
空气泡沫钻探技术是一套比较成熟的深部找矿的钻探技术,但是它的投资以及能耗都很高,都要比普通钻探技术高得多。因而这项技术很少被推广。
5 高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术
受控定向钻探技术是一种可以使钻孔轨迹按照预定方向前进的特殊钻探技术,该项钻探技术还可以实现在一个主孔内钻进多个分支孔的羽状钻孔。这种钻探技术它的控制精度很高,它比普通钻探技术更能到达更深的矿藏部位,它能在坑道和斜体矿中作业。而且它的工作效率很高,费用低。岩心定向技术在石油勘探中应用较广。
三、由于钻探技术在找矿中起着至关重要的作用,因而要解决深部找矿关键技术问题的对策
1 岩心钻探设备的研制和开发,利用世界上的先进的相关技术,设计出适合我国地理风貌的钻探,以便为社会主义经济的腾飞添加动力。钻探技术的提高是深部找矿成功的必要条件,而坑道钻探设备的能力也急需提升,这样就为深部找矿的任务铺平
2加快先进岩心钻探设备的推广,先进设备的推广,推动了我国矿业的产业化进程。先进岩心钻探技术的推广也可降低深部找矿的投入费用。
3 岩心钻探器具及工艺方法
利用世界新技术、新材料、新经验对各种钻探技术进行择优综合,取长补短。研制适合我国找矿要求的钻探器具,在技术上进行再完善。建立健全先进钻探设备、工艺方法的推广机制,建设利用先进钻探设备,做到设备和器材的精密标准,从而提高深部找矿的效率,为社会主义建设服务。
四、我国人口众多,但相对而言资源短缺也是社会面临的重大问题,已经成为我国经济社会发展的瓶颈,因而加快新资源的勘探开采已经刻不容缓地提上日程。当前矿藏开采与经济社会发展的要求出现矛盾,特别是我国深部矿藏资源勘查严重滞后,与人民生活息息相关的重要资源可采储量下降,因而难以满足当前经济发展的的需要。因而对深部找矿、采矿提出了更高的要求,归根结底是新深度、新要求与研发新技术、新设备器具间的矛盾、已有技术成果与推广应用间的矛盾、先进技术与旧有观念之间的矛盾、技术的先进性與经济的可行性之间的矛盾,技术需求与信息滞后之间的矛盾。要解决这些问题,首先是从上到下的领导重视,切实地提出目标、制定计划、开展工作;其次进行技术创新,加强人员培训。利用现代先进技术进行深部找矿。因而深部找矿对地质钻探技术提出了更高的要求,同时也为地质钻探技术的发展创造了条件。我国综合国力的提升,需要社会各方的努力,而深部找矿技术的推广与应用,无疑会为社会经济的发展注入新的动力,这就要求地质工作者务必在技术上要不断创新,要吃苦耐劳。
参考文献
[1] 曹新志;张旺生;孙华山;; 我国深部找矿研究进展综述 [J];地质科技情报;2009年02期
[2] 牛树银;孙爱群;李玉静;王宝德;胡华斌;毛景文;李英平;; 鲁西幔枝构造及其控矿特征[J];地质学报;2009年05期
[3]朱恒银,马中伟.深部找矿中加强钻探技术工作的几点认识[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2007(5):8—9.
[4黄崇轲.大力推广受控定向钻探技术的建议[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2008(1):3.
作者简介:白林 男,(1987-)助理工程师,主要从事固体地质找矿勘查工作。
关键词:钻探技术 深部找矿 作用
中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-591-01
一、钻探技术在深部找矿中的现状
我国的地域广袤、地形各异、资源分布广泛、总量巨大。我国矿产资源探明程度不高,远远落后于发达国家,在矿产资源探明的深度上也与发达国家有很大的差距。我国深部找矿技术与发达国家相比尚处于起步阶段,随着浅处矿藏开采量的减少,那么开采深度矿藏就提上了日程,开采深部矿藏在钻探技术上还有许多问题要解决。岩芯钻探是深部找矿进程中的首要任务,只有通过岩芯钻探技术取出地下矿藏标本,通过试验分析才能确定矿产资源的埋藏深度、质量、储藏量,如果经过岩芯钻探得出矿产资源的质量、储量值得开采。那么,勘探人员就会拿出可行性的报告,确定开采,以实现矿藏的社会及经济价值。
目前我国深部找矿钻探技术存在的主要问题有:装备不够精良,机械化程度大多数不高,工作效率低。这些因素导致钻探技术发展缓慢,钻探人员难以解决复杂地层的应对方法,不能在原有的钻探技术的基础上有所创新,实施深部岩心钻探面临人才、装备、机具和技术等困难;深部找矿钻探深度一般都在1500m左右,而有的重心钻孔孔深将达2000m。这种深度的矿藏钻探工作对钻探取芯取样质量、钻探速度、施工成本、环境保护、安全防护等方面都提出了更为严格的要求。钻探取芯的关键技术是钻探设备、器具和技术方法。设备器材、技术对钻探效率、质量等方面有重要的作用,可以缩短勘探周期、加快开发利用有着深远的意义。
