鉆探技術在深部找礦中的應用

(成都理工大學地球科學院 四川 成都 610059)

一、深部礦產勘查中的綜合地質研究現(xiàn)狀

綜合地質研究工作對于深部礦產的開采勘查工作來說是占有十分重要的位置的，經多樣的數據調查說明了綜合地質研究工作具有這一特別位置。因為深部找礦工作涉及的方面十分廣泛，具有多學科重合性，諸如資源勘探，地質學，礦產礦床學等多種學科的應用。僅僅是礦產資源這一方面，就要從其礦產的源頭、背景、產狀，形成礦的規(guī)律等不同角度進行探討。尤其在涉及到綜合地質研究工作針對深部采礦工作的探究來說，從其礦產資源在地下不同時期變化、地殼地幔間相互各種作用、種種地質反應作用相互轉換、動能的變化運等等不同角度來論述探討深部采礦這一大方向，是各國家目前主要研究趨勢。主要例子就是來自俄羅斯的《新世紀之交礦床預測、普查及研究問題》，其論文研究就是關于該國對于綜合地質研究工作在深部采礦中的突出顯著應用。而在我國其主要進行綜合地質研究工作的業(yè)內人士對于深部找礦這一方向領域也進行了不同方向不同角度的論述見解，十分獨到，其角度包含了像成礦形態(tài)學、礦床分布態(tài)規(guī)律、地殼埋藏不同內部構造等等。

由于綜合地質研究領域涉及面多種多樣，因此要想更加深入了解其對于深部找礦工作的效率性，利用性等針對性研究，因善于靈活應用重點把控。而應格外注意的地方在于綜合地質研究法在劃定范圍內的深部找礦工作中礦產的內部地質變化規(guī)律，尤其發(fā)現(xiàn)其最重要的最集中的集礦范圍，并加已分析處理，總結出礦產產出模型，并應用于最終的實踐中去。

綜合以上論述，綜合地質研究方案其實具有其局限性，因為現(xiàn)階段對于地質理論體系還處于建設發(fā)展階段，畢竟還不是十分完善；再加之深部地質勘查工作具有相對而言的不明確性和危險性與未知性；而目前的各類探勘的方式方法還有待提高與發(fā)展，所以綜合地質研究前景是十分美好的，但還需在此方面繼續(xù)進行充分研究學習與發(fā)展。

(一)關于對礦床形成深度和產出深度厘定的探討

通過研究某知名地質學家所得出的結論顯示，礦床資源的形成相比于其產出的特點具有十分明顯的特點與不同，絕對不能輕易將兩者結為以談進行討論。埋藏在較深的礦產即產出較深的礦產形成時無法確定的是其一定就處于其原來的產出位置，由于之后發(fā)生的一系列地質內外作用等等的影響可能使最早所形成的礦產移位變形所移位到較深處，而將此邏輯顛倒則又可說明最早礦床形成在較深處而移位到上表面。而最早的礦床形成的在地表的垂向距離的遠近，形成礦床的區(qū)域上的大小尺度對于深部找礦工作的研究指示具有相對優(yōu)勢特點。對于這樣的最初形成礦床的深度也是對于形成礦產體系研究中占有重要位置的。對于研究產礦的深度則可以通過最初的成礦結構形態(tài)規(guī)律等方面去研究。

各種各樣的礦床最初形成的距地距離由于之后的地質構造變化而變化成不同形式。礦床產出深度的判斷是在深部采礦工作的基礎上又一必不可少的主要任務,即現(xiàn)今深部找礦工作中比較難以處理的一些數據結果,深部礦勘查和研究的核心方案即判斷深部礦也許存在的范圍。但是,到目前直接判斷的為止,深部礦產出深度的界定由于各相關部門單位沒用實際的表示支持的，手段方式并沒有較好的完善,有關經驗大都通過具體的勘查工程調查后的后研究決定而成。

(二)成礦系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及其在深部礦勘查中的意義

成礦系統(tǒng)即存在在一定范圍內的，一種可以限制礦床的形成和儲藏的基本所有的地質產狀，結構特征，形成礦床的作用力等綜合的動力階段變化，和伴隨而成的礦床組合體系、由于變化而顯著不同的礦生結構特征所綜合的大組合形態(tài)，內部存在可以進行自身成礦的一個整體。成礦系統(tǒng)還具有一個天然而成的進程的特點，許多的內生礦床還無法直接可以勘查得出，可以突破的地方是這些相關數據信息可以通過已知礦床的變化特殊性處可以換算得出，成礦系統(tǒng)工作則是由已知礦床所顯示的大量數據研究信息來取得，通過逆向手段來研究出形成礦的環(huán)境特點和成礦階段，這樣既可以方便的提供一種重要的條件來對于深部找礦工作過程以及找礦工作的愿景。

二、解決深部找礦關鍵技術問題的對策

(一)巖心鉆探設備

1.設備應該與時俱進

提高開發(fā)研究出適應現(xiàn)階段工作的巖心鉆探設備，間接性的吸收其他運用其設備較為突出的行業(yè)如石油勘探業(yè)，學習其對于這類發(fā)明的運用研究，盡快研制出更貼合深部找礦業(yè)的巖心鉆探設備，為深部找礦工作提供輔助動力。將液體壓力作為新興研究設備的驅動因素，對地質相關的巖性鉆探設備進行先一步的研制發(fā)明，為其后續(xù)的一系列體系設備做出充分準備，并優(yōu)化配套設備如泥漿壓力泵等。

