深部礦產(chǎn)勘查中鉆探技術(shù)的運(yùn)用探討

李富強(qiáng)

（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，山東 泰安 271000）

近年來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展步伐日漸加快，社會(huì)各個(gè)層面對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求也越來越大，與此同時(shí)，礦產(chǎn)資源開采深度也在日益更新。通過對(duì)礦產(chǎn)資源勘查現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析探討不能發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)深度與日俱增，是當(dāng)前礦產(chǎn)資源勘查與開采的普遍特征。目前在礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)領(lǐng)域中，已知礦區(qū)深部找礦工作成為工作重點(diǎn)，同時(shí)還包括一些未知礦區(qū)隱伏礦找礦工作。這是當(dāng)前礦產(chǎn)資源深部勘查與找礦工作重要發(fā)展方向。而為了尋求深部找礦突破，加強(qiáng)深部礦產(chǎn)資源成礦理論研究，并在深部礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)過程中，科學(xué)合理應(yīng)用鉆探技術(shù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。另外，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新，對(duì)鉆探技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用也起到了重要的推動(dòng)作用。下文當(dāng)中在對(duì)深部礦產(chǎn)勘查信息采集研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)深部礦產(chǎn)勘查中鉆探技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行探討，以供參考。

1 深部礦產(chǎn)勘查信息采集研究現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多勘查技術(shù)被應(yīng)用于深部礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中，然而不論是應(yīng)用哪一種技術(shù)開展深度礦產(chǎn)資源勘查工作，如下問題：①隨著礦產(chǎn)勘查深度日漸加深，地層結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，特別是開展深部鉆探過程當(dāng)中，需要對(duì)大量的石層進(jìn)行穿透，鉆探難度大幅增加。②深部礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中，需要大量的成本投入，而且此項(xiàng)工作的開展，需要投入大量的機(jī)械設(shè)備和相映的鉆探資料，不僅人力投入較大，而且還有非常大的物理投入，所以成本投入大是深度礦產(chǎn)資源勘查的重要特點(diǎn)。③實(shí)際鉆探工作開展過程當(dāng)中，還時(shí)常出現(xiàn)一些鉆孔偏移問題，由于深部礦產(chǎn)勘查鉆孔深度非常大，同時(shí)轉(zhuǎn)進(jìn)過程當(dāng)中還需要對(duì)各種地質(zhì)地層進(jìn)行穿透，極易引發(fā)鉆孔偏移現(xiàn)象。

2 深部礦產(chǎn)勘查中常用鉆探技術(shù)分析

（1）遙感技術(shù)。將遙感技術(shù)作用充分發(fā)揮出來，開展深度礦產(chǎn)資源勘查工作。①為了確保深部礦產(chǎn)資源勘查工作的順利推進(jìn)，在具體勘察工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)有關(guān)模型進(jìn)行構(gòu)建，模型構(gòu)建時(shí)，需要對(duì)特殊勘查區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，并且選擇遙感影像中的色調(diào)為前提，各個(gè)環(huán)節(jié)都有著十分緊密的聯(lián)系。②實(shí)際勘察工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行有效構(gòu)建，并對(duì)技術(shù)進(jìn)行分析對(duì)比，選擇先進(jìn)的技術(shù)手段以及豐富的理論，經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性的技術(shù)方案，為深部礦產(chǎn)資源勘查工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。③工作人員在實(shí)際勘察時(shí)，要以遙感影像為前提，對(duì)遙感影像范圍有效擴(kuò)展，使其范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)礦產(chǎn)分布情況詳細(xì)預(yù)測(cè)，對(duì)礦產(chǎn)位置充分明確與掌握，進(jìn)一步提高勘察效率。

（2）地震反射技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是利用震波相地層深度結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)射，來有效預(yù)測(cè)地層的性質(zhì)和形態(tài)。深度礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中利用此項(xiàng)技術(shù)，確保勘查深度能夠符合相關(guān)要求，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還有一些問題需要注意：①深部礦產(chǎn)資源勘查工作的有效開展，相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以通過地震反射技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，然而由于礦產(chǎn)資源分布于地層深度，在具體應(yīng)用過程當(dāng)中，信號(hào)收發(fā)，與一些因素造成不利影響，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要合理的控制這些因素，避免不利因素影響信號(hào)。②由于鉆孔深度不斷增加，地震反射信號(hào)也會(huì)呈現(xiàn)不斷減少的趨勢(shì)，為了能夠保證信號(hào)能夠及時(shí)的進(jìn)行收發(fā)，應(yīng)當(dāng)利用三維立體技術(shù)使信號(hào)進(jìn)一步增強(qiáng)，但是對(duì)信號(hào)增強(qiáng)過程當(dāng)中，必須要對(duì)成本科學(xué)控制。