二、我国目前的钻探技术呈现多样性的特点
1 金刚石绳索取芯技术
自20世纪70年代中期金刚石绳索取心技术我国开始推广应用,在当时找矿钻探工作用的最普及,综合地质效果最佳的钻探技术。但在应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距,利用金刚石绳索取芯钻探技术还不能真正完成深部找矿的工作量,这就要求有更高效率的方法来完成深部取芯从而完成深部找矿的目的。一般做法是使用内径可以通过绳索取芯钻具内管的普通钻杆来完成深部取芯作业。从以上来看,金刚石绳索取芯技术的局限性也是明显。加上金刚石钻头的使用寿命短,易磨损等问题,就限制了金刚石绳索取芯钻探技术在深部找矿中的广泛应用。
2.反循环连续取芯钻探技术
反循环连续取芯钻探技术是采用压缩空气作为循环媒介,利用双壁钻杆以冲击回转全面碎岩和连续岩屑作为地质样品的方式钻探施工,利用这种方法所获取的深部地质矿藏样品一般就能达到深部找矿的要求。取得了很好的效率效果。
3 液动冲击回转钻进技术
这种钻探技术的应用使得钻探的矿藏深度更上一层,工作效率比以往的钻探技术都要高, 但是这种技术的使用寿命很短,在施工的过程中钻孔往往会被岩浆堵死,从而导致提钻频繁。所以这种技术在实际应用中较少。
4 空气泡沫钻探技术
空气泡沫钻探技术是一套比较成熟的深部找矿的钻探技术,但是它的投资以及能耗都很高,都要比普通钻探技术高得多。因而这项技术很少被推广。
5 高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术
受控定向钻探技术是一种可以使钻孔轨迹按照预定方向前进的特殊钻探技术,该项钻探技术还可以实现在一个主孔内钻进多个分支孔的羽状钻孔。这种钻探技术它的控制精度很高,它比普通钻探技术更能到达更深的矿藏部位,它能在坑道和斜体矿中作业。而且它的工作效率很高,费用低。岩心定向技术在石油勘探中应用较广。
三、由于钻探技术在找矿中起着至关重要的作用,因而要解决深部找矿关键技术问题的对策
1 岩心钻探设备的研制和开发,利用世界上的先进的相关技术,设计出适合我国地理风貌的钻探,以便为社会主义经济的腾飞添加动力。钻探技术的提高是深部找矿成功的必要条件,而坑道钻探设备的能力也急需提升,这样就为深部找矿的任务铺平
2加快先进岩心钻探设备的推广,先进设备的推广,推动了我国矿业的产业化进程。先进岩心钻探技术的推广也可降低深部找矿的投入费用。
3 岩心钻探器具及工艺方法
利用世界新技术、新材料、新经验对各种钻探技术进行择优综合,取长补短。研制适合我国找矿要求的钻探器具,在技术上进行再完善。建立健全先进钻探设备、工艺方法的推广机制,建设利用先进钻探设备,做到设备和器材的精密标准,从而提高深部找矿的效率,为社会主义建设服务。
四、我国人口众多,但相对而言资源短缺也是社会面临的重大问题,已经成为我国经济社会发展的瓶颈,因而加快新资源的勘探开采已经刻不容缓地提上日程。当前矿藏开采与经济社会发展的要求出现矛盾,特别是我国深部矿藏资源勘查严重滞后,与人民生活息息相关的重要资源可采储量下降,因而难以满足当前经济发展的的需要。因而对深部找矿、采矿提出了更高的要求,归根结底是新深度、新要求与研发新技术、新设备器具间的矛盾、已有技术成果与推广应用间的矛盾、先进技术与旧有观念之间的矛盾、技术的先进性與经济的可行性之间的矛盾,技术需求与信息滞后之间的矛盾。要解决这些问题,首先是从上到下的领导重视,切实地提出目标、制定计划、开展工作;其次进行技术创新,加强人员培训。利用现代先进技术进行深部找矿。因而深部找矿对地质钻探技术提出了更高的要求,同时也为地质钻探技术的发展创造了条件。我国综合国力的提升,需要社会各方的努力,而深部找矿技术的推广与应用,无疑会为社会经济的发展注入新的动力,这就要求地质工作者务必在技术上要不断创新,要吃苦耐劳。
参考文献
[1] 曹新志;张旺生;孙华山;; 我国深部找矿研究进展综述 [J];地质科技情报;2009年02期
[2] 牛树银;孙爱群;李玉静;王宝德;胡华斌;毛景文;李英平;; 鲁西幔枝构造及其控矿特征[J];地质学报;2009年05期
[3]朱恒银,马中伟.深部找矿中加强钻探技术工作的几点认识[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2007(5):8—9.
[4黄崇轲.大力推广受控定向钻探技术的建议[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2008(1):3.
作者简介:白林 男,(1987-)助理工程师,主要从事固体地质找矿勘查工作。