韓旭偉 宗慧君
摘要:近些年來,隨著地質(zhì)工作的不斷開展,地質(zhì)鉆探的工作量正在逐年增加,進(jìn)而對鉆探設(shè)備、人才以及技術(shù)的需求也就越多。目前礦產(chǎn)勘查主要就是以探邊摸底、攻深找盲為重點,挖掘深部礦產(chǎn),其深度大部分均超過1000米,進(jìn)而對鉆探技術(shù)提出了更高的要求,針對目前的情況而言,鉆探設(shè)備、技術(shù)等方面均無法達(dá)到深部找礦的要求,導(dǎo)致在深部找礦工作中出現(xiàn)了一些問題。因此,加強(qiáng)鉆探技術(shù)各方面的研究,提高深部找礦工作的施工水平已經(jīng)成為了目前鉆探工作的重點。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查;深部找礦;鉆探技術(shù)
一、深部地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀
我國的礦產(chǎn)資源分布的比較廣泛,從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用情況來看,我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為1/3左右,在地質(zhì)找礦方面還有相當(dāng)大的潛力。我國地質(zhì)找礦勘查工作平均深度在300~500m之間,而西方發(fā)達(dá)國家勘查深度平均在800m。我國深部找礦勘查技術(shù)尚處于起步階段,隨著找礦深度的不斷增加,在鉆探技術(shù)上還有很多問題有待解決。巖芯鉆探是地質(zhì)找礦工作中的重要環(huán)節(jié),要探明地下深部礦藏,除利用先進(jìn)的地質(zhì)理論和物化探、遙感等探測技術(shù)外,最終需要通過巖芯鉆探技術(shù)取出地下巖芯,通過試驗分析才能確定礦產(chǎn)資源的埋藏深度、品位和儲量,并最終提交有效的地質(zhì)找礦成果。
二、深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)
2.1X熒光技術(shù)
X熒光技術(shù)通過射線提供相應(yīng)的分析結(jié)果,具備了機(jī)動靈活、輕巧便捷的特點,同時在元素品味及成分的獲取上,也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢?,F(xiàn)階段,X熒光技術(shù)與地質(zhì)行業(yè)的聯(lián)系越來越緊密,在找礦環(huán)節(jié)作用顯著。其找礦原理是,礦物自身都具備一定的反射光線,當(dāng)?shù)V物遭受到特定波長的刺激后,能夠發(fā)射出射線,而這類射線具備了X元素特征,從而能夠被X熒光機(jī)有效識別。X熒光技術(shù)一是能夠標(biāo)示出地質(zhì)的隱伏構(gòu)造,二是可以探測到礦體具體賦存方位,三是能夠劃分礦體邊界,確定礦體厚度大小。
2.2甚低頻電磁法
伴隨各種找礦實踐,找礦面積不斷擴(kuò)大,地表淺露的礦產(chǎn)基本被開采殆盡,因此,需要進(jìn)行深部地質(zhì)找礦,這就無疑增加了開采難度。甚低頻電磁法是基于深部找礦而研制的新型找礦方法,它具備了勘查快捷、高效便利、靈活多樣的特點,也稱為了礦產(chǎn)開采的一種科學(xué)有效找礦手段。甚低頻電磁法以超長波電臺發(fā)射出的電磁波作為場源,分析地表、地下及空中探測場在參數(shù)上的浮動變化,從而完成找礦工作。甚低頻電磁法的工作原理是,首先將側(cè)得的各類數(shù)據(jù)用Fraser濾波加以處理,根據(jù)地質(zhì)控礦規(guī)律及礦體賦存規(guī)律,有效圈定掩蓋地質(zhì)體的展布方位及產(chǎn)狀。其次預(yù)測礦體的賦存部位,最后形成找礦額度依據(jù)。
2.3受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)
前面兩種主要涉及到深部地質(zhì)找礦技術(shù),在深部地質(zhì)的鉆探技術(shù)上,主要采用受控定向鉆探技術(shù)。受控定向鉆探技術(shù),可以使鉆孔在軌跡運(yùn)行上遵循既定方向,也可以實現(xiàn)主孔與分支孔的交叉鉆進(jìn)。受控定向鉆孔技術(shù)在我國礦區(qū)勘查及鹽鹵礦等水溶類型礦產(chǎn)開采中得到了普遍應(yīng)用,該技術(shù)的鉆孔精度可以控制在0.5m內(nèi),因此,坑道鉆探也較常采用此項技術(shù)。
