姜南
黑龙江省煤田地质一〇八勘探队 黑龙江 鸡西 158100
摘要:随着能源消耗量不断增加,作为战略性资源的各类矿产价值越来越高,对矿产的利用率和矿层的测定精度提出更高的要求。矿层测定精度增加,减少开采和勘测成本,同时避免资源的浪费。为了充分满足社会经济发展过程中对煤炭资源的需求量,必须不断提高深层次煤矿开采技术,对地层以相的地质条件进行勘查,挖掘出地表以下更深处的矿产资源,为社会经济的发展提供出充足的煤炭资源。就此,文章结合深部矿产勘查中钻探技术的运用展开论述。
关键词:深部矿产;勘查;钻探技术
引言
在社会经济的高速发展之下,市场对于煤炭、石油、有色金属等资源的需求量不断提升,为了更好地适应市场需要,矿产资源开采企业要对资源埋藏地的地质条件进行勘查,根据勘查数据制定可行性较高的开采方案,进而确保资源得到有效开采。因此针对找矿工作而开展的深部地质钻探是将科学技术与实践活动进行结合,促进社会经济发展的有效手段。
1深部矿产勘查理论概述
深部矿产勘查技术的发展主要源于人们对资源合理利用的需求,为探明矿藏的真实情况,进一步完善矿藏的详细数据,对深部矿产最大限度的了解,深部矿产勘测的必要性日益突出。现阶段,深部矿产勘查一方面要考虑技术问题,另一方面要结合地质学和经济学,充分考虑矿藏的经济潜力和社会效益。为了能够更好完成深部矿产的勘测,各国对其理论研究不断深入,应用研究不断探索,对其重视程度都很高。如果理论和技术不完善,则可能在实际操作过程中出现误差,进而造成不可挽回的损失。
2 深部矿产勘查问题分析
2.1 地层结构复杂
地层结构复杂是深部矿产勘测过程中基本、普遍的问题,由于其地质条件较为复杂,探测难度较大,很难确定其矿产具体存在形式。地质情况复杂,传统技术的应用难以达到探测效果,随着探测技术的进一步提升,探测精度要求增大,探测工作整体技术能力要与时俱进,进一步满足深部矿产勘查探测的要求。
2.2 钻孔质量问题
钻孔倾斜是矿产勘查工作中较为常见的问题,钻孔倾斜是由于技术处理不当产生的。钻孔倾斜会使测量结果存在重大偏差,而且深部矿产勘查中,随着深度的增加,误差会更大,矿石样本误差随之增大。同时,钻孔倾斜会增大孔洞半径,倾斜程度越大,半径也随之增大,这对矿产勘查工作会带来不利影响。
3深部矿产勘查中钻探技术分析
3.1 地震反射技术
从而测算矿层的深度和范围。该技术具有一定的优势,其应用成本较低,而且可操作性较强,设备较稳定,适合大范围应用。但其测定精度较低,尤其是在各地层不同的矿藏,抗干扰性较弱,地震波传递路径较长,干扰地层和地质情况较多,在信号的传递上存在着明显的差异,影响着信号的传递和转化,使测定结果产生误差。为了进一步提升地震反射技术的应用能力,还需要借助三维地震成像技术分析,其成本优势被进一步削弱,进而影响该技术手段的应用能力。
3.2 遥感测绘技术应用
作为深部矿产探测的另一种主要技术,遥感测绘技术的技术优势更加明显。其影响更加清晰、三维技术和卫星探测平台的精确度更高,且其数据兼容性较好,测定数据能够直接应用于工程测量和建设中,使平台的优化能力更强。
遥感测绘技术能够对测量区域的复杂地形进行全面的、整体的勘察,保证勘察区域的数据和影响的整体性,提升勘查实施中的技术应用整合控制能力;该技术在应用过程中,其建模更加方便,尤其对地形和地貌的具体形式进行详细标注,对各地层进行准确的层次分析;根据数据和影像,详细分析资料,对深部矿产进行预测分析,确保技术勘查的数据精准性,进一步提升矿产勘测工作的整合性。
3.3反循环连续取样钻探技术
该技术应用的作用原理为确定循环介质-空气(压缩),利用介质的冲击作用及钻杆(双臂),对相应钻探区域的岩石进行冲击处理,而后岩屑随着高速气流工作情况,逐渐上升至地表,方便找矿人员对这些岩屑进行检验分析,获取本地区矿种信息及矿藏情况,尤其在深部找矿工作期间,利用新型技术后的钻探深度与厚度较之于常规技术更深、更高,且新型技术的作业速度非常高,节省地质勘查、深部找矿工作的成本。
随着科学技术的飞速发展,近年来一些国家针对该技术再次提出基于多项技术联合应用进行深地质钻探找矿工作的思路,包括岩屑取样技术、常规应用的柱状岩芯取芯技术等,此种地质勘查找矿工作思路当前已经在国外一些国家获得了非常理想的应用效果,但是我国对于多项技术综合利用的研究较少。
3.4高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术
进行深部地质找矿工作时,为了能够真正对深部地质情况进行勘测,工作人员要利用受控制可定向的钻探技术。这种高精度受控定向钻探技术除能够让钻探变得更加高效以外,还能够降低所需要的时间,进一步减少人工投入和资金投入,使矿山开发的经济效益得到提升。另外,岩心定向技术还能够使深部地质找矿的安全性得到提升,有效地避免常规钻探易塌方易开裂的问题,因此,在实际的深部地质找矿及地质勘查中应用的十分广泛。
3.5X射线荧光分析技术
为埋藏于深部的矿产资源经过X线光子的处理,便可生成X荧光,分析这些荧光,了解矿产资源的具体类型及具体组成部分,具体参考的判断依据为X射线谱波,由于波长短不一、强度大小有区别,分别提示相应的矿物元素类型,因此,找矿人员便能够准确区分不同类型的矿物元素。
4深部矿产勘查中钻探技术具体应用分析
4.1 矿石采样运用
作为深部矿产勘查最基础的工作,矿石采样的作用尤为重要。技术人员应对采样的矿石进行详细测定,确保数据的可靠性和代表性,便于后期矿层范围和深度测定工作的实施。在实际工作中,避免争议较大的矿石作为样本,确保样本库的足够充足,做好分类标号工作,进一步避免样本混淆和编号错误等问题的出现。在实际取样过程中,要做好对比工作,应当合理的比较两处相异条件,甚至要进行多个地区的比较。凡是成矿条件和控矿因素相似,属于同一成矿系列的矿床,一般有相似的矿化标志。因此,将其作为类比依据,有效地提升找矿工作和找矿技术应用的实际效果。
4.2提升精度
对于矿产勘查,精度要求是勘查工作的核心。为确保勘查精度,要对数据和信息收集工作予以足够重视,确保样本收集的精度,对数据和图像处理工作不断优化,保证得到的数据受干扰程度降到最低;工作技术人员的操作要符合标准和规定,避免因人为操作而造成的误差,尤其是连续误差,在钻孔时要保证垂直度和孔位坐标,一旦发现孔位有偏差,要立即纠偏,避免影响整体测定结果。三维地层图的绘制要不断优化完善,保证精度;坚持综合性原则,在保证工作标准的同时,做到标准统一,促使各项工作衔接顺利,数据可用性强,进而减小误差。
5结语
钻探技术是对地质勘查验证,取得深部地下矿产的一种手段。在实际操作过程中,要做好对比工作,确保样本的可用性和精确性,为矿层测定的精确度奠定基础。了解深部矿产勘查各项工作的实际意义,利用新技术,不断提升勘查技术精度,推动深层矿产资源勘探工作的顺利进行。
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