地質勘查與深部鉆探找礦技術分析

付開欣+魏巍

摘 要： 經(jīng)濟的發(fā)展帶動資源的需求量，地表的礦產(chǎn)已經(jīng)不能滿足人們的開采和使用，只有采用科學技術向深部地質進行鉆探，尋找到合適的礦藏才能及時供給人類所需。本文從我國地質勘查與深部找礦技術的現(xiàn)狀為切入點，闡述了地質勘查和深部找礦的技術要點，分析了提高勘察和找礦技術的措施。

關鍵詞： 地質勘查；深部地質鉆探；現(xiàn)狀；技術要點；措施

科學技術的發(fā)展推動了工程項目的進步，因而對礦產(chǎn)資源的需要劇增，地表的礦產(chǎn)資源已經(jīng)逐漸枯竭，地表型的大型礦床更是幾乎絕跡，加之我國現(xiàn)有的礦資源儲量已經(jīng)不能滿足國家發(fā)展所需，優(yōu)化地質勘查技術，向地質深部進軍，尋找深部地質蘊藏的礦產(chǎn)資源顯得尤為重要。

一、深部地質鉆探找礦技術的現(xiàn)狀

1、設備陳舊

我國的礦產(chǎn)勘查技術已經(jīng)取得了很大的進步，在勘查的方法上和探索開發(fā)新技術上均有所進步，但由于某些勘探技術研究所和礦藏鉆探局所采用的勘探設備陳舊，鉆進工藝比較單一，主要以金剛繩索取芯工藝為主，導致我國深部鉆探的機械化推廣和普及程度均比較落后，無法達到實現(xiàn)深部地質鉆探找礦的技術要求和設備要求，因而使得開采的礦藏礦質和開采量均不能滿足需求[1]。另一方面，由于鉆探器具不完善，其相應的口徑級差變數(shù)小，在鉆探的過程中一旦 遇見破碎、軟硬互層、坍塌、掉塊、漏失等復雜情況，則很容易發(fā)生各種鉆孔事故，使得鉆探施工難以進行，嚴重影響鉆探技術的發(fā)揮，延誤工程進度，降低工程質量，甚至導致無法進入到深部地質進行采礦作業(yè)[2]。

2、人才匱乏

鉆探施工所需要的一線鉆探技術人員面臨短缺的境地，由于鉆探技術人員的培養(yǎng)鏈出現(xiàn)斷裂，地質勘查并非所有大學都能開辦的專業(yè)方向，加上許多優(yōu)秀的畢業(yè)生人才更愿意選擇工作條件稍好的經(jīng)濟、法律類專業(yè)，使得地質勘查與深部地質鉆探找礦相關專業(yè)無人問津。此外，造成鉆探技術人才匱乏還因為在地礦部門工作的環(huán)境本身就比較艱苦，而其待遇又比地質人員低很多，加上職稱評定和晉升的制度不夠完善，使得工作強度和待遇無法匹配[3]。另外，往往鉆探技術人員是需要按照地質人員的要求工作，而找到大礦、富礦的功勞也多是地質人員的，所以鉆探技術人員在工作上的熱情不高，年紀稍輕的鉆探技術人員多由于受不了工作的強度和條件的艱苦而離職，只留下一些年紀更長的鉆探技師，但由于近年來各地的鉆探技師評報工作不夠到位，使得真正有技術、有實力的專業(yè)鉆探人才越來越少，很大地傷害了鉆探工人和機長的信心與積極性，更何況近年來鉆探技校招生較少，所以鉆探找礦崗位只留下了以農(nóng)民工群體為主，流動性增大，管理難度也劇增。

二、我國的地質勘查與深部地質鉆探找礦技術分析

1、金剛石繩索取芯技術

該技術主要是在開采的過程中利用金剛石進行鉆探 ，金剛石堅硬的質地能夠幫助鉆到深部地質，對深部地質鉆探找礦起到了重要作用[4]。繩索取芯技術則是將金剛石和特殊材質的繩索結合起來，利用繩索來控制金剛石完成鉆探找礦工作。但是在實際的操作過程中，很容易由于金剛石和繩索之間的協(xié)調(diào)性差，繩索材質不夠堅硬而發(fā)生斷裂。

