小口徑固體巖芯深孔鉆探技術

楊 延 東

(山西省煤炭地質水文勘查研究院，山西 太原　030006)

?

小口徑固體巖芯深孔鉆探技術

楊 延 東

(山西省煤炭地質水文勘查研究院，山西 太原030006)

論述了鉆探工程對于實現地質找礦發展目標的重要性，分析了鉆探工程的社會經濟效益，闡述了深孔鉆探技術所需的設備與施工工藝，提高了深孔鉆探技術解決實際問題的工作效率。

鉆探工程，地質勘察，經濟效益，礦產資源

0　引言

我國的礦產資源較為豐富，需要采取有效的開采技術促進地質勘查單位長期穩定的發展，加快國民經濟的發展速度。在找礦的過程中，各種信息化技術的出現為實際工作效率的提高帶來了重要的保障作用，為礦產開采企業未來戰略投資范圍的擴大奠定了堅實的基礎。作為鉆探工程的重要組成部分，地質找礦方法的有效使用可以縮短找礦時間，增強相關地礦企業的綜合市場競爭力。

1　鉆探工程對于地質找礦發展目標實現的重要性

各種礦產資源的有效開采，需要充分地發揮地質勘查單位相關技術人員的優勢，為找礦過程中各種問題的有效解決提供可靠的保障。地質工作作為地質勘查單位戰略部署中的工作核心，實際工作效率的高低直接影響著企業的經濟效益。相對而言，地質工作包含的內容比較豐富，像地球物理、遙感探測、測量等，都屬于地質工作的重要內容。技術人員只有根據這些具體的工作內容完成相關的工作計劃時，才能增強地質勘查的實際作用效果，準確地確定礦產資源的大致位置。地質勘查工作完成前期的準備工作后，需要進行鉆探驗證的工作。這些工作主要是對礦體的形態、礦層的厚度、規模大小、礦體的地質特征等進行深入地分析，并將其中的固體巖芯取出置于實驗室的相關儀器中，確定礦石的品質，獲取更多的有關礦產資源的地質信息。實現這樣的發展目標，需要合理地開展鉆探工程，加強對地質工作的整體控制，確保找礦工作的整體質量。在具體的找礦工作進行中，對于鉆探技術的依賴程度非常大，從根本上保證了找礦目標的順利實現。因此，選擇可靠的鉆探技術，擴大鉆探工程的應用范圍，對于地質找礦工作效率的提高具有深遠的意義：保證了更多地質找礦目標的實現，加快了現代化地質勘查企業的建設步伐。

2　鉆探工程開展所帶來的實際經濟效益

為了滿足市場多元化的需求，加快經濟社會的發展速度，我國的政府部門更加注重與地質勘查企業的緊密合作，確保了各種礦產資源的有效開采。鉆探工程的順利開展，不僅有利于提高找礦工作效率，也為社會就業問題的解決帶來了重要的保障作用，保證了社會的穩定。鉆探能力突出的地質勘查企業為我國不同行業生產力的提高產生了積極的影響：優化了各種資源的配置效率，為現代化企業戰略目標的實現帶來了可靠的保障。與此同時，鉆探工程的有效開展，有利于改變我國部分礦產原料不足的發展現狀，將會減少某些礦產資源的進口量，進而提高我國重要礦產資源開采和儲存的綜合能力，增強我國的綜合實力。這些方面的不同內容，客觀地說明了鉆探工程開展所帶來的實際經濟效益。

現階段單孔段經濟效益的變化如表1所示。

3　深孔鉆探技術裝備與施工工藝

鉆探工程施工中對于深孔鉆探技術的依賴程度非常高，需要技術人員結合礦體實際的地質構造特點，充分地發揮出深孔鉆探技術的優勢。由于各種物質的礦床成因較為復雜，客觀地加大了鉆探工藝的施工難度。受到地質構造的影響，礦體的整體完整性較差，不同區域的受力存在著不均勻的問題。因此，在深孔鉆探技術使用的過程中，技術人員應該做好鉆探前的分析工作，確保實際的鉆探效率能夠達到實際工作計劃的具體要求。在一些老礦區的底部勘查中，很多的巖石結構存在著不穩定的問題，客觀地加大了鉆探施工難度。與此同時，鉆探工程開展中，鉆孔深度決定著工藝使用過程中的投資成本。以0 m～500 m作為基礎孔段，相應的成本費用記為500元。隨著孔段深度的增加，鉆探技術使用中的成本費用也會相應地增加。

