翟 思,吳 丹
(湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì),湖北 大冶 435100)
進(jìn)入新時(shí)期,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度不斷加快,與此同時(shí),社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域在礦產(chǎn)資源方面的需求量也在日漸擴(kuò)大,為了滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源不斷增長(zhǎng)的需求,礦產(chǎn)資源開(kāi)采量也在不斷拓展,很多處于地表淺層的礦產(chǎn)資源在大范圍的開(kāi)采背景下幾乎開(kāi)采殆盡,與此同時(shí)深部礦產(chǎn)資源開(kāi)采也日新月異,獲得了很大發(fā)展。通過(guò)分析礦產(chǎn)資源勘查現(xiàn)狀與未來(lái)礦產(chǎn)資源發(fā)展趨勢(shì)不能看出,礦產(chǎn)資源勘查與開(kāi)發(fā)也逐漸邁向地層更深處,這也成為目前礦產(chǎn)資源勘查與開(kāi)發(fā)普遍存在的重要特征,并且礦產(chǎn)資源勘查與開(kāi)發(fā)深度還在與日俱增,為了滿足社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)ΦV產(chǎn)資源需求量的不斷增長(zhǎng),今后在礦產(chǎn)資源勘查與開(kāi)發(fā)工作當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)已知礦區(qū)深部礦產(chǎn)資源進(jìn)一步加大勘查找礦工作,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)大未知礦區(qū)隱伏礦的找礦研究工作,這些都以成為當(dāng)前礦產(chǎn)資源勘查與找礦工作的重中之重[1]。為了取得深部礦產(chǎn)資源找礦突破,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)大深部礦產(chǎn)資源成礦理論研究,并將鉆探技術(shù)應(yīng)用于深部礦產(chǎn)資源勘查與開(kāi)發(fā)實(shí)際,保證勘查效率和質(zhì)量,指導(dǎo)礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)與利用。下文當(dāng)中結(jié)合實(shí)踐,在分析研究深部礦產(chǎn)勘查信息采集現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,探討分析鉆探技術(shù)在深部礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用,以供借鑒和參考。
進(jìn)入新時(shí)期,科學(xué)技術(shù)日漸提升,在深部礦產(chǎn)資源勘查工作實(shí)際,很多先進(jìn)勘查技術(shù)得到了普及應(yīng)用,但是在深部礦產(chǎn)資源勘查工作中,無(wú)論應(yīng)用哪種勘查技術(shù),都面臨如下問(wèn)題:①伴隨礦產(chǎn)資源勘查深度不斷加深,地層結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜化,尤其是深部鉆探工作實(shí)際,會(huì)穿透很多巖石層,導(dǎo)致鉆探難度逐漸擴(kuò)大。②在深部礦產(chǎn)資源勘查工作中,需要的成本投入日漸加大,不僅需要投入大量的機(jī)械設(shè)備,而且還需要投入大量的人力資源以及物力資源,這是深部礦產(chǎn)資源勘查重要的特點(diǎn)之一。③深部礦產(chǎn)勘查工作中鉆探工難度不斷加大,有時(shí)還常常發(fā)生鉆孔偏移問(wèn)題,這是由于鉆探施工需要穿透各種地質(zhì)地層,增加鉆孔偏移問(wèn)題的發(fā)生。
(1)遙感技術(shù)。深部礦產(chǎn)資源勘查工作中,遙感技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用。①為了有效提升深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量,在實(shí)際勘查工作中,需要構(gòu)建相關(guān)模型,應(yīng)用于特殊勘查區(qū),對(duì)遙感影像中的色調(diào)進(jìn)行選擇,保證勘查效率和質(zhì)量,而這些環(huán)節(jié)彼此之間關(guān)系十分緊密。②具體勘查工作中,要科學(xué)構(gòu)建各種技術(shù)方案,并對(duì)比分析各項(xiàng)技術(shù),運(yùn)用現(xiàn)代化勘查理論與技術(shù)方案,并優(yōu)選出具有較高經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性技術(shù)方案,深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量。③工作人員在具體看查實(shí)際,應(yīng)當(dāng)基于遙感影像這一技術(shù)手段,不斷拓展其應(yīng)用范圍,詳細(xì)預(yù)測(cè)礦產(chǎn)分布情況,明確掌握礦產(chǎn)的位置,保證深部礦產(chǎn)資源勘查工作的高效進(jìn)行。
