試論新形勢下探礦工程的鉆探技術應用

■　劉金良

（河北省地礦局第五地質大隊河北唐山063000）

試論新形勢下探礦工程的鉆探技術應用

■劉金良

（河北省地礦局第五地質大隊河北唐山063000）

我國主要的產業之一便是礦產，礦產行業的發展對我國經濟的發展有著重要的促進作用，隨著社會經濟的突飛猛進，探礦工程行業也得到快速發展，但是以及無法滿足人們日益增長的需求。在新形勢下的探礦工程中，鉆探技術是一項極為重要的技術，它的應用和推廣極大地促進了探礦工程的發展，增加了探礦工程的經濟效益。然而，在實際應用和推廣過程中依舊存在著一定的問題，本文對新形勢下探礦工程的鉆探技術應用進行分析研究，以供參考。

新形勢探礦工程鉆探技術應用

1　新形勢下探礦工程的鉆探技術應用的重要性

我國的地質鉆探技術是一門歷史較為悠久的專業，它是人類生存和發展的過程中不可或缺的一門基礎科學。我國的鉆探技術起始于四川，首先是為了尋找水資源，后來用于尋找鹽資源，該技術的使用對當時社會和人民的生活帶來了極大的便利。隨著該技術的不斷進步，越來越多的領域也開始不斷引入該技術。改革開放以后，鉆探技術逐步被重視，更體現了其重要性。隨著經濟全球化、科技全球化的推進，經濟的發展對礦產資源的需求趨于增大。但是在粗放經濟戰略的經濟發展模式下，許多易采礦床大部分已經被開采，現存的礦床多具有地質構成復雜、不利于勘查和采掘的特點，對于此類特殊礦產的鉆探，一方面需要有相關理論的支撐，另一方面面臨著許多復雜的工程實踐問題。提高鉆探效率，保證工程安全順利進行，鉆探成本最小化，質量最大化，一直都是地質工作者努力的方向，也是今后鉆探技術革新的一個準繩。

2　新形勢下探礦工程的鉆探技術應用現狀

2.1目前的鉆探技術推廣現狀無法滿足新形勢的要求

當前，我國正面臨著嚴重的礦產資源危機局面，國家對此十分重視。在《決定》中為我國地質勘測工程提供了先進的思想并提出了更高的發展要求。面對傳統的探礦技術的落后與新形勢地質勘測工程的發展兩方面的影響下，探礦工程必須進行鉆探技術的使用，提高鉆探技術，將新手段、新模式、新技術應用到新的管理體制上，建立起一套極具創新性的新機制。

2.2巖心鉆探生產技術水平低

隨著新的地質找礦高潮的到來，鉆探工作量大幅度回升，在工程市場上拼搏了多年的部分探礦工程主力部隊又轉回到了固體礦產鉆探施工中，但此時鉆探裝備已經陳舊落后，地質巖心鉆探的從業人員多數缺乏巖心鉆探的施工經驗，目前很多鉆探生產單位的鉆工和技術人員連普通金剛石鉆進和繩索取心鉆進技術這些在2O世紀8O年代末期已近乎常規的鉆探技術都沒有用過，多數缺乏深孔鉆探經驗。

