地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用 郭森虎

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:郭森虎
[导读] 摘要:随着社会的发展,各行各业所使用到的技术也在不断更新。
        新疆煤田地质局161队  新疆乌鲁木齐  830000
        摘要:随着社会的发展,各行各业所使用到的技术也在不断更新。近年来,国内出台系列的环保政策及资源保护法规,对资源开采企业提出较高的要求,要求矿产开采企业需要具备较高的勘探技术。在国内整体技术环境快速发展的前提下,地质岩心的钻探技术也有一定的突破,尤其在矿产资源的勘探中,应用新技术可以提高勘探作业的进度和质量。本文就地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用展开探讨。
        关键词:资源勘探,地质岩心;钻探技术;具体应用
        引言
        在矿山地质钻探过程当中,岩心钻探技术应用比较普遍,然而,随着岩心钻探工程的不断深入,钻探施工中孔内事故发生率也越来越高,对矿山地质钻探工程顺利开展造成很大影响,降低生产效率,成为阻碍矿山地质钻探顺利开展的重要因素。
        1钻孔结构设计的原则
        (1)隔离长孔段复杂地层,保障孔壁稳定,孔内安全。(2)满足常规钻柱组合、现有施工机具设备能力的要求。(3)有利于降低钻探成本,保障安全施工,提高钻探生产效率。(4)尽量简化钻具配套,减少级数,即简化钻孔结构。
        2钻探技术的实际现状
        根据对国内的钻探技术资料研究,当前勘探企业所使用的钻探技术远远落后于国际的水平,这就对我国钻探技术的提升提出要求。勘探企业应用钻探技术可以整体提高企业的生产效率,提升企业在整个地质勘探行业的市场地位。应用先进的钻探技术,可促进企业可持续发展,对企业长远的发展有重要的意义。例如,在进行铁矿石资源勘探的过程中,由于国内的西南部地区山川比较多,地下的地质结构比较复杂,同时勘探的环境比较危险,因此地质勘察人员要应用先进的钻探技术,才能够实现对地质岩心取样。而在一些地质结构简单、环境不恶劣的情况下,对钻探技术则没有更高的要求,但是使用先进的钻探技术可以大幅度提升整个勘探作业的效率。鉴于此,地质勘探企业在实际的勘探作业中,要结合实际的地质情况,深入地研究地质资料,以此来选择合适的钻探技术。在地质勘探的前期,要对国内以及全世界内所有的钻探技术进行研究分析,以选择合适的技术来应用到勘探作业中。使用新型的钻探技术可以提高整个勘探作业的效率,为企业节省更多的勘探时间,也可以有效地降低勘探工程的难度,降低作业成本。
        3钻探技术的类型
        3.1液动潜孔锤技术
        液动潜孔锤技术不仅在我国矿石领域得到很好的开发和使用,并且其在世界矿石领域都具有着很高的地位。液动潜孔锤技术,实际上是工作人员在传统回转钻探的基础上设计研发的一种新型矿产资源开采技术。在使用过程中,设备通过冲洗液来驱动内部的潜孔锤。在冲洗液推动下,受到动能冲击的浅孔垂可以快速将运动所产生的能量传递到设备的钻头进而完成破岩动作。另外,该设备使用过程中的基础原料是通过施工外部的泥浆泵进行供给,借此以保证能量稳定输入。同时液动潜孔锤技术所适用的范围更广,尤其是针对一些脆性较大,硬度较强的岩石时,其可以达到良好的工作效率。液动潜孔锤在保留原有回转钻探的基础功能上又增加其钻头的冲击力。在实际使用中,提升对高硬度岩石的钻孔率,为我国矿石开采产业节约了大量开采成本。
        3.2复合型钻探技术
        复合型的钻探技术已经在地质资源勘探行业得到广泛的应用。在钻探技术发展的过程中,钻探技术的研发企业将各类功能应用到钻探技术中,以此提高技术的使用效果,并在很大程度上提升钻探水平。使用复合型的钻探技术可以有效地解决复杂地形地质结构的相关问题。

