■易憲貴

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊江西南昌330038）

試論鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求

■易憲貴

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊江西南昌330038）

隨著我國找礦工作的深入開展，對深部找礦也提出更高的要求。而深部找礦實現(xiàn)的關(guān)鍵在于鉆探技術(shù)的運用，但如何使這些技術(shù)應(yīng)用效果得到最大程度發(fā)揮，又成為現(xiàn)行找礦中面臨的主要難題。本文主要對鉆探技術(shù)的相關(guān)概述與深部找礦中鉆探技術(shù)的具體應(yīng)用進行探析。

深部找礦鉆探技術(shù)應(yīng)用

0 前言

深部找礦已成為現(xiàn)行找礦工作中面臨的重點與難點。盡管實際找礦工作中，有較多遙感技術(shù)、物化探方法以及地質(zhì)理論等引入其中，但在深部找礦中很難取得良好的效果，許多如鉆探速度、鉆探取心取樣等都難以保障。這就要求開展深部找礦工作中，注意將鉆探技術(shù)引入其中，如巖心定向、受控定向以及反循環(huán)取樣等，確保深部找礦工作順利開展。因此，本文對深部找礦中鉆探技術(shù)的應(yīng)用研究，具有十分重要的意義。

1 鉆探技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 反循環(huán)連續(xù)取樣

鉆探技術(shù)應(yīng)用中，反循環(huán)取樣技術(shù)在循環(huán)介質(zhì)應(yīng)用上，主要以壓縮空氣為主，在此基礎(chǔ)上對巖礦采取沖擊回轉(zhuǎn)方式，這樣壓縮空氣會在鉆桿旋轉(zhuǎn)中將巖屑帶到地表，在此基礎(chǔ)上收集這些巖屑，將其作為分析化驗地質(zhì)的樣本。通過實踐研究發(fā)現(xiàn)，該技應(yīng)用下，較多物化參數(shù)如礦體厚度、埋藏深度等都可通過樣品反映出來，而且與以往取柱狀巖心方式相比，鉆探速度將超出5-10倍。同時，該技應(yīng)用下施工成本較低，能夠滿足經(jīng)濟效益提高的要求。但需注意為使技術(shù)應(yīng)用效果得到最大發(fā)揮，要求做好雙臂鉆桿的選擇。

1.2 繩索取心技術(shù)

該技術(shù)投入使用的時間相比反循環(huán)取樣早出很多，推廣時間較長，能夠達到找礦效果也較為明顯。但與國外繩索取心技術(shù)的應(yīng)用水平相比，我國對該技術(shù)使用中很難保證鉆探工作量，究其原因在于鉆具在加工質(zhì)量上不高，材質(zhì)不佳，且脫扣、折斷等情況極易出現(xiàn)，一旦鉆孔深度超出1000m，將無法保證取得良好的鉆探效果。此外，繩索取心技術(shù)中的金剛鉆頭，盡管制造中引入較多復(fù)合材料，如復(fù)合片、聚晶等，但整體性能并不高，進而導(dǎo)致鉆頭效率差、鉆進壽命段。

1.3 巖心定向與受控定向技術(shù)

找礦工作中的巖心定向，其主要指將定向標記設(shè)置于孔底巖心，這樣可標記后的定向巖心被獲取，在此基礎(chǔ)上計算與測量定向巖心，能夠使斷裂面產(chǎn)狀、巖層層面產(chǎn)狀被可靠推測，是現(xiàn)行石油勘探中的重要技術(shù)。而受控定向技術(shù)，其原理主要表現(xiàn)在根據(jù)預(yù)定方向，將鉆孔按此方向運動，可使多個羽狀鉆孔被獲取，一般對于水溶性礦產(chǎn)如芒硝礦、鹽鹵礦等領(lǐng)域極為適用。當前受控定向技術(shù)應(yīng)用于深孔鉆探過程中，已逐漸成孔內(nèi)事故處理的重要方式。但需注意在應(yīng)用中保證做好孔斜控制，避免出現(xiàn)孔斜變化率過大的現(xiàn)狀。此外，在鉆探技術(shù)應(yīng)用中，常用的技術(shù)也表現(xiàn)在沖擊回轉(zhuǎn)、空氣泡沫等方面，這兩個技術(shù)本身能耗較高，且鉆探效果也較差，所以并未得以推廣[1]。

