江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術分析

朱建良

（江西省地質礦產勘查開發局九一六大隊，江西 九江 332100）

在經濟飛速發展的時代，各行各業都將技術發展視為行業進步的首要地位，探索開發利用地球水資源成為行業中不斷研究的課題，如何更好地鉆探水文地質、提升其勘測精準度就成為解決這一課題的關鍵步驟。其中鎢鉬礦這一稀有金屬礦藏急需解決該區水文地質鉆探難題。山西武寧大湖塘擁有國內最大的兩個鎢鉬礦藏，其南、北兩個礦區占據了近11平方公里的土地，坐落于贛北九嶺山脈，依據1800m的高海拔處于三地交匯處，交通便利，兩個鎢鉬礦區通過網絡建設有機結合，一定程度上提升了當地居民的生活水平。

然而經濟的迅猛發展則需加大力度對鎢鉬礦中水文地質進行更進一步的開采，在保障水資源的低污染、高效利用的基礎上，對其進行鉆探技術研究，以最大效能提升鉆探技術的精準度。因此，文章對江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術進行研究分析，確保其地區礦區經濟發展。

1 江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術設計

針對江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質的特點與其特殊環境、地理因素，對其所使用的鉆探精準化技術進行如下分析[1]。

根據上述設定的鉆探過程，完成江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術設計過程，并采用對比實驗的形式對其技術的使用效果展開分析。

1.1 鉆探技術應用基本原則

鎢鉬礦中水文地質精準鉆探是研究鎢鉬礦中水文地質普查、勘查研究工作中獲取該礦藏地下水文地質相關資料的主要研究技術手段，也是深度開發利用地下較深層次水資源進行鉆井工作的可行性技術手段[2]。其最根本研究任務是在針對水文地質測繪與物探的研究基礎上，更進一層次探查鎢鉬礦含水層的礦層性質、構造、厚度、深淺分布以及其鎢鉬礦中含水量、水質情況等相應水文地質特征、參數與形成條件，并解決水文地質鉆探精準度、測繪精細程度等有關水文地質亟待解決的問題。

首先，鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術所遵循的原則應始終貫徹水文地質測繪物探工作，堅持遵循“一勘探，二設計、三實施”的工作流程，通過水文地質測繪工作的實施基礎上選擇水文地質勘探位置；其次，根據“鉆探為主”、“采探結合”的水文地質鉆探原則進行精準鉆孔，以“探”為整個階段的核心任務來精準獲取水文地質相關資料的研究信息；最后，鎢鉬礦中水文地質精準鉆探工程應以江西武寧大湖塘地區為鉆探信息采集點，并在精準鉆探技術實施過程中采取收集數據與水文地質信息資料。

由于鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術原則是以最大限度獲取準確、可靠的精準度信息資料并滿足在實施精準鉆探技術的過程中按照其技術原則達到規定標準，因此，需要在對大湖塘鎢鉬礦中水文地質進行精準鉆探的過程中，以“高效、安全、低損耗、高質量”為基本原則，利用新型水文地質鉆探技術配合新設備、新工藝提升整個武寧地區的經濟效益，并在加強全范圍質量管理體系的基礎上摒棄單純追求鉆探進度忽視實驗質量“左”的思想，以安全為基礎，貼合現階段武寧大湖塘乃至整個江西鎢鉬礦藏經濟發展實際需求。

1.2 水文地質鉆探技術應用流程設定

現階段，利用先進的鉆探技術對大湖塘鎢鉬礦中水文地質進行精準勘探，在降低各項成本的基礎上，提升了鉆探技術的精準率，為之后的水文地質挖掘、使用、研究提供了便利基礎條件，也為其他多地進一步進行礦藏中水文地質研究提供寶貴資料、奠定堅實基礎。

利用現階段較為先進的雷達技術對大湖塘地區鎢鉬礦中水文地質進行鉆探，進一步挖掘地下水資源的分布情況，較大程度提升鉆探技術的精準度，可以較為完整、準確地得到勘測的數據[3]。通過對大湖塘進行大量地表信息進行調查，并對其地貌情況及地下層發育情況進行勘測分析，逐步構造整個地下水資源分布儲備狀態；利用該鉆探技術手段，通過“發射—反射—回收”進行數據信息采集，根據系統所采集的信息進行研究分析，并運用立體成像3D技術繪制水文地質內部情況，逐步推演出較為準確的地層水資源內部分布信息，為大湖塘開采鎢鉬礦資源的同時更好地保護水資源奠定數據基礎。

