高長春
(江西省核工業地質局二六五大隊)
鈾礦是一種特殊的資源,是核能開發利用中的一項重要資源,其鉆探找礦遠景對核工業發展影響巨大。目前,在我國核工業中開發利用最廣的資源是鈾礦。從新中國至今,我國核工業鈾礦鉆探找礦工作實現了長足發展,探礦深度由淺層轉向地層深部,探礦重點從花崗巖型等鈾礦床轉向可地浸砂巖型鈾礦床,地質鉆探技術和工藝水平提升效果顯著。但是隨著鉆探深度越來越大、地質條件越來越復雜,如何保證地質鉆探工作質量成為核工業單位的一大重要工作。對此,應樹立全面質量管理理念,把工作質量控制貫穿于鈾礦地質鉆探施工的全過程。
在鈾礦鉆探找礦工作中,開始鉆探施工前,對鉆探地點進行地質勘查,查清控礦斷裂地表出露位置及其走向延伸、傾向變化,巖性及巖層破碎程度等情況,全面掌握與礦床相關的地質信息,據此部署地質鉆探工程,合理確定探礦方案和設備進場線路,確保地質鉆探工作有序展開。特別是進行深度鉆探工作時,為減少鉆探施工的盲目性,先進行槽探、井探,準確揭露地表出露情況,借此判斷該地質區域的找礦遠景,確定遠景廣闊后再進行深部鉆探工作部署。
為做好鈾礦鉆探工作,在開始鉆探前應根據地質情況及鉆探工程布置確定質量目標,做好相關的資料準備、鉆探設備及配套方式選擇、供電供水管線搭建、檢測工具準備等工作,夯實工作基礎。
核工業單位在內部成立項目質量專項小組,項目經理為第一領導,技術人員、鉆探施工人員為成員。同時,建立以項目經理為主的質量管理責任制,使地質鉆探工作在規范的質量管理體系下進行,確保地質鉆探工作在可控范圍內,對突發情況做出及時反應。加強組員專業技能培訓,建立一支精干的地質鉆探隊伍。
地質鉆探施工前,項目技術人員準確、全面、嚴格的落實技術交底工作,讓所有參與地質鉆探施工的人心中有數,了解鉆探施工意圖,掌握相關的技術和工藝,如壓涌鉆探技術、鉆進取心操作等,以保證地質鉆探工作質量。
根據鉆探規程和施工現場情況編制機臺修建和機塔安裝的方案,完成機臺修建和機塔安裝工作后,安全檢查無誤方可正式進行地質鉆探。在機臺修建和機塔安裝過程中,每一部件(機臺木、塔布等)都要準備妥善,根據地質鉆探工程部署確定機臺土方開挖面高度,做好防雷、放電措施。
為了鉆探施工安全,我國推出《鉆探施工安全標準》,對鉆探施工安全設備配備、鉆探施工安全操作(裝卸搬運、汽車吊等)、鉆探施工安全管理都提出了明確規定。在鈾礦地質鉆探中,要嚴格落實《鉆探施工安全標準》有關規定,使各項操作符合標準要求。如,修建鉆探機場時遵守平整、堅固、穩定等原則,設置相應的防水措施;高空安裝與拆除作業中禁止高空拋物等。執行以上標準要求,能保證地質鉆探操作工作有序、高效的展開,為鉆探工作提供質量保障。
巖心鉆進施工是鈾礦地質鉆探找礦工作中的關鍵環節,通過巖性鉆探可以獲得關于鈾礦床的第一手寶貴實物資料,而這些資料是分析鈾礦床類型、鈾礦儲量的依據。由此可見,要想達到理想的鈾礦地質鉆探找礦效果,做好巖心鉆進操作是非常重要的,唯有這樣才能保證實物資料的準確性和完整性。
在巖心鉆進施工前,先確定鉆進施工的相關參數,如壓力、鉆速、泵量等,最好采用低轉速、小泵量的參數,以保護巖心不受損壞。如果遇到含礦層及巖性的破碎程度較高的情況,可以通過加密采心回次的方式來保證巖心采取率。此外,在具體鉆進施工中要根據不同的情況,適當選用投鋼球式、半合管式等取心鉆具及新型復合片鉆頭,提高取心鉆具和鉆頭選用的科學性,便于提高巖心采取率。
鉆孔涌水是鈾礦地質鉆研施工中的常見問題,主要發生在鉆進、提鉆、終孔換漿沖孔的過程中,為地質鉆探施工帶來了較大困擾。一旦發生鉆孔涌水情況,鉆孔、機場等都可能遭到浸泡,無法正常投入鉆探生產。核工業單位要針對鉆孔涌水發生的主要環節采用綜合治理方法,最大程度的防治鉆孔涌水問題。
(1)地質勘查后若發現鉆探線路經過涌水地層,鉆探時要事先下放井口管,作為排水之用;
(2)配制具備一定密度的高質量泥漿,每一次提鉆時都向鉆孔內注入泥漿,維持壓力均衡;
(3)鉆進施工中,出現鉆孔涌水情況后,及時排出受水污染的泥漿,然后向泥漿中添加家稠材料,調整泥漿濃度、改善泥漿性能;
(4)進行涌水地層鉆進時,可以采用快速鉆進方式,控制好提鉆下鉆速度,避免由于過快而破壞孔壁,保護孔壁不受損壞;
(5)鉆進中認真、仔細的觀察水泵吸水效果,防止吸水管蓮蓬頭浸入泥漿中。如果出現這一情況,應及時更換蓮蓬頭;
(6)采用壓涌鉆進技術、泄壓鉆進技術,利用先進的技術治理涌水問題,以保證地質鉆探工作質量;
(7)為達到保護鉆孔和巖心的作用,在終孔換將沖孔中應做選用適合的洗液選。
在核工業鈾礦地質鉆探施工后,為保證鉆孔不受破壞,要做好相關鉆研設備機組的拆除工作。在拆除操作中,嚴格遵守“安全第一”原則,根據國家相關規定確定拆除方案和拆除循序。尤其是大型部件的起吊工作要尤為注意,鋼絲繩和部件要綁扎牢固,保持物品兩側力量均衡,避免傾斜。做好機組拆除的安全管理工作,是地質鉆探施工質量的最后一道屏障,應給予高度重視。
綜上所述,隨著我國社會經濟的迅速發展,核工業作為我國第一產業,無論在比重上還是作用上對我國的經濟產業起著絕對性作用,這就要求核工業在發展中能夠強化自身的技術、質量等多方面的管理。在核工業鈾礦地質鉆探施工中應實行全面質量管理,把工作質量控制貫穿于是施工前、施工中、施工后的每一個環節中去,切實落實相關工作,以達到良好的鉆進質量控制效果。特別是在地質鉆進施工過程中,要做好巖心鉆進和用水地層處理工作,保護巖心和孔壁不受破壞,這是地質鉆進工作質量控制的核心內容,做好了這些工作,才能達到理想的鉆探找礦效果。
[1]王歡.鈾礦地勘單位安全生產標準化管理體系和危險源控制研究[D].南華大學,2013.
[2]姜德英,李成城.創新科技,強化能力,精益管理,努力建設一流鉆探隊伍——中核地質鉆探“十一五”工作回顧及“十二五”工作設想[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2011,01:15~17.
[3]李子穎,秦明寬,蔡煜琦,范洪海,程紀星,郭冬發,葉發旺,陸士立,梁春利.鈾礦地質基礎研究和勘查技術研發重大進展與創新[A].《鈾礦地質》2015增刊 1[C].2015:15.
[4]李超.湘核地質局301大隊人力資源結構優化對策研究[D].中南大學,2014.