借助信息技術(shù),如采取微機(jī)配合,可以使鉆孔設(shè)計及相關(guān)數(shù)據(jù)處理上更加直觀快捷,實現(xiàn)邊鉆、邊測、邊調(diào),提高了鉆探質(zhì)量。隨著找礦深度的不斷增加,前期的找礦技術(shù)最終都要落實到基本的鉆孔工作中,因而,大力推廣受控定向鉆探技術(shù),有著極為重要的意義。
三、地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦的措施
3.1積極引進(jìn)新技術(shù),新方法,新工藝,完善施工手段
鉆探工程技術(shù)是一個動態(tài)復(fù)雜系統(tǒng),主要由地層、鉆具(鉆頭、鉆柱及井下器具)、流體(泥漿鉆井液等)及地面裝備(動力和設(shè)備)四個子系統(tǒng)組成,除所鉆遇的地層外,其余三個子系統(tǒng)都需要新技術(shù)支撐。例如,在鉆進(jìn)過程中如何使鉆頭沿預(yù)置軌跡并保持井眼穩(wěn)定性(防止井斜、減少或避免漏、涌、塌、垮、卡等孔內(nèi)復(fù)雜情況和事故)如何優(yōu)選鉆頭和鉆井參數(shù)以提高鉆進(jìn)速度,如何實現(xiàn)鉆進(jìn)智能化與自動化以提高純鉆時間及鉆孔質(zhì)量和效率等等,都是巖心鉆探工程中的關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵技術(shù)的作用發(fā)揮好與壞就取決于撐握應(yīng)用新技術(shù),新方法,新工藝的水平。目前在我們技術(shù)工藝水平較落后的情況下,要堅持走出去,引進(jìn)來的方針,加強(qiáng)與地質(zhì)院校、科研機(jī)構(gòu)的聯(lián)系和合作,虛心學(xué)習(xí),虛心求教,虛心拜師,圍繞鉆探工程與施工,組織開展技術(shù)研究,開展專題研討。在充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備、器具、繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)最大效應(yīng)的同時,通過新技術(shù)、新方法、新工藝的引進(jìn),能較好的把握和解決深孔復(fù)雜地層鉆進(jìn)的護(hù)壁和沖洗液問題,深孔鉆進(jìn)的方法和頂角(防斜糾斜技術(shù))問題,深孔鉆進(jìn)的取心和鉆進(jìn)效率問題。
3.2重視人才,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)
首先,要充分發(fā)揮探礦技術(shù)人員的作用,關(guān)心年輕一代探礦技術(shù)人員的成長,把探礦技術(shù)人員的政治待遇、經(jīng)濟(jì)待遇、生活待遇與其他技術(shù)人員同等對待,特別是找礦實現(xiàn)重大突破,獲得成果獎項時,探礦技術(shù)人員也應(yīng)該榜上有名。
3.3強(qiáng)化鉆探技術(shù)管理工作
抓好施工組織設(shè)計,施工技術(shù)總結(jié)及技術(shù)資料的整理歸檔,執(zhí)行地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程,推行巖心鉆探機(jī)臺施工現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),強(qiáng)化機(jī)臺的現(xiàn)場管理,做到文明生產(chǎn),安全施工,提高效率,及時解決生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié),防止和減少鉆探工程施工三大事故的發(fā)生,確保工程質(zhì)量,確保經(jīng)濟(jì)效益,確保鉆探生產(chǎn)順利進(jìn)行。
四、結(jié)語
隨著我國工業(yè)化程度的不斷提高,必然對礦產(chǎn)資源的需求越來越高,我國礦產(chǎn)業(yè)需要統(tǒng)籌規(guī)劃地質(zhì)勘查工作,加大勘查力度,并利用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查,除了利用上述技術(shù)之外還需要不斷創(chuàng)新勘查技術(shù),提高勘查效率,使我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)得到穩(wěn)定性增長,實現(xiàn)“科技興地”戰(zhàn)略目標(biāo)。
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