周林超
呼伦贝尔山金矿业有限公司 内蒙古 呼伦贝尔 022357
摘要：根据矿物质形成原理可知，当前许多矿物质具有不可再生特点，部分矿产资源的再生周期极长。在地质勘查过程中，应充分认可矿山开采年限价值，最大限度提高开采年限。在对带有特殊资源矿山进行开采时，勘查者应注重替代资源的勘查，如锌矿等，以此达到提高开采年限的目标。
关键词：矿山地质；探矿工程；钻探技术；实践研究
1矿山地质探矿工程中钻探技术
1.1反循环钻探技术
该技术应用较为广泛，与传统钻探取芯技术相比，通过反循环取样可对深度值任意设定，可对矿体厚度与深度进行综合分析，工作效率更快、精度更高，更适用于深层地质钻探。在该技术应用时，柱状岩心会被地表岩屑替代，双臂钻杆同样会发生作用，可借鉴国外先进经验进行技术优化，使其充分满足当前找矿工作需求，促进现代化建设发展。反循环钻探，按形成反循环液流在钻杆内上升的动力和方式，可分为三种类型：泵吸反循环钻探、气举（空气）反循环钻探、射流反循环钻探。近年来在地质钻探中应用反循探环钻技术已能成功地连续采取岩（矿）心。反循环钻探时，由于冲洗介质在钻杆中心孔内以高速度上升，故排出钻屑的能力强，钻屑粒径大，钻屑在孔底的重复破碎少，能大幅度提高钻探效率，特别是在大口径钻探中效果明显。（1）泵吸反循环钻探。利用砂石泵（离心泵的一种）的抽吸作用，在钻杆内形成负压，在大气压力作用下，循环液从泥浆池流入井口，经循环间隙流向井底，与井底破碎的岩粉混合在一起，被吸入钻杆内腔，上升至地面，经排出管、砂石泵进入沉淀池，沉淀后的循环液继续进入井内，形成反循环钻进。（2）气举反循环钻探。气举反循环的工作原理是将压缩空气通过供气管路送至井下的气水混合室，并使压缩空气与钻杆内的循环液混合，从而形成密度比钻杆外液体密度小的混合液柱。混合液在管内外压差的作用下，沿钻杆内腔上升经排渣管排至沉淀池，经沉淀后的循环液以自流方式连续不断地流入井内环状间隙，形成反循环。（3）射流反循环钻探。利用射流泵射出的高速液流造成负压，杆内腔产生抽吸作用的反向循环钻进技术，称射流反循环钻进。其他应用情况及优缺点与泵吸反循环钻进类似。比泵吸反循环的优点是避免了离心砂泵的直接磨损。
1.2空气潜孔锤钻进技术
空气潜孔锤钻进技术是在潜孔锤钻进技术的基础上研发而来的，无论是在国内还是国外都取得了良好的应用效果。技术的应用要点包括：①场地平整。钻进前先勘查场地是否平整，方便桩机移动；对局部软弱部位进行回填，确保矿山钻探场地稳固，钻进作业时不会发生偏移；②桩位测量定位。接收钻探测量控制点、基准线、水准点等相关数据资料，与测量工作人员共同校测测量精度；测点放样前，做好业内准备工作，校正仪器设备，制定钻探施工方案；③引孔装机的安装与调试。引孔钻机就位后，采用液压系统调平，用水平尺校正水平度。设备安装就位后，将潜孔锤钻头对准桩位，保持桩尖与桩位中心重合，将桩机调平，确保在钻孔中不能发生偏移；④引孔。桩机就位后，将潜孔锤钻头对准桩位并调好垂直度，引孔过程中，控制潜孔锤下沉速度，检查钻具是否有挤偏现象，出现异常情况分析原因，及时采取措施；⑤孔口清理。引孔过程中，空压机产生的压缩空气可作为洗井介质，将潜孔锤破碎的岩屑带出孔内，堆积在孔口，派专人对孔口进行清理，清理出的岩屑呈颗粒状，集中外运；⑥引孔穿透硬质矿层。引孔中注意观察钻进速度和孔口岩屑排出情况，按施工要求引孔深度控制引孔标高位置，当引孔满足预应力要求时，停止引孔，拔出钻具，设备正常运行，边锤击、边旋转，使孔内岩屑顺利排出。
1.3金刚石绳索取芯技术
金刚石绳索取芯技术的应用无需对进入岩芯管的矿石开展岩芯提取，而是可以利用钻杆通道，将岩芯管中的岩芯提取到孔外取芯处，金刚石绳索取芯技术属于近年来出现的新型钻进方法。在地质矿产勘探深部找矿工作实践中，金刚石绳索取芯技术具备三方面优势：第一，地质效果好。