2、反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術

反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術是將壓縮空氣作為載體，通過雙臂鉆桿碰撞全面碎巖和連續(xù)巖屑，獲取合適的地質樣本。鉆頭在深入地質的過程中，巖屑會借助高速旋轉的鉆頭的作用飄到地表，可以按照這些連續(xù)產(chǎn)生的巖屑掉落的順序來研究深部地質的礦藏構成和深度[5]。這種鉆探技術能夠探測到礦產(chǎn)資源的深度、厚度以及方位，大幅度節(jié)約開采施工的成本和時間。通過該技術進行深部地質鉆探和找礦能夠有效提高工作效率和經(jīng)濟成本，提高經(jīng)濟效益。

3、高精度受控定向鉆探技術和巖心定向技術

高精度受控定向鉆探技術是在地質勘探時，面臨勘探部位難度較大和隧道內(nèi)遇到斜坡陡壁的情況，利用普通的鉆孔技術往往很難達到理想的效果，所以需要采取精度更高的受控定向鉆探技術進行鉆孔，通過羽狀鉆孔尋找到合適的孔位，既能減少工作量還可以節(jié)約成本費用。但在實際的操作過程中，由于深部地質巖心直徑較小，所以地質鉆探取芯很少真正使用高精度受控定向鉆探技術和巖心定向技術。因而這種技術一般是在地質勘查和鉆探找礦深空施工的時候使用，能夠有效減少孔內(nèi)各項事故發(fā)生的概率。

4、液動沖擊回轉鉆進技術

該技術是在上世界六十年代開始投入研究和使用，經(jīng)過不斷研究和創(chuàng)新，制造了以該技術為核心的多種類型和規(guī)格的液動沖擊器。該技術與普通的鉆探技術存在一定區(qū)別，在一般的鉆探條件下，泥漿很容易在鉆探的過程中形成自然沉淀，這是由于泥漿的固相含量高，并且泥漿固控系統(tǒng)是將巖屑在傳統(tǒng)泥漿池加循環(huán)槽中進行自然沉淀，因而液動潛孔錘內(nèi)部的零件經(jīng)常發(fā)生卡住死機的情況，大幅度降低其工作壽命。

5、遙感技術

該技術是借助地質信息對土壤層、水層、巖石層等地質組織進行全面分析，了解有利于形成礦藏的區(qū)域的位置。此技術主要是通過大范圍的地質測繪和分析來獲取礦藏種類的相關信息，以此得到關于蝕變礦物的特定波譜，再對勘察區(qū)域中的巖石進行波譜對照，順利完成勘查找礦工作。

三、地質勘查與深部地質鉆探找礦的改進措施

地質勘查和深部地質找礦工作是一個系統(tǒng)性強、動態(tài)化、復雜化的過程，需要借助鉆具、流體和相應的地面設備和人員的力量來開展工作，而這些力量中，需要先進的科學技術和優(yōu)秀的人才來支撐。一方面，鉆具、流體和地面裝備能否發(fā)揮全部作用取決于技術的運用水平。我國的鉆探找礦技術仍然處于比較落后的局面，必須加強學習的過程，虛心向優(yōu)秀的外國專業(yè)人員請教，政府相關部門也應該投入更多資金，完善投資引進的規(guī)范制度，積極引進可行的先進技術。另一方面，對于進行地質勘查和鉆探找礦的專業(yè)人員而言，需要健全和完善獎懲機制和晉升流程，為在崗的工作者帶來工作的積極性和動力。同時，也應該廣泛與各大高效開展合作，為地質勘查和找礦工作注入新鮮血液。此外，還應該建立相應的培訓機制，注重生產(chǎn)骨干的培養(yǎng)，將優(yōu)秀的技術和經(jīng)驗傳授給更多的人員。

總結：地表淺礦開采量的降低使得地質勘查與深部地質鉆探找礦工作的責任重大，在開展深部地質找礦工作的同時，更應該注重先進技術的使用和優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，只有不斷提高找深部地質鉆探找礦工作的專業(yè)程度，才能獲取到更多的礦藏資源。

參考文獻

[1]王春女，于曉飛，覃志安等.華北地區(qū)整裝勘查找礦進展與成果[J].地質論評，2016，62（z1）：129-130.

[2]劉亮明，蔡愛良.深部找礦：地質理論、勘查技術、投資決策的難題及對策[J].地質通報，2009，28（7）：923-932.

[3]曹新志，張旺生，孫華山等.我國深部找礦研究進展綜述[J].地質科技情報，2009，28（2）：104-109.

[4]吳志華.關于現(xiàn)代地質深部找礦的實踐與思考[J].有色金屬（礦山部分），2010，62（1）：33-36.

[5]葉天竺，薛建玲.金屬礦床深部找礦中的地質研究[J].中國地質，2007，34（5）：855-869.endprint