2.鉆探設備的抗力通道效果升級

在具有較為艱巨的礦山開采環(huán)境中的礦物勘探工作進行過程中，于一定范圍內的成礦環(huán)境體系中進行勘探開采，由于某些礦山環(huán)境的特殊性需利用研制的巖性鉆探設備進行后期處理工作，有利于最后的工期的大大縮短，更好觀測出露頭礦物，增大了勘探礦山的效率時間等突出優(yōu)勢。對于抗道鉆探設備來說，其核心效果應最后呈現(xiàn)為工作效率，能力具有相當充分的優(yōu)勢，條件完善，物理條件全方位組成一個整體，從而最終成為深部找礦的基本主要條件。

3.宣傳巖心鉆探設備普遍適應性

所要達到的目的即巖心鉆探設備對于深部找礦所具有的循環(huán)產業(yè)模式的開拓運營，這種運營模式帶到的直接好處即使生產手段更加直接，生產運營成本更可持續(xù)，增長著鉆探設備進一步的宣傳與推廣。近期國內盛行的鉆探設備的運營模式已成為業(yè)內標桿，并獲得了顯著成效，綜上巖石鉆探設備最后的普遍適用性需要大力的宣傳運營來使生產手段更加直接，生產運營成本更可持續(xù)。

(二)巖心鉆探器具及工藝方法

1.加強信息情報收集

相關信息部門根據鉆探技術近幾年的快速發(fā)展，總結了多項有助于我國對于鉆探事業(yè)探索工程的有利情報信息，諸如金剛石鉆進技術、定向鉆進技術、沖擊回轉鉆進技術等，并對國家在科技發(fā)展這一大關上起到突破性進展，進一步在創(chuàng)新科技，研發(fā)科技，引進科技上有很大促進作用。從1990年以來，鉆探工程的使用情況在我國并沒有得到廣泛使用，導致鉆探工作量速降，從而一些較為前沿的鉆探技術在其他工程領域下發(fā)展起來。但若還一味不引進新的鉆探技術，研究鉆探工程發(fā)展，則會對工作進展，工程研究，資源利用等造成不小的弊端。

2.加快新型基礎鉆具的研制

對于研究生產一些新興高端的基礎鉆探用具諸如高壽命金剛石鉆頭、高強度深孔繩索取心鉆桿、新型深孔雙壁鉆桿，不僅可以提升深部地質找礦的生產效率、提高礦產經濟利潤、增加取樣(心)鉆進技術的利用空間、減小資源浪費率，而且在礦產開采技術應用來說也進一步保障其經濟性和穩(wěn)定性。這些新型高效的鉆探用具正在大力研制并推廣運用，有些則已推進申報審批進展。對于空氣泡沫鉆進技術來說，在水資源利用、鉆效率的提高、使用年限的增長、對巖心的污染和堵塞等方面來說相對于普通泥漿鉆進都具有較大的優(yōu)勢。此項技術在深部找礦工程上具有較大的應用前景，但由于此項技術多年未曾繼續(xù)研究推進，從而推廣應用率相對較低，則需加強完善該研究的推廣與應用。

3.加強巖心鉆探器具研究

在鉆探儀器，鉆探技術，工藝方式上的廣泛應用性及功能性加強集成創(chuàng)新。國外在鉆探器具上主張功能多樣化和綜合一體化，而我國則需利用現(xiàn)有先進技術手段及工藝方式結合國外各種經驗進行整合出新。比如“三合一”(螺桿馬達+液動錘+繩索取心)鉆具的研制就是一項集創(chuàng)新及多功能性一體的綜合鉆探器具，隨之在大陸科鉆一井的順利工作，也標志值我國鉆探科研器具又達到了一個嶄新的高度并也領先于國際水準。而對于目前在取芯上無法連續(xù)的問題上，勘探所又積極進行研發(fā)的定向造斜段連續(xù)繩索取心工具及正在申報立項的中空式液動錘繩索取心工具、繩索取心與反循環(huán)連續(xù)取樣結合的組合鉆探技術。這些先進的鉆探技術器具對于我國進行深部采礦工程的發(fā)展有著極高的促進作用。

4.建立鉆探設備、工藝方法的推廣機制

建設利用先進鉆探設備、工藝方法的鉆探樣板工程。由于我國在鉆探技術的科研工作起步較晚，而最近可供研究的資料也僅起源于上世紀70年代左右，雖說近來國家注重對于此類專業(yè)進行科學研究并進行較多的完善與改進，但其中仍存在些許不足還需完善。我國可以利用外國礦業(yè)公司對于國內鉆探技術的投資來加強鉆探技術的交流合作相互學習，并通過利用其較為先進的鉆探儀器與設備、技術與方法，來鞏固完善我國深部采礦總的鉆探技術，還可供科研機構及相關專家學習交流。

5.注重鉆探從業(yè)人員的培訓工作

由于鉆探技術在深部找礦中應用的技術器械和儀器設備十分精準與自動化，則需要更高素質高質量的技術人員進行操作，從而對于專業(yè)技術人員的培養(yǎng)也十分重要，否則無法保證深部找礦工作的順利及高質量的完成。

三、結束語

深部找礦技術的最后能否取得滿意的成果其關鍵原因，取決于許許多多的因素，而最核心的既是政府是否能對此項目表示支持，相關單位能否大力投入跟進，大密度的研究科研工作能否加速進行，新技術新方法能否有效運用，傳統(tǒng)觀念技術手段能否真正得到應有的發(fā)展。面對這些待需解決的不足及問題，最重要的則是提高對此類問題在領導層的重視程度，轉變固有想法，設立更長久的目標；再者需要不斷創(chuàng)新改革相關政策體制，加強相關專業(yè)人員的學習與培養(yǎng)。