韋浩

摘要：我國許多老礦基地經(jīng)歷了多年的礦產(chǎn)開采后，都相繼進入枯竭期，近地表大型發(fā)現(xiàn)礦床機率越來越小。因此，進行深部地質(zhì)礦產(chǎn)的勘探和開發(fā)，就成為解決礦產(chǎn)資源缺乏的重要途徑。本文分析了地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并探討了深部地質(zhì)鉆探找礦的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查；深部地質(zhì)；鉆探找礦技術(shù)

前言

隨著礦產(chǎn)開采及勘探程度的不斷深入，露頭在地表或淺部的礦資源越來越少，隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展的帶來不斷增加的對礦產(chǎn)資源的需求，對地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的研究也就成了當前重要的關(guān)注點，也是影響我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。

1.地質(zhì)勘查工作的內(nèi)容

1.1對危機礦山接替資源的勘察

為了使礦山服務的年限得到延長，促進礦山的可持續(xù)發(fā)展，在重要的原材料和固體能源大中型礦山地區(qū)，要進行大規(guī)模的危機礦山接替資源的勘察工作。其中銅、鋅、鉛等礦種是地質(zhì)勘查工作的重點勘查對象，另外還要重點勘查優(yōu)勢的具有國際市場競爭力的礦種。針對那些影響著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的礦山，要評價危機礦山接替資源的潛力。對于那些有優(yōu)越的地質(zhì)條件、很大市場需求量的危機礦山，要對勘察評價工作進行優(yōu)先的安排。綜合的研究礦區(qū)深部以及外圍，預測礦產(chǎn)，使找礦的最佳目標得到確定。

1.2對礦山生產(chǎn)的勘查

在進行礦山生產(chǎn)的勘查時，礦山企業(yè)要對礦山服務的年限做好科學的規(guī)劃和設計，合理的開發(fā)資源，科學的利用資源。加強對礦山在現(xiàn)有礦區(qū)范圍內(nèi)的礦產(chǎn)勘查工作，使資源的儲量不斷的得到擴大。對于礦山的探邊摸底工作，要高度的重視擴大找礦的范圍。另外在對礦山進行生產(chǎn)勘查的時候，要積極的利用先進的技術(shù)，提高勘查的效率。對于礦山企業(yè)的采礦情況，國土部門要將它們記錄在檔案，完善礦山儲量管理信息系統(tǒng)。積極的調(diào)查開采礦山的環(huán)境地質(zhì)和水文地質(zhì)，檢測礦山的地質(zhì)環(huán)境。

1.3綜合評價和勘查共伴生礦和尾礦

為了加強礦山的開發(fā)，要綜合的利用關(guān)鍵的技術(shù)，評價和研究低品位以及新類型的礦產(chǎn)的開發(fā)技術(shù)，綜合的開發(fā)和利用緊缺的礦山資源共伴生礦和尾礦。制定相關(guān)的標準和政策來規(guī)范礦產(chǎn)資源的利用，調(diào)查尾礦資源，綜合利用礦山的尾礦資源，使資源的綜合利用效率不斷的得到提高。

1.4關(guān)閉階段的地質(zhì)勘查工作

對于關(guān)閉礦山和復墾階段的地質(zhì)工作，是有具體的法律規(guī)定的，礦山企業(yè)一定要嚴格的按照法律的規(guī)定來進行。仔細的調(diào)查閉坑前后的礦山的地質(zhì)環(huán)境，保護好礦山地區(qū)的環(huán)境。在礦山的開采活動結(jié)束之前，閉坑的地質(zhì)工作要做好，另外閉坑的地質(zhì)報告要提交。對于廢棄的礦山和閉坑的礦山，中央和地方政府要對地質(zhì)環(huán)境進行的調(diào)查，評價礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀，并且針對礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合整治工作提出具有建設性的意見和建議。

2.深部探礦鉆探技術(shù)

2.1金剛石繩索取心技術(shù)

鉆探技術(shù)第一次革命就是繩索取心鉆探技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)有近6O年的歷史。在全球深部探礦鉆探施工中是應用最廣泛、綜合地質(zhì)效果最佳的深部探礦鉆探技術(shù)。自上個世紀70年代中期我國開始廣泛的應用，但在繩索取心鉆探技術(shù)應用廣度和深度上與國外發(fā)達國家相比存在較大差距，利用繩索取心鉆探技術(shù)完成的深部探礦鉆探工作量仍不足全部固體礦產(chǎn)巖心鉆探工作量的3O% 。國產(chǎn)繩索取心鉆探鉆具存在質(zhì)量差、材質(zhì)不佳、容易折斷和脫扣等問題，不能滿足1000m深部探礦鉆探的需要。而深部探礦鉆探一般采用的替代方案是使用內(nèi)徑可以通過繩索取心鉆探鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來完成深部探礦鉆孔取心作業(yè)，這就在完成繩索取心作業(yè)的同時增大了深部探礦鉆探鉆孔工作量。