(2)地震反射技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)發(fā)射振波來(lái)勘查深部地層結(jié)構(gòu),對(duì)地層的性質(zhì)以及形態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于深部礦產(chǎn)資源勘查工作實(shí)際,能夠?yàn)樯畈康V產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。具體應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)將以下幾方面問(wèn)題充分注意好:①利用地震反射技術(shù),能夠大幅提高深部礦產(chǎn)資源勘查效率,獲得詳實(shí)的數(shù)據(jù)信息,但是因礦產(chǎn)資源在地層深部分布,實(shí)際應(yīng)用時(shí),收發(fā)信號(hào),常常會(huì)受到很多因素影響,在具體應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)這些不利因素科學(xué)控制,以免影響勘察效率和質(zhì)量。②伴隨鉆孔深度逐漸加深,地震反射信號(hào)表現(xiàn)出逐漸減弱的特點(diǎn),為了有效收發(fā)這些信號(hào),可以發(fā)揮三維立體技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng)信號(hào),同時(shí)做好相應(yīng)的控制工作,減少成本投入。
(1)對(duì)深部礦產(chǎn)資源勘查工作深刻認(rèn)識(shí)。具體勘查工作實(shí)際應(yīng)用鉆探技術(shù),首先必須要全面了解與把握深部礦產(chǎn)資源勘查有關(guān)資料以及有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),并明確鉆孔型號(hào),認(rèn)真研究和分析鉆孔具體實(shí)際,對(duì)深部礦產(chǎn)資源勘查復(fù)雜性全面把握,深部礦產(chǎn)資源勘查面臨的工作難度非常大,尤其是鉆探施工當(dāng)中,常常遇到很多復(fù)雜地層結(jié)構(gòu),不但要對(duì)堅(jiān)硬的巖石層穿透,而且還時(shí)常遇到很多砂石層,這些砂石層十分松散,另外還時(shí)常穿越二者混合出現(xiàn)的區(qū)域[2]。因此具體鉆孔施工過(guò)程中,要確保鉆探效率和質(zhì)量,利用單一的技術(shù),很難達(dá)到理想效果,這就需要對(duì)各種勘查技術(shù)綜合利用,提高勘查效率與質(zhì)量。另外,在鉆探施工過(guò)程當(dāng)中,為了避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)孔偏移現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查鉆孔垂直性,在有偏移情況出現(xiàn)時(shí),第一時(shí)間進(jìn)行糾正,保證高質(zhì)量取樣,提高取樣效率和質(zhì)量。
(2)應(yīng)用定向受控鉆探技術(shù)與定向測(cè)量技術(shù)。深部礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量得到大幅提升。應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析和研究勘查區(qū)的具體環(huán)境狀況。并借助定向鉆探技術(shù)對(duì)鉆探規(guī)矩科學(xué)設(shè)定,可以控制與減少鉆探施工過(guò)程當(dāng)中,發(fā)生的偏移問(wèn)題,保證鉆孔質(zhì)量,通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用,還能使人力物力方面的投入得到有效控制,減少成本。
(3)鉆進(jìn)施工要有著較高精度定位要求。深部礦產(chǎn)資源勘查工作中,確保勘查精度意義重大,直接決定勘察效率與質(zhì)量,因此,保證勘察信息數(shù)據(jù)精準(zhǔn)獲取,才能更加全面了解與掌握,深部礦產(chǎn)資源勘查信息,為開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),確保更加高效地勘查礦產(chǎn)資源,提高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用率。只有保證勘查精度和效率,進(jìn)一步提升鉆探施工水平,才能為礦產(chǎn)資源勘查工作奠定良好的基礎(chǔ)。并在此基礎(chǔ)上,對(duì)轉(zhuǎn)進(jìn)工藝技術(shù)進(jìn)行分析研究,充分結(jié)合具體實(shí)際,配比泥漿,做好維護(hù)和凈化工作,保證深度礦產(chǎn)資源勘查工作科學(xué)進(jìn)行。
(1)充分重視現(xiàn)代鉆探技術(shù)手段在深部礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用。如何準(zhǔn)確的對(duì)這些區(qū)域成礦進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)鉆孔區(qū)科學(xué)選擇,勘查這些區(qū)域深部礦產(chǎn)資源,對(duì)復(fù)雜地層進(jìn)行穿越,保證取芯效率和質(zhì)量,都必須要有豐富的理論作為指導(dǎo),更需要利用現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備來(lái)保證勘查效率和質(zhì)量,勘查工作具體實(shí)施過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)確保勘查技術(shù)手段嫻熟操作,這樣才能大幅提高勘查效率。
