新形势下探矿工程的钻探技术研究 汪秀泉

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:汪秀泉
[导读] 科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,地质工作逐渐为人们所熟知,要想使地质工作取得理想成绩

        黑龙江省龙地环境治理公司  150027
        摘要:科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,地质工作逐渐为人们所熟知,要想使地质工作取得理想成绩,一方面要做到资源勘查,另一方面要深入开发找矿项目,对找矿技术所表现出专业水平进行提升。由此可见,围绕作为重要探矿工艺的钻探技术展开讨论,将是未来一段时间的主要内容,相关人员应当引起重视。
        关键词:新形势下;探矿工程;钻探技术


        引言
        我国经济飞速发展的同时,人们也越来越认识到矿产资源的重要性。从根本上说,矿产资源,尤其是煤炭、石油等不可再生能源,可以促进一个国家的发展。为了落实具体实践,有必要加大我国钻探技术的研究力度,提高钻探技术水平。
        1钻探技术
        钻探工艺作为处理煤矿水害问题的基本方法,同时也是煤矿防治水工作中的最后步骤。主要工作内容是通过使用探放水钻机对采场开展钻孔检测,通常可分为专项检测和常规检测两大类。在实际勘测时,常规性探测用于探测一些还未了解的地质层的煤矿,为确保勘测工作能够顺利开展,常常会使用常规性探测方法对表面进行检测。而专项检测技术主要是探测已知矿区的地质环境,通常会在采空区、矿井区及矿区积水处进行探井,但有些时候也会对在异常的物探区域实施钻探,进而能够深入了解实际的情况。其技术的主要优点是能够体现其结果的有效性和直观性,缺点是耗费了大量的人力、物力,且操作起来相对比较繁琐。
        2新形势下探矿工程的钻探技术研究
        2.1金刚石绳索取心技术
        目前,金刚石取心技术已广泛应用于煤矿开采中,逐步提高开采质量,最大限度地降低人工成本。这项技术取得了令人满意的效果。金刚石本身使用寿命长,可用于勘探作业,也是地质勘探技术的首选。同时,根据金刚石钻头的尺寸差异,有多种类型和型号,不同的型号也起着不同的作用,这就要求测量人员结合实际检测情况选择合理的钻探勘探作业。此外,该技术的应用可以提高地勘局的地质调查质量。由于难度系数高,仅靠传统方法难以满足工作需要。但借助金刚石绳索取心技术,可以满足钻井实际深入勘探的要求。这也是因为取芯是用特殊材料进行的,这样可以最大限度地提高工作效率。此外,该技术还具有装置简单、操作单一、施工方便等优点,但也存在精度不够等缺点。因此,在使用过程中,侦查人员应灵活运用金刚石岩心技术。因此,要发挥技术在地质调查中的作用,最重要的是为后续的勘探工作打下坚实的基础,促进中国国民经济的快速发展。
        2.2巷孔瞬变电磁探测
        巷孔瞬变电磁探测是利用巷道和钻孔联合实施瞬变电磁探测的一种技术,其基本原理与地面瞬变电磁法基本相同,均是由法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组推导而来,两者的差异在于巷孔瞬变电磁具有特殊的全空间响应特征。巷孔瞬变电磁是从地井瞬变发展衍生而来的,在巷道内进行场源激发,在钻孔内利用电磁传感器进行感应电压信号的观测,即外发-内收模式。
        2.3软土钻进技术
        选择哪种技术进行钻进都有着非常快的速度,如果有土洞以及填充物存在时,会引发掉钻情况。淤泥质土具有较低的可塑性,非常软,提钻过程中,会导致缩径问题,再次下钻时,无法达到原先的深度。土洞当中如果填充物较少或者没有填充物,有一些空间存在,再次下钻时会引发原位孔偏移,土洞有充填情况存在时,因土洞和下部灰岩有着非常紧密的关联性,该层地层钻进过程中,会有很多漏水,地下水变化非常快,极易引发孔壁塌陷。所以软土层钻进时,可以选择大孔径钻进,也可利用肋骨钻头,并将套管下入,加强孔壁保护。