提高钻探设备在复杂地质结构中的钻探效率,为企业节省大量的钻探时间,并降低钻探成本。同时,应用先进的钻探技术,可以避免大范围的破坏地质结构的问题。企业在应用复合型钻探技术时,采用的钻探设备可以长时间工作而不出现故障。对地质较硬的岩层具有较强的冲击力,以此可以提高钻探设备的开发效率,这种复合型钻探技术对国内的地质勘探行业有着深远的影响。与国外的发达国家相比,国内企业掌握这个技术程度还远远比不上美国、日本等国家,但是当前国家非常重视钻探技术的研发和应用。国有的钻探技术研发企业已经投入大量的资金和技术人员,同时政府部门也给予企业的钻探技术研发工作提供一定的财政补贴,以此来帮助企业提高技术水平,加强新型钻探技术的应用和推广。
        3.3空气反循环连续取样钻探技术
        在对我国当前深部地质进行找矿开采的工作中,有一种比较常见的钻探技术。其主要原理是依靠空气压缩技术对空气进行压缩,使压强其成为循环介质动力的主要来源,空气在压缩过程中会产生巨大的压强,从而对潜孔锤提供动力,并使其将岩石击碎。岩石被击碎后,会产生物理形状的破坏,工作人员从收集到的岩石碎片中,可以分析出岩石内部的具体环境。通过对不同区域岩石样品的分析。可以确定地底深部地质矿产的基本情况。这种找矿技术不仅为整个开采过程提供精确的采样数据,同时更加符合干旱缺水地区岩石样品采集工作的要求。
        3.4绳索钻探技术
        绳索钻探技术相对比较简单,并且可以配合其他钻探技术来使用。这种技术操作精度高技术,使用成本比较低,可以适用于各类勘探环境。目前钻探技术的研发人员已经对绳索钻探技术进行改良,提高绳索钻探技术的工作效率。同时也绳索钻探技术应用于更多的勘探环境中,提高该技术的通用性。在改良绳索钻探技术时,需要将更多的技术融合到该项技术,以此来丰富该技术的功能,提高该技术在实际勘探工程中的使用价值。
        4对矿山地质岩心钻探孔内事故的认识几相应预防对策
        (1)制定严格的安全操作制度。为了保证钻探工作效率,必须要针对性的建立安全操作制度,同儿要求,员工必须要依照制度规定,科学规范的对机械设备进行操作,以免由于操作不当而引发事故增加经济损失,针对一些新近开发的项目,更要加强研究与分析,查找事故原因,在安全操作制度中编入,并对安全操作规程不断更新。(2)引进先进的技术工艺。为了进一步提高生产效率与安全性,应当充分重视技术革新,将先进的科学技术应用到岩心钻探工作实际,同时,还应当对员工加强安全教育培训,促进员工安全素质全面提升。(3)全面了解钻探孔内的施工情况。面对孔内事故要采取有效措施科学处理,处理之前必须要对孔内事故具体情况有一个充分的了解,同时还应当做好交接班工作,将孔内具体现状充分细致地告知接班人员,以便接下来接班人员更好地开展孔内事故处理工作。
        结语
        运用先进的专门技术来在地质岩心进行取样,可以提升企业资源勘探作业的效率,同时也会降低勘探作业成本,为企业节省更多的勘探时间。同时,应用先进的钻探技术,可以有效地降低勘探工程的难度,以应对各类复杂的地质结构环境。国内的钻探设备制造企业要加强钻探技术的研发,提高整个钻探设备的质量,以及钻探设备的性能,推广国产设备在资源勘探行业中的应用。政府要出台相关的钻探技术产业政策,并给予钻探设备研发企业一定的资金支持,推动国产钻探技术的发展,进一步减少对国外进口钻探设备的依赖。
        参考文献:
        [1]张金昌.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2019,36(8):1-6.
        [2]窦凤珂.地质岩心钻探技术及其在油气资源勘探中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2018(3):23-25.
        [3]吴金生,房勇,石绍云.浅层气区地质岩心钻探技术综合研究与应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2018,45(8):30-34.
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