3 深部礦產(chǎn)勘查中鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析

（1）客觀認(rèn)識(shí)深部礦產(chǎn)勘查工作。在進(jìn)行深度礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中，工作人員必須要對(duì)深部礦產(chǎn)資源勘查的相關(guān)資料有一個(gè)全面的了解與把握，對(duì)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)要求熟知，更要對(duì)鉆孔型號(hào)充分明確，對(duì)鉆孔實(shí)際展開全面的分析與研究，充分了解深部礦產(chǎn)資源勘查的復(fù)雜性。由于深部礦產(chǎn)資源勘查工作存在很大的難度，特別是鉆探過程當(dāng)中，地層結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，不僅會(huì)穿越堅(jiān)硬的巖石層，同時(shí)還會(huì)穿越松散的砂石層，而且也會(huì)對(duì)二者混合區(qū)域進(jìn)行穿越。所以在實(shí)際鉆孔過程當(dāng)中，保證鉆進(jìn)工作效率，單一的技術(shù)應(yīng)用顯得力不從心，可以聯(lián)合多種勘查技術(shù)手段，來保證勘查效率和質(zhì)量。而且在鉆探過程當(dāng)中，為了確保鉆孔不出現(xiàn)偏移情況，對(duì)鉆孔的垂直性展開定期檢查，發(fā)現(xiàn)偏移之后及時(shí)的進(jìn)行糾正，保證取樣效率和質(zhì)量。

（2）受控定向鉆探技術(shù)、定向測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。為了有效提高深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量，對(duì)勘查區(qū)域環(huán)境情況展開前期調(diào)查與分析非常重要，而通過定向鉆探技術(shù)，設(shè)定鉆探軌跡，能夠有效減少和控制鉆探過程當(dāng)中出現(xiàn)偏移情況，提高鉆孔質(zhì)量，而且應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，能夠大幅減少工作人員的人力投入，還能減少成本投入。

（3）鉆進(jìn)過程中對(duì)定位的高精度要求。深部礦產(chǎn)資源勘查工作，保證勘察精度非常重要，是提高深度礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量的關(guān)鍵，所以只有獲取精確的勘察信息數(shù)據(jù)，才能對(duì)深部礦產(chǎn)資源勘查信息數(shù)據(jù)有一個(gè)更加全面的了解與掌握，為礦產(chǎn)資源開發(fā)工作奠定良好的基礎(chǔ)，礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量大幅提升。所以在深部礦產(chǎn)資源鉆探過程當(dāng)中，保證定位的精準(zhǔn)性非常重要。在工作實(shí)績應(yīng)當(dāng)聯(lián)合應(yīng)用各種先進(jìn)的技術(shù)手段，提高定位精度和效率，對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行定期檢查，提高工作人員的整體素質(zhì)，工作實(shí)際必須要保證嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，確保測(cè)量工作的精準(zhǔn)性，在礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中，確保勘察效率和精度，提高鉆探技術(shù)水平，通過科學(xué)的分析和研究轉(zhuǎn)進(jìn)工藝技術(shù)，而且與實(shí)際情況充分結(jié)合，科學(xué)的對(duì)泥漿配置進(jìn)行選擇，還需要定期的進(jìn)行維護(hù)與凈化。

4 提高我國鉆探技術(shù)和礦產(chǎn)勘查水平的建議

（1）對(duì)深部礦產(chǎn)資源勘查鉆探技術(shù)裝備現(xiàn)代化發(fā)展給予充分重視，當(dāng)前深度礦產(chǎn)資源勘查工作面臨很大難題。主要的勘查工作是一些新礦產(chǎn)資源勘查去拓展，查找各類隱伏礦區(qū)，同時(shí)還有一些老礦區(qū)深部礦產(chǎn)資源勘查工作的。這些工作的開展都有很大的難度，對(duì)這些區(qū)域展開準(zhǔn)確的成礦預(yù)測(cè)，科學(xué)的選擇鉆孔區(qū)域，在這些區(qū)域開展深度礦產(chǎn)資源勘查工作，穿越復(fù)雜地層進(jìn)行連續(xù)取芯，這些都需要豐富的理論作為指導(dǎo)，還需要更為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備作為支撐，勘查工作開展過程當(dāng)中還應(yīng)當(dāng)具備嫻熟的勘查技術(shù)手段。

我國的很多金屬礦山主要分布在一些惡劣環(huán)境的山區(qū)地帶，過去礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中，其深度范圍在500m左右，而超出500m范圍之后，地層復(fù)雜程度會(huì)大幅增加，找空難度也會(huì)越來越大。同時(shí)受傳統(tǒng)勘探技術(shù)設(shè)備影響，分辨率方面還存在很大不足，這些嚴(yán)重影響到深度礦產(chǎn)資源勘查工作的高校開展。現(xiàn)如今深部礦產(chǎn)資源勘查，新型定位預(yù)測(cè)技術(shù)以及成礦理論研究認(rèn)為，礦產(chǎn)資源主要分布在500m到兩千米的深度范圍，通過這些不能看出我國深部礦產(chǎn)資源勘查工作還有的巨大的發(fā)展?jié)摿ΓF(xiàn)在國內(nèi)深部礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中主要的工作任務(wù)是，如何精準(zhǔn)的定位深部成礦區(qū)，加強(qiáng)實(shí)用鉆探新技術(shù)方面的研究，對(duì)復(fù)雜地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行穿透，應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的泥漿技術(shù)于連續(xù)取心鉆探技術(shù)。