多數(shù)礦產(chǎn)資源主要在500m~2km的深度范圍,由此不能發(fā)現(xiàn),我國(guó)深部礦產(chǎn)資源勘查工作發(fā)展?jié)摿薮螅?dāng)前礦產(chǎn)資源勘查工作中,如何高效勘查深部礦產(chǎn)資源是當(dāng)前面臨的主要任務(wù)。為了更加高效的開(kāi)展深部礦產(chǎn)資源勘查工作,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化鉆探新技術(shù)方面的研究,通過(guò)應(yīng)用連續(xù)取心鉆探技術(shù)與泥漿技術(shù),高效穿透復(fù)雜地層,保證勘查效率和質(zhì)量。目前,我國(guó)越來(lái)越重視深部礦產(chǎn)資源勘查工作,在勘查深部礦產(chǎn)資源工作中,投入在鉆探工藝方面的投入不斷增大,但今后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)深度在500m~1km礦產(chǎn)資源勘查工作不斷拓展,并進(jìn)一步強(qiáng)化深度在1km~2km范圍的礦產(chǎn)資源,對(duì)各種礦學(xué)學(xué)科加強(qiáng)研究,并研究現(xiàn)代找礦理論,突破原有找礦技術(shù)束縛,運(yùn)用現(xiàn)代化的勘查技術(shù)設(shè)備,研究深部礦產(chǎn)資源勘查項(xiàng)目可行性,提供充足經(jīng)費(fèi)支撐。
(2)改進(jìn)轉(zhuǎn)進(jìn)工藝,應(yīng)用低成本鉆探技術(shù)。在礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中,鉆探工程發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,這是勘查深部礦產(chǎn)資源最為核心的技術(shù)手段,推斷與解釋深部礦產(chǎn)資源找礦工作,離不開(kāi)鉆探工程強(qiáng)力支撐,而且通過(guò)鉆探工程,還可以精確的計(jì)算與評(píng)估深部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量,對(duì)礦體科學(xué)圈定。深部礦產(chǎn)資源勘查工作實(shí)際,由于鉆孔具有非常大的深度,同時(shí)其孔徑較大,鉆進(jìn)施工過(guò)程當(dāng)中有時(shí)無(wú)法對(duì)鉆孔軌跡科學(xué)控制,尤其是一些結(jié)晶巖石非常堅(jiān)硬,極大的增加轉(zhuǎn)進(jìn)難度,阻礙取芯工作高效開(kāi)展。而且隨著鉆探施工工作的持續(xù)進(jìn)行,溫度逐漸升高,孔內(nèi)壓力逐漸增大,給鉆探施工帶來(lái)很大難度。此時(shí)更應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的鉆探技術(shù)設(shè)備,保證狀態(tài)效率和質(zhì)量,更要有效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)鉆探施工技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)之間的矛盾,確保高質(zhì)量的鉆探與取心,減少成本投入。如為了有效提高鉆探效率,精準(zhǔn)定位轉(zhuǎn)孔,可以充分發(fā)揮無(wú)巖心鉆探技術(shù)優(yōu)勢(shì),并與x射線熒光測(cè)量技術(shù)與空氣反循環(huán)取樣鉆探技術(shù)充分結(jié)合,發(fā)揮多種技術(shù)手段優(yōu)勢(shì),精準(zhǔn)確定礦產(chǎn)資源分布位置,展開(kāi)準(zhǔn)確評(píng)估,并對(duì)礦層厚度科學(xué)劃分,對(duì)其儲(chǔ)量準(zhǔn)確估算,并采取有效手段控制鉆探工作當(dāng)中成本投入。發(fā)揮定向鉆探多分支孔鉆進(jìn),利用這些技術(shù),能夠?qū)Χ鄠€(gè)地質(zhì)靶點(diǎn)充分了解,在此項(xiàng)技術(shù)作用優(yōu)勢(shì)下,能夠在主孔方向以下,開(kāi)展多個(gè)分支孔鉆探,使鉆探施工成本投入大幅減少,保證鉆探效率和質(zhì)量。
深部礦產(chǎn)資源勘查工作,復(fù)雜程度更高,施工難度大,需要大量的資金投入。這就需要在鉆探施工工作實(shí)際,科學(xué)應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù),并對(duì)各項(xiàng)技術(shù)具有的優(yōu)缺點(diǎn)有一個(gè)充分的了解和把握,確保選擇的鉆探技術(shù)方案更加科學(xué),保證勘查效率和質(zhì)量。具體鉆探施工實(shí)際,對(duì)鉆探工藝認(rèn)真分析與討論,熟悉與掌握有關(guān)技術(shù),工作人員還應(yīng)當(dāng)整體把握深部鉆探施工工作,對(duì)其重要性有一個(gè)充分了解,分析驗(yàn)證鉆探技術(shù)具有的缺點(diǎn)與不足,通過(guò)科學(xué)措施進(jìn)行應(yīng)對(duì),聯(lián)合應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)手段,保證勘察效率與質(zhì)量。