如表1所示，即為鉆探工程施工中單孔段的經濟效益。

表1　單孔段經濟效益計算表

如表1所示，地質勘查中單孔費用的計算主要是以市場價為基準。采用行業參考標準的計價方式，單孔段的費用將會繼續增加。這些方面的具體內容，客觀地說明了選擇深孔鉆探技術裝備與施工工藝的重要性。

3.1深孔鉆探設備及相關的工具

在深孔鉆探所有設備的組成中，鉆機的質量關系著鉆探工程的施工效率，影響著地質勘查工作計劃的順利開展。鉆機在實際的應用中，為了增強施工質量，加快鉆機的實際施工速度，技術人員可以結合施工區域的實際概況采用繩索取心鉆進工藝。一般情況下，這種工藝應用中存在著泥漿浪費的現象，影響著其中沖洗液的實際作用效果。因此，為了更好地發揮繩索取心鉆進的優勢，技術人員需要采取加大鉆頭外徑的方式，最大限度地滿足深孔鉆進在壓力方面的各種要求。

深孔鉆探施工中容易受到各種客觀存在因素的影響，必須保證鉆桿及相關配套設備的質量可靠性。深孔鉆探工藝施工中絲扣的連接必須嚴密、牢固可靠。施工中的回轉阻力大小需要控制在合理的范圍內，鉆桿必須滿足抗腐蝕性、抗沖擊力的具體要求。除此之外，優化鉆探結構，提高取芯工具性能，也對深孔鉆探工藝實際作用效果的發揮起著重要的保障作用。深孔鉆探設備結構示意圖如圖1所示。

3.2深孔鉆探施工技術分析

為了保證鉆探工程施工中鉆孔質量能夠達到工程的實際要求，需要充分地發揮出深孔鉆探施工技術的優勢，確保鉆孔在實際的應用中能夠達到預期的效果。達到這些工作的具體要求，需要做到：1)分析巖石的完整度，明確鉆孔質量的具體要求，合理配置沖洗液，保證護壁的安全性能可以始終保持在更高的層面上；2)采取有效的除砂設備，做好深孔地質的檢驗及測試工作，確保深孔地質的相關參數能夠達到行業參考標準的具體要求；3)合理設置鉆孔參數，控制鉆頭的尺寸規格，增強深孔鉆探技術解決實際問題的工作效率。

圖1　深孔鉆探設備結構示意圖

4　結語

在不同鉆孔深度勘查的過程中，鉆孔口徑、各種巖石的力學性質、地層完整度等，都對鉆機實際工作性能提出了更高的要求。因此，盡量選用重心較低、變速范圍相對較大、連續性工作時間相對較長的鉆機。文中通過對小口徑固體巖芯深孔鉆探技術的分析和研究，客觀地說明了這項技術在鉆探工程開展中的重要性。

[1]孔林軍.小孔徑固體巖芯深孔鉆探技術的探討[J].科技與企業,2013(23)：47-49.

[2]余漢東,彭典珠.安徽馬頭銅鉬礦深孔巖芯鉆探施工技術[J].西部探礦工程,2015(8)：72.

[3]何計彬.深孔小口徑科學鉆探孔斜機理分析與軌跡預測[D].成都：成都理工大學,2013.

[4]徐國忠.我國深部找礦鉆探技術探討[J].西部探礦工程,2012(10)：108-110.

[5]陶士先,胡繼良.地質鉆探技術與應用研究[J].地質學報,2011(11)：121-123.

[6]方嘯虎.我國深孔鉆探裝備現狀與發展[J].礦業裝備,2013(5)：97-100.

Deep-hole drilling technologies of small-bore solid rock core

Yang Yandong

(ShanxiAcademyofCoalMineHydrologySurvey,Taiyuan030006,China)

The paper discusses the importance of drilling engineering form realizing geological mining development target, analyzes the social economic benefits of drilling engineering, and describes equipment needing in deep drilling technology and its construction technologies. As a result, it improves the working efficiency of deep drilling technology solving actual problems.

drilling engineering, geological survey, economic benefit, mineral resources

1009-6825(2016)21-0084-02

2016-05-16

楊延東(1984- )，男，助理工程師

P634

A