1.3 水文地質鉆探技術手段選定

水文地質鉆探從發展至今的幾十年間，利用了多種技術手段提升了水文地質鉆探的精準度，其中探地雷達技術作為新型鉆探技術被廣泛運用到水文地質勘探過程。

探地雷達主要依靠電磁波在各種不同類型介質中通過電磁特性間斷不連續處發生折射、反射或散射來勘測地下目標物定位并成像或是定量地推斷出地下目標所在層級中電磁特性有無規律變化，進而實現目標物鉆探的目的。雷達系統首先利用控制單元對接下來需要鉆探的水文地質進行管理控制，通過雷達系統的發射器發射出去的信號的同時處理接收到的不同頻段的電磁波，找尋一段時間、一定地理位置、水源深度的信息，對收集匯總信息進行存儲、處理與實驗分析；其次，雷達系統對控制單元發出具有特定電磁波的指令，經由分離器傳送至系統反射天線并轉化為電磁信號發射到需探測的地表中達到鉆探目的；最后，雷達系統通過接收器將地層中反射、折射回的信號轉化為可處理的信息信號，以數字信息形式保存在雷達系統，為水文地質鉆探精準分析提供數字依據。因此，運用雷達系統對大湖塘鎢鉬礦中水文地質進行精準鉆探主要是以電磁脈沖由地表向地下幾十米乃至數百米進行電磁波探測，當電磁信號在地層不同介質類型中傳播出現電性差異的介質目標物，會出現如同光學中出現的反射、折射等物理現象，一部分電磁波遇到地下水后通過反射傳回地面被系統接收，剩下地磁信號則將沿原軌道繼續傳播，直至所有發出電磁波被地下水資源反射、折射至徹底吸收，至此完成鉆探工作。

2 實驗分析

2.1 實驗基本環境設定

通過上文所述，完成對于江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術實驗[4]。實驗設定采用水源3500型鉆礦機、BW-2000泥漿采集泵、NJ750型泥漿混合攪拌機、ZDY2500型坑道液壓式鉆探機、地質鉆桿以及其他配套實驗設備，分別利用兩種傳統水文地質鉆探技術與上文設計的水文地質鉆探技術對6個不同定點位置的鎢鉬礦進行實驗，以更快速、更精準地鉆探地下水的位置，并對所得出實驗結論進行對比分析。

2.2 實驗結果分析

通過根據上述實驗基本環境進行實驗分析，得出以下實驗結果。

表1 鎢鉬礦中不同水文地質精準鉆探技術實驗對比

通過上述針對江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探技術實驗對比可以看出，利用文中設計技術對水文地質精準鉆探提升了實驗數據的精準度。通過運用兩種不同傳統水文地質鉆探技術的實驗，精準率較低，一定程度上無法得出精確的數據，提升江西武寧大湖塘鎢鉬礦的精準鉆探難度；同時，兩種傳統的鉆探技術精準度范圍較文中所提的鉆探技術精準度較廣，無法得出較為恒定的鉆探技術范圍，相當大的程度上擴大了精準鉆探難度。相較于傳統鉆探技術，文中所提的水文地質精準鉆探拉近了技術精準度范圍，提升了技術精密程度，推進了江西武寧大湖塘鎢鉬礦水文地質的研究進程。因此，通過利用三種不同技術手段得出的實驗結論對江西武寧大湖塘鎢鉬礦進行水文地質精準鉆探，文中所設計的技術更貼近真實，更加精準。

探地雷達技術較大程度提升了鉆探效率的基礎上，實現了從數據采集、信息預處理和3D成像一體化鉆探技術流程，降低了人力物力成本；由于雷達發射的電磁波具有較高的發射頻率，大大提高了其抗干擾性的同時與傳統水文地質鉆探技術比較，探地雷達鉆探技術利用電磁信號探測，降低了對礦藏地層內部環境的破壞影響。

3 結語

在江西武寧大湖塘鎢鉬礦中水文地質精準鉆探工作過程中，選擇哪一種水文地質鉆探技術方法處于關鍵地位。運用上文所提到的水文地質精準鉆探技術方法不僅得出了更加詳盡的水文地質信息，節省大量人力成本的基礎上節約時間成本，提升了大湖塘鎢鉬礦中水文地質鉆探技術的精準度，使日后水文地質資源最大程度被人們所利用，對水文地質工作的長久穩步發展起到了決定性的作用。