        2.4靶向定位钻探技术
        矿山进行深部钻探工作要比浅层钻探有难度。在找矿工作效率低的背景下,先进的钻探技术应运而生,此技术的应用可依据矿山钻进区域实际情况而定,找矿工作效率得到显著提高。新的钻探技术是在传统回转钻探的基础上研究出来的,在能源开采行业应用较为广泛。在使用过程中,进行钻进前应先用潜孔锤进行钻孔,投入适量冲洗液,冲洗液可起到协助作用,帮助潜孔锤将动能传输到钻头,达到快速破岩的目的。钻孔设备的钻头不但更有冲击力同时也具备回转钻探的功能,可轻松将脆性大、硬度强的岩石钻透,钻孔速率得到较大提升,降低了矿山开采成本。另外,矿山地质钻探工作时还可应用液动锤WL钻探方法,此法被归类为组合式钻探,WL与液动锤相结合进行地质钻探,更能发挥出找矿的优势。其中WL最大的优势为可不进行提钻取芯,节省了一部分钻探时间。液动锤的协助使用能够避免岩心堵塞概率,降低了WL提钻频率,同时也降低了提大钻、打捞岩芯的频率。最主要的优势为使用液动锤钻头的有效寿命得到了延长,尤其是在深部地层钻探时,可省去其它辅助设备,钻探的总成本得到降低。而在进行定向钻探时,岩芯定向技术是比较常见的。实施钻进前,需先了解设备的钻进路线,根据规定进行操作,确保钻头根据设定的路线钻进,所有钻孔要在预设位置。
        2.5逆循环连续采样技术
        逆循环连续采样技术使用压缩空气作为循环介质,使用双壁钻杆通过冲击来旋转,并将破碎的岩石和连续的切屑整合为钻井作业的地质样品。在连续钻孔过程中,切屑通过双壁钻杆的中心以高速气流流到地面,并在地质实验室对收集的地质样品进行分析。国内外大量的钻探经验表明,该方法不仅可以确定矿体的深度,厚度和品位,而且钻探速度为5到10,比传统的柱芯提取要快。在大多数情况下,建筑成本会大大降低。根据相关统计数据,澳大利亚80%以上的钻井作业都是使用钻井技术进行的。这项技术是在1980年代中期在我国研究和推广的。然而,在具有地质形状的岩心中,这需要特殊的双壁钻杆和高沉积阻力。值得注意的是,地质钻探公司和矿业投资者提出了将地质勘探与岩心取样相结合的新概念,该新概念已在某些国家应用,并取得了高效率和地质影响。与任何方法的结果相比,钻井性能大大提高,成本大大降低。
        2.6潜孔锤技术
        潜孔锤技术在我国出现的时间较早,其应用效果也十分明显。该技术强调利用水资源为钻头、泥浆泵的运行提供动力,而钻头的作用,主要是将岩石彻底粉碎。目前,该技术的应用方向为金属矿,由于该技术可以避免钻头短时间内被损坏的情况出现,因此,对其加以应用,既能够使钻探效率得到显著提高,又可使施工成本得到控制,为工程效益的增加提供保证。在实际施工时,以下内容需要引起重视:金属等坚硬岩石极易给机器带来严重磨损,除特殊情况外,施工人员均应选择清水,作为主要动力源,在对机器可靠性与稳定性加以维持的基础上,确保其寿命能够得到有效延长,另外,这样做还可使自身安全获得保障。由此可见,未来该技术仍然是研究的重点。
        结语
        在我国科技不断发展,各领域技术水平逐渐提高的今天,由于地质勘查难度系数大,勘查作业难度大,传统的单一勘查技术已不能满足要求,必须采取有效的技术手段开展矿产资源勘查。
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        [4]刘海声,穆元红,庞怀玮,高元宏,刘鹏.绿色勘查钻探技术在青海省铜金山矿区的应用[J].化工矿产地质,2020,42(04):315-317.
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