韋浩

摘要：我國(guó)許多老礦基地經(jīng)歷了多年的礦產(chǎn)開(kāi)采后，都相繼進(jìn)入枯竭期，近地表大型發(fā)現(xiàn)礦床機(jī)率越來(lái)越小。因此，進(jìn)行深部地質(zhì)礦產(chǎn)的勘探和開(kāi)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(kāi)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(lái)越少，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的帶來(lái)不斷增加的對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，對(duì)地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的研究也就成了當(dāng)前重要的關(guān)注點(diǎn)，也是影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

1.地質(zhì)勘查工作的內(nèi)容

1.1對(duì)危機(jī)礦山接替資源的勘察

為了使礦山服務(wù)的年限得到延長(zhǎng)，促進(jìn)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(jìn)行大規(guī)模的危機(jī)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(diǎn)勘查對(duì)象，另外還要重點(diǎn)勘查優(yōu)勢(shì)的具有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的礦種。針對(duì)那些影響著地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的礦山，要評(píng)價(jià)危機(jī)礦山接替資源的潛力。對(duì)于那些有優(yōu)越的地質(zhì)條件、很大市場(chǎng)需求量的危機(jī)礦山，要對(duì)勘察評(píng)價(jià)工作進(jìn)行優(yōu)先的安排。綜合的研究礦區(qū)深部以及外圍，預(yù)測(cè)礦產(chǎn)，使找礦的最佳目標(biāo)得到確定。

1.2對(duì)礦山生產(chǎn)的勘查

在進(jìn)行礦山生產(chǎn)的勘查時(shí)，礦山企業(yè)要對(duì)礦山服務(wù)的年限做好科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理的開(kāi)發(fā)資源，科學(xué)的利用資源。加強(qiáng)對(duì)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(chǔ)量不斷的得到擴(kuò)大。對(duì)于礦山的探邊摸底工作，要高度的重視擴(kuò)大找礦的范圍。另外在對(duì)礦山進(jìn)行生產(chǎn)勘查的時(shí)候，要積極的利用先進(jìn)的技術(shù)，提高勘查的效率。對(duì)于礦山企業(yè)的采礦情況，國(guó)土部門要將它們記錄在檔案，完善礦山儲(chǔ)量管理信息系統(tǒng)。積極的調(diào)查開(kāi)采礦山的環(huán)境地質(zhì)和水文地質(zhì)，檢測(cè)礦山的地質(zhì)環(huán)境。

1.3綜合評(píng)價(jià)和勘查共伴生礦和尾礦

為了加強(qiáng)礦山的開(kāi)發(fā)，要綜合的利用關(guān)鍵的技術(shù)，評(píng)價(jià)和研究低品位以及新類型的礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，綜合的開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)和政策來(lái)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(duì)于關(guān)閉礦山和復(fù)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(yán)格的按照法律的規(guī)定來(lái)進(jìn)行。仔細(xì)的調(diào)查閉坑前后的礦山的地質(zhì)環(huán)境，保護(hù)好礦山地區(qū)的環(huán)境。在礦山的開(kāi)采活動(dòng)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(bào)告要提交。對(duì)于廢棄的礦山和閉坑的礦山，中央和地方政府要對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行的調(diào)查，評(píng)價(jià)礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀，并且針對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合整治工作提出具有建設(shè)性的意見(jiàn)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(yīng)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(gè)世紀(jì)70年代中期我國(guó)開(kāi)始廣泛的應(yīng)用，但在繩索取心鉆探技術(shù)應(yīng)用廣度和深度上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(wèn)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(guò)繩索取心鉆探鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來(lái)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(shí)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(yīng)用于深部找礦的另一個(gè)原因。自上個(gè)實(shí)際70年代開(kāi)始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來(lái)，我國(guó)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(guó)外仍存在較大著一定的差距。雖然在金剛石超硬復(fù)合材料方面進(jìn)行了大規(guī)模的研究與分析，制造了一些聚晶、復(fù)合片產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與國(guó)際水平相比較。這就使得國(guó)內(nèi)金剛石鉆頭鉆進(jìn)效率偏低、壽命短。據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)展，我國(guó)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(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)

液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)在大陸科學(xué)深部探礦鉆探工程中的成功應(yīng)用，在推動(dòng)了我國(guó)深部探礦鉆探技術(shù)水平的進(jìn)步、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)得到眾多國(guó)外同行的高度評(píng)價(jià)。但是，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)對(duì)深孔條件下液動(dòng)錘工作性能的理論分析研究需要進(jìn)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(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)在鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿固相含量較高，導(dǎo)致液動(dòng)錘內(nèi)部零件頻繁卡死，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)工作壽命大幅度降低，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)從而提鉆頻繁。在液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)推廣過(guò)程中，液動(dòng)錘鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)雖為大家所認(rèn)識(shí)和接受，液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)但是實(shí)際的探礦鉆探應(yīng)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(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，由勘探技術(shù)研究所、長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)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(guò)不同環(huán)境條件及機(jī)具試驗(yàn)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(jìn)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(fèi)用都比普通鉆進(jìn)技術(shù)高，因此空氣泡沫鉆探技術(shù)推廣應(yīng)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(jìn)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(jìn)的不斷進(jìn)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(lái)作為地質(zhì)化驗(yàn)分析的地質(zhì)樣品。

國(guó)內(nèi)外大量的深部探礦鉆探施工經(jīng)驗(yàn)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(dá)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(jì)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(guò)80%。我國(guó)在上世紀(jì)80年代中期曾開(kāi)展了反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)的研究并進(jìn)行推廣應(yīng)用，但由于我國(guó)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(yīng)用受到較大阻力。

值得關(guān)注的是目前國(guó)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(guó)家開(kāi)始廣泛的應(yīng)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(yǔ)

在當(dāng)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此，要通過(guò)不斷的深入研究，并采取積極的措施對(duì)地質(zhì)勘查的技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，從而提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳喜峰.關(guān)于深部找礦問(wèn)題的思考[J].中國(guó)礦業(yè).2011（06）

[2]鄭建國(guó).鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求[J].工程與建設(shè). 2009（06）