現(xiàn)在我國對(duì)深部礦產(chǎn)勘查工作重視程度也在不斷提升，對(duì)于深度礦產(chǎn)資源鉆探工藝方面的投入越來越大，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步拓展500m到一千米深度范圍礦產(chǎn)資源勘查工作，同時(shí)拓展一千米到兩千米甚至兩千米以下更深度的礦產(chǎn)資源勘查工作，加強(qiáng)多種礦學(xué)學(xué)科研究，同時(shí)加強(qiáng)深度礦產(chǎn)資源找礦理論方面的研究，在深度礦產(chǎn)資源勘查新技術(shù)新設(shè)備方面加強(qiáng)突破，對(duì)深度礦產(chǎn)資源勘查項(xiàng)目可行性展開充分的論述以研究，保證充足的經(jīng)費(fèi)投入。

（2）重視鉆進(jìn)工藝的改進(jìn)和低成本鉆探技術(shù)的應(yīng)用。鉆探工程在礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中占據(jù)十分重要的地位。也是最為核心的技術(shù)手段，深度礦產(chǎn)資源找礦工作當(dāng)中相關(guān)信息的推斷與解釋，主要通過鉆探工程來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)鉆探工程還能對(duì)深部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量展開精確的計(jì)算與評(píng)估，圈定礦體。在深度礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中，應(yīng)用鉆探取芯技術(shù)，必須要保證技術(shù)設(shè)備和器具的精準(zhǔn)性，這樣才能更好的保證鉆探效率，獲得更具代表性的樣品，降低施工成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。另外在深部礦產(chǎn)資源勘查過程的由于鉆孔的深度非常的大，而且有著非常大的孔徑，鉆進(jìn)過程當(dāng)中很難控制鉆孔的軌跡，特別是遇到一些堅(jiān)硬的結(jié)晶巖石，轉(zhuǎn)進(jìn)難度不斷加大，影響取芯工作，轉(zhuǎn)進(jìn)過程當(dāng)中溫度不斷增高，還面臨著深度孔內(nèi)壓力。隨著深度礦產(chǎn)資源勘查工作向更深程度發(fā)展，深度要求上也會(huì)越來越高，特別是應(yīng)用的一些鉆探設(shè)備與工具和泥漿技術(shù)，五河深部礦產(chǎn)資源勘察鉆探技術(shù)要求，在深度礦產(chǎn)資源找礦工作當(dāng)中，要有效解決傳統(tǒng)勘察成果，和現(xiàn)代新技術(shù)新設(shè)備之間的矛盾，發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)手段作用，保證鉆探效率和取芯質(zhì)量。為了有效控制深度礦產(chǎn)資源勘查過程當(dāng)中鉆探施工成本投入，保證鉆孔精準(zhǔn)定位，應(yīng)當(dāng)將無巖心鉆探技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，同時(shí)聯(lián)合x射線熒光測(cè)量技術(shù)以及空氣反循環(huán)取樣鉆探技術(shù)，聯(lián)合應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)手段，科學(xué)的確定礦產(chǎn)資源位置并對(duì)其準(zhǔn)確評(píng)估，合理劃分礦層厚度，估算其儲(chǔ)量大小。對(duì)鉆探施工過程當(dāng)中成本控制的重要手段。可以應(yīng)用定向鉆探多分支孔進(jìn)行鉆進(jìn)，通過這些技術(shù)應(yīng)用，可以更好地了解多個(gè)地質(zhì)靶點(diǎn)，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)過程當(dāng)中，可以在主孔方向的下方進(jìn)行多個(gè)分支孔鉆探，應(yīng)用這些方法，能夠有效控制和減少鉆探過程當(dāng)中的成本投入。

5 結(jié)語

深度礦產(chǎn)資源勘查工作具有非常大的復(fù)雜性，施工難度非常大，資金投入也非常的大。所以在鉆探施工過程當(dāng)中，經(jīng)當(dāng)對(duì)各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用范圍充分明確，更要了解和掌握各種技術(shù)具有的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)鉆探技術(shù)科學(xué)的進(jìn)行選擇，提高狀態(tài)效率與質(zhì)量。在實(shí)際鉆探過程當(dāng)中，詳細(xì)的分析和討論鉆探工藝，有關(guān)技術(shù)要求熟悉和掌握。工作人員還必須要對(duì)深部鉆探工作有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，了解此項(xiàng)工作的重要性，對(duì)鉆探技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足及時(shí)的進(jìn)行分析和驗(yàn)證，采取有效的措施及時(shí)應(yīng)對(duì)，將多種先進(jìn)的技術(shù)手段充分聯(lián)合起來，保證狀態(tài)效率和質(zhì)量。