金剛石鉆頭的使用壽命是限制金剛石繩索取心鉆探技術(shù)應用于深部找礦的另一個原因。自上個實際70年代開始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來，我國金剛石鉆頭制造水平有了很大提高，但是金剛石鉆頭使用效果與國外仍存在較大著一定的差距。雖然在金剛石超硬復合材料方面進行了大規(guī)模的研究與分析，制造了一些聚晶、復合片產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品性能也遠遠不能與國際水平相比較。這就使得國內(nèi)金剛石鉆頭鉆進效率偏低、壽命短。據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)展，我國所制造的的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足40m。

2.2液動錘鉆進技術(shù)

液動錘鉆進技術(shù)在大陸科學深部探礦鉆探工程中的成功應用，在推動了我國深部探礦鉆探技術(shù)水平的進步、拓寬應用領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用，液動錘鉆進技術(shù)得到眾多國外同行的高度評價。但是，液動錘鉆進技術(shù)對深孔條件下液動錘工作性能的理論分析研究需要進一步的研究。特別是在普通探礦鉆探生產(chǎn)條件下，由于泥漿固控系統(tǒng)還停留在傳統(tǒng)的巖粉自然沉淀的水平，液動錘鉆進技術(shù)在鉆進過程中泥漿固相含量較高，導致液動錘內(nèi)部零件頻繁卡死，液動錘鉆進技術(shù)工作壽命大幅度降低，液動錘鉆進技術(shù)從而提鉆頻繁。在液動錘鉆進技術(shù)推廣過程中，液動錘鉆進的優(yōu)點雖為大家所認識和接受，液動錘鉆進技術(shù)但是實際的探礦鉆探應用還較少。

2.3空氣泡沫鉆探技術(shù)

空氣泡沫鉆探技術(shù)是原地礦部“七五”和“八五”期間的重點科研攻關(guān)項目，由勘探技術(shù)研究所、長春地質(zhì)學院和甘肅地礦局等科研院所、高校和相關(guān)生產(chǎn)單位聯(lián)合完成。經(jīng)過不同環(huán)境條件及機具試驗研究總結(jié)了一套比較成熟的空氣泡沫鉆探工藝和空氣泡沫鉆進規(guī)程?？諝馀菽@探技術(shù)由于后正值地質(zhì)鉆探工作量銳減，而空氣泡沫鉆探技術(shù)在初期投資、能耗和后期泡沫劑回收方面的費用都比普通鉆進技術(shù)高，因此空氣泡沫鉆探技術(shù)推廣應用處于停滯狀態(tài)。

2.4反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)

鉆探技術(shù)第二次革命是反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)。一般采用的壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)，利用雙壁鉆桿以沖擊回轉(zhuǎn)全面碎巖和連續(xù)巖屑作為地質(zhì)樣品的方式進行深部探礦鉆探施工，隨著反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)鉆進的不斷進行，巖屑被高速氣流連續(xù)地經(jīng)雙壁鉆桿的中心攜帶至地表，并按照順序?qū)r屑收集起來作為地質(zhì)化驗分析的地質(zhì)樣品。

國內(nèi)外大量的深部探礦鉆探施工經(jīng)驗表明，采用反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)獲取的地質(zhì)樣品不僅完全能達到確定礦體厚度、礦體埋藏深度、礦體的品位等物化參數(shù)的基本要求，而且反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)在鉆探施工速度要比傳統(tǒng)的深部探礦技術(shù)施工速度提高5～10倍，大大降低了深部探礦鉆探的施工成本。根據(jù)2006年有關(guān)統(tǒng)計資料，反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)在澳大利亞完成深部探礦鉆探工作量的比例超過80%。我國在上世紀80年代中期曾開展了反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)的研究并進行推廣應用，但由于我國地質(zhì)上是以巖屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱狀巖心，且需使用特殊的雙壁鉆桿，所以反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)的推廣應用受到較大阻力。

值得關(guān)注的是目前國際地質(zhì)鉆探承包商和礦業(yè)投資者已經(jīng)提出了取心取樣鉆探技術(shù)相結(jié)合的地質(zhì)勘探新概念，并在一些國家開始廣泛的應用這種技術(shù)，取得了比任何單一方法效率及地質(zhì)效果都要好的結(jié)果，大幅度提高了深部探礦鉆探效率、降低了深部探礦鉆探的成本。

3.總結(jié)語

在當前的發(fā)展下，地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。因此，要通過不斷的深入研究，并采取積極的措施對地質(zhì)勘查的技術(shù)進行不斷的改進，從而提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量。

參考文獻：

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