金刚石绳索取芯技术具备提升平稳、打捞速度快、报警及时等特点，在面对岩管堵塞情况时，该技术在钻井过程能够保证报警的及时性，工作损耗的降低、技术人员的快速有效处理可得到保障；第二，钻进工作效率高。相较于普通取芯钻头，金刚石绳索钻头的硬度和厚度更高，且能够在无需辅助作业的前提下持续钻进，拥有高于普通钻头的整体钻进效率；第三，施工成本较低。金刚石绳索取芯技术在应用中可实现提钻次数的减少，施工过程中钻头的损耗可随之降低，钻头的使用寿命也能够有效延长。在减少的提钻次数影响下，劳动强度降低可同时实现，因此金刚石绳索取芯技术在人工成本和工具成本降低中均有着不俗表现。
1.4液动锤技术
该技术以传统回转钻探为基础设计的新型开采技术，在矿石领域中得到广泛应用。在实际应用中，设备利用冲洗液驱动内部潜孔锤。在冲洗液的促进下，由动能冲击潜孔锤将运动能量运送到设备钻头，由此实现破岩目标。该设备不但保留了传统的回转钻探功能，且钻头更具冲击力，适用于硬度强、脆性大的岩石，可提高高硬度岩石的钻孔率，节约大量开采成本，取得理想的应用效果。此外，还可采用液动锤WL钻探法，该技术属于组合钻探法，将液动锤与金刚石WL相结合，二者相辅相成，发挥更大钻探与找矿优势。但在WL钻探中，无需提钻取心，可有效提高纯钻时间利用率。液动锤的应用可减少岩心堵塞，减少WL提钻频率，不但可减少打捞岩心频率，减少提大钻频率。更重要的是，液动锤的应用还可延长钻头寿命，特别是在深孔钻探方面，可节约更多辅助时间，还可减少大量钻探成本投入。
2实验检测
2.1实验准备
在钻机与钻具方面，要求钻机拥有较大回转速度范围，与液动锥较低转速相适应，减少钻头位置的磨损，可选择XY系列的钻机满足上述要求，因此该实验采用型号为XY-6钻机、型号为SYZX75，SS75C的液动锤WL钻具、型号为SYZX75的液动锤WL。在动力机选择方面，除XD-5钻机采用液压马达之外，剩余设备均为电机带动，在无动力电源情况下，可用柴油机提供电源。本文采用型号为BW250的泥浆泵，能够符合2000m施工范围内的钻机技术要求。针对该矿区以及周围特殊地层，采用液动锤WL技术进行钻探，工作量为3625.51m，平均时效为1.62m，台月效率为743.36m，钻头寿命均值为36.25m，回次进尺为2.68mo其中，带有3个深孔，工作量为2957.26m，平均时效为2.36m，台月效率为796.34m，钻头寿命均值为34.25m，回次进尺为2.13m。
2.2矿区地层钻井率对比
针对矿区地层勘探，使用钻探技术对矿区地层钻井进行施工。根据钻探技术矿区地层钻井率表中数据可以得出，在回转钻进中，钻压主要用于为钻头金刚石颗粒压人岩石提供预压，促进岩石内部形成预加应力，冲击功传递条件得以改善，扭转冲击载荷传递方向，使高频脉动载荷在短期内达到极高值，岩体破碎，提高钻进效率。通过对比传统方法矿区地层钻井率和钻探技术矿区地层钻井率数据可知，使用钻探技术在进行钻探施工时，其侧深相当的情况下，对比传统方法，使用钻探技术的方法，其地层的钻井率更高，施工时间也更短，且随着地层的深度加深，施工时间也不断减短。
3结束语
针对矿山地质探矿工程中钻探技术进行实践研究，对地层钻井率提升有很大帮助，使得在同样的地层深度下，钻井速度变快。随着矿山地质探矿工程向深部进行钻探，要面对更加恶劣的地层环境，会严重影响钻探施工进度，因此选用科学合理的钻探方法、控制泥浆工艺、钻探施工相关参数、钻头类型等，可以实现良好的钻探效果。
参考文献
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