吳兆軍,吳 婧
(1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探勘查院,山東 濟(jì)南 250013;2.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)(山東省地礦工程勘察院),山東 濟(jì)南 250014)
事實(shí)上,礦山地質(zhì)探礦項(xiàng)目本身就是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)、高難度的工程項(xiàng)目,不僅涉及地下隱蔽工程作業(yè),還涉及許多其它工作環(huán)節(jié),很容易在實(shí)際探礦工程操作中引發(fā)安全問題[1]。特別是對(duì)目前而言,地表或淺層礦產(chǎn)資源已基本開采完畢,礦產(chǎn)資源勘探工作正逐步向地球深部發(fā)展,實(shí)際開采難度較大,如果此時(shí)繼續(xù)使用傳統(tǒng)的探礦工程技術(shù),將不可避免地造成安全問題。
雖然我國(guó)在探礦工程項(xiàng)目中有許多新技術(shù),但在實(shí)際推廣過程中難度較大,推廣渠道有限。同時(shí),由于核心鉆井技術(shù)整體水平較低,實(shí)際探礦工程項(xiàng)目中新技術(shù)的推廣和應(yīng)用受到一定程度的影響。同時(shí),生產(chǎn)單位減少了對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn),而國(guó)內(nèi)對(duì)探礦新技術(shù)的研發(fā)也一直處于落后階段,在實(shí)際生產(chǎn)中多是依賴于傳統(tǒng)技術(shù)手段,影響了生產(chǎn)效率。
因此,總的來說,為了有效保證探礦工作的順利開展,有必要根據(jù)實(shí)際情況引進(jìn)新的采礦技術(shù),充分利用各種新探礦技術(shù)的積極作用,提高探礦工程的效率和質(zhì)量。
在礦山地質(zhì)探礦工程中,第一項(xiàng)工作就是全面掌握礦山所處位置的環(huán)境以及地質(zhì),不同的礦山地質(zhì)有著不同的構(gòu)成結(jié)構(gòu),其地貌特征也存在著不同。因此,在進(jìn)行相應(yīng)的勘探工作時(shí),要充分了解分析礦山所處的區(qū)域地質(zhì)情況、礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造等。其次,就是選擇科學(xué)的探礦方式。在礦山地質(zhì)探礦工程中,探礦方式的選擇直接關(guān)系到工程的整體效率與質(zhì)量。一般情況下,對(duì)于礦質(zhì)類型單一、礦體較為集中的礦山,適宜采用鉆探的技術(shù)方法,可以取得較為理想的探礦效果,并且獲取與礦體相關(guān)的各類基本信息。對(duì)于礦體較為復(fù)雜、分散的礦山,則需要采取多種探礦方式聯(lián)合應(yīng)用的模式。最后也是最重要的就是進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采之前一方面要加強(qiáng)對(duì)工作人員的安全培訓(xùn),使他們能夠適用各類情況。
金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)主要是運(yùn)用金剛石鉆進(jìn)行鉆探取芯,當(dāng)鉆孔深度較大或者是鉆掘環(huán)境相對(duì)較復(fù)雜時(shí),普通鉆探技術(shù)適用性較差,無法準(zhǔn)確獲取地下礦產(chǎn)資源信息。而金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)則能很好的解決這一問題,不僅大大減少鉆井所需時(shí)間,并能提升鉆進(jìn)工作中的安全效果。
坑道內(nèi)鉆探技術(shù)是目前運(yùn)用最為廣泛的一種鉆探技術(shù),其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面,首先,在實(shí)際運(yùn)用中可以對(duì)探礦工程中存在的險(xiǎn)情進(jìn)行超前勘查,對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,從而對(duì)礦產(chǎn)開采進(jìn)行有效地指導(dǎo);其次,在一些較老礦井中可以利用坑道內(nèi)鉆探技術(shù)對(duì)巷道底板進(jìn)行鉆探,從而對(duì)隱藏礦體進(jìn)行有效勘測(cè)。
在實(shí)際探礦工程運(yùn)用中,面對(duì)一些形狀不規(guī)則的礦體,傳統(tǒng)的探礦方式往往無法達(dá)到理想的探礦效果。因此,在探礦過程中針對(duì)這種類型的礦體需要采用定向鉆探技術(shù)對(duì)礦體進(jìn)行勘探。例如,在實(shí)際探礦工程中,當(dāng)?shù)叵碌V體傾斜度較大時(shí),采用定向鉆探技術(shù)在礦體埋深最淺處進(jìn)行定向鉆孔,從而查明礦體在地下實(shí)際情況。
空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)主要運(yùn)用于干旱缺水或者忌用液體循環(huán)條件下的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查,由于使用條件有一定限制,其運(yùn)用范圍相對(duì)較小。但空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)速度快、效率高,在進(jìn)行工程鉆探時(shí),運(yùn)用空氣潛孔錘鉆可以大大提高鉆進(jìn)速度,除此之外,通過對(duì)貫通式潛孔錘進(jìn)行有效地運(yùn)用,還可以進(jìn)行反循環(huán)連續(xù)取芯。
全液壓巖芯鉆機(jī)是目前最新研制的巖芯取樣儀器,被廣泛用于地表及巷道內(nèi)巖芯取樣,其自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、取芯速度快,有效提高取芯速度。全液壓巖芯鉆機(jī)主要通過液壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)鉆頭,將鉆頭緩慢打入巖芯中,從而保證巖芯的完整性,全液壓巖芯鉆機(jī)的廣泛使用可以減少人工勞動(dòng),提高實(shí)際生產(chǎn)效率。目前我國(guó)鉆機(jī)研制一直處于落后狀態(tài),大多數(shù)取芯鉆機(jī)多依賴進(jìn)口,因此,我國(guó)應(yīng)該急起直追,形成國(guó)產(chǎn)全液壓鉆機(jī)(含地質(zhì)巖芯鉆機(jī)、坑內(nèi)鉆機(jī)和水井鉆機(jī)、工程勘查鉆機(jī)、錨桿鉆機(jī)等)系列[3]。
近年來,隨著探礦工程技術(shù)的發(fā)展,探礦工程中使用的新技術(shù)也越來越多,這不僅保證了探礦項(xiàng)目的安全,同時(shí)也提高了探礦工程的工作效率。目前而言,在探礦工程中亟待解決的是如何將這些新技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工程中,從而保證探礦工作的順利進(jìn)行。