3　探礦工程的鉆探技術的應用

3.1金剛石繩索取心鉆進技術及應用

在地質勘探中，還有一種提法被稱為有磨料就有鉆探工藝。有何種方式的鉆探工藝就會需要相應的鉆探設備。鉆探設備作為勘探過程中的關鍵設備，關系到整個項目的勘探效率和成本。如今金剛石已經成為鉆機的基本磨料，這就需要勘探公司采用更先進的鉆探設備與之配套。但目前國內的鉆探設備與基本磨料的配套很不完善，很多勘探隊伍仍采用比較落的生產方式和裝備，這無法滿足經濟發展對勘探行業的需求，也成為制約國內探礦工程發展的瓶頸。金剛石鉆頭的質量和性能與繩索取心鉆進效果密切相關。中國已研制成功具有不同唇面造型和技術參數的高效率、長壽命繩索取心金剛石鉆頭，包括天然表鑲金剛石鉆頭、天然或人造金剛石孕鑲鉆頭、電鍍金剛石鉆頭、人造金剛石聚晶鉆頭、金剛石復合片鉆頭。不但鉆頭品種較多，基本上滿足了繩索取心鉆進不同地層的需要，而且鉆頭質量不斷提高，平均使用壽命已接近世界先進水平。研究薄壁繩索取心鉆具系統，薄壁高強度鉆桿及長壽命金剛石鉆頭，以減小碎巖面積，提高堅硬地層的鉆進效率是今后工作的重點。

3.2反循環鉆探技術

技術操作工藝:根據循環介質的不同，該技術分為空氣反循環和水力反循環兩種。（1）空氣反循環是以壓縮空氣作為循環介質，通過雙壁鉆桿的外管將壓縮空氣送至孔底，空氣膨脹提供沖擊力驅動孔底潛孔錘作用在巖石上，而空氣作用后經過雙壁鉆桿的中心通道返回地表，同時還夾帶著巖屑，根據這些巖屑作為地質鉆探取樣的樣本進行化驗分析；（2）水力反循環連續取心鉆探技術是以清水或泥漿作為循環介質，循環方式和空氣反循環一致，也是利用雙壁鉆桿將液體介質經管環隙輸送到孔底，取心鉆頭得到的是柱狀巖心，將其經內管中心通道攜帶至地表?？諝夥囱h連續取樣不足之處在于若單純用巖屑評判標會顯得不是很合理，對地層結構和構造缺陷缺乏真實反應，在某些對這樣地質鉆探要求的情況下還不能滿足。水力反循環的取心鉆探技術可以取到較為完整的巖塊，取心質量好，對巖層的判斷準確、時間利用率高、勞動強度低，但是取樣效率低，能源消耗也較大。

3.3空氣泡沫鉆進技術的應用

在這一技術作用下有著比較強的針對性，實際應用的對象就是干旱缺水條件下的地質礦產勘查，主要有震源孔和水文水井等。空氣泡沫鉆進技術自身有著鮮明的優勢，最為明顯的就是在速度上，在通過空氣潛孔錘進行鉆進的過程中就可在速度上有著顯著提高，并能夠通過這一技術的應用可進行反循環連續取芯，所以在工作效率上就得到了提升。

3.4液動潛孔錘鉆進技術及應用

液動潛孔錘鉆進技術是沖擊式鉆進和回轉式鉆進相結合的一種鉆進方法，回轉和沖擊聯合作用，共同破碎巖石，它們相互補充，發揮出其主要優點，因此潛孔錘鉆進方法能夠提高鉆進效率。工作原理是利用泥漿泵供給的液能，直接驅動組合在鉆具中液動潛孔錘內的沖錘上下往復運動，連續不斷地對鉆頭施加沖擊載荷，配合回轉剪切從而達到高效碎巖的目的。目前，小口徑液動潛孔錘鉆進技術臻于成熟并得到較好應用，但在地熱及石油領域運用較少，大多處于試驗階段。

4　結束語

地質調查工作和資源勘查技術支撐體系的重要組成部分，為保證地質大調查和資源勘查鉆探工程順利完成，逐步提高鉆探生產水平，更好的滿足地質調查的要求，探討新的探礦工程新技術推廣模式勢在必行筆者提出了盡快依托相關探礦工程研發機構，在重點大區組建探礦工程新技術示范中心的建議，保證我國的探礦工程技術的可持續發展。

[1]呂忠恒.試論地質鉆探技術應用現狀及工作原理[J].科技與企業，2013，（12）：188.

[3]梁耀雄.工程地質鉆探中鉆孔技術的探討[J].低碳世界，2013，（14）：106-107.

[4]張秉正.地質鉆探工藝技術[J].黑龍江科學，2014，5（08）：245.

P634[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-133-2