2 深部找礦中鉆探技術(shù)的應(yīng)用要求

2.1 鉆探設(shè)備的應(yīng)用

為滿足深部找礦要求，在實際找礦中首先應(yīng)做好鉆心鉆探設(shè)備的選用與性能控制。在開發(fā)與研制鉆機中，應(yīng)注意將更多國外先進技術(shù)引入，確保深孔鉆機能夠滿足巖心鉆探要求。如巖心驅(qū)動鉆機的開發(fā)，其將液壓作為動力，應(yīng)用中可取得較好的效果。同時在坑道鉆探設(shè)備方面，應(yīng)保證其在綜合性能上不斷提升，可機電液一體化作為設(shè)備綜合性能提升的目標，確保將其應(yīng)用于深部找礦工作中，可使是深部地層被揭露，且鉆探時間與費用都可減少。此外，應(yīng)注意不斷推廣巖心鉆探設(shè)備，可采取產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，如全液壓動力頭式鉆機，可考慮在市場中進一步推廣，盡可能達到鉆機產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求[2]。

2.2 工藝方法的選擇與其他要求

實際開展深部找礦工作中，工藝方法、鉆心鉆探器具等在選用中應(yīng)采取一定的方法。首先需在信息收集方面不斷加強，企業(yè)可不斷與其他企業(yè)進行鉆探技術(shù)的應(yīng)用探討，分析當前定向鉆進、金剛石鉆進以及沖擊回轉(zhuǎn)鉆進等應(yīng)用情況。且在對市場環(huán)境下的電子信息、機械與材料等進行探索，避免在技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)閉門造車現(xiàn)象，將更多先進理念引入設(shè)備設(shè)計中，有利于器具的進一步完善。

其次，應(yīng)根據(jù)鉆探技術(shù)應(yīng)用要求開發(fā)相關(guān)的的鉆具。如新型雙壁鉆桿、高強度繩索取心鉆桿以及使用周期較長的金剛石鉆頭等。同時，在深部找礦中，也可對鉆探技術(shù)的應(yīng)用進一步完善，如針對以往未得以推廣的空氣泡沫鉆進技術(shù)，盡管其成本較高，但相比傳統(tǒng)泥漿鉆進，在控制巖心污染、延長鉆頭適用周期以及提高鉆效等方面優(yōu)勢都較為明顯，所以對于泥漿使用受限問題，可考慮將空氣泡沫鉆進引入其中，確保技術(shù)應(yīng)用成熟度不斷提高的基礎(chǔ)上，使其成本得以有效控制。

最后，鉆探技術(shù)應(yīng)用下需注意做好鉆探人員素質(zhì)提升工作。深部找礦中，無論設(shè)備的應(yīng)用還是先進技術(shù)的引入，都要求有高素質(zhì)的人員團隊相配套。如對于較多深部找礦中應(yīng)用的精密儀器設(shè)備，在實際操作中具有明顯的自動化特征，此時若人員無法對設(shè)備操作做到游刃有余，將無法使深部找礦工作順利完成。礦業(yè)公司可適時開展相應(yīng)的的交流合作活動，由不同企業(yè)中的人才進行交流，這樣可使工藝方法、鉆探設(shè)備等要求更易為人員接受?；蛞部梢胂鄳?yīng)的培訓(xùn)機制，將受控定向技術(shù)、繩索取心技術(shù)等向人員講授，且對于復(fù)雜的深部鉆孔工作，在操作前需做好技術(shù)交底工作，以此使技術(shù)應(yīng)用效果得到最大程度發(fā)揮[3]。

3 結(jié)論

鉆探技術(shù)的應(yīng)用是提升深部找礦工作水平的重要途徑。實際應(yīng)用中，應(yīng)正確認識當前找礦工作中各鉆探技術(shù)的優(yōu)勢與弊端，并注意結(jié)合深部找礦工作要求，合理選擇鉆井設(shè)備，不斷收集與吸納更多先進的設(shè)備與技術(shù)理念，巖質(zhì)與開發(fā)相應(yīng)的鉆具，并在人員素質(zhì)方面不斷強化，這樣才可促進深部找礦整體水平進一步提升。

[1]楊淑紅.物化探與鉆探方法在遼寧西豐興文鉬礦勘探中的應(yīng)用 [D].吉林大學(xué), 2013.

[2]杜瑞慶.深部鐵礦勘探的地球物理找礦模式研究 [D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京）, 2013.

[3]胡郁樂,張曉西,張惠,吳翔.SinoProbe-05深部探測項目鉆探技術(shù)問題總結(jié)與對策研究 [J].探礦工程 (巖土鉆掘工程),2014,09:32-37.

P634[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-264-1

易憲貴（），男，畢業(yè)于中南工業(yè)大學(xué)，本科，工程師，研究方向為探礦工程。