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        礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)

        2021-11-30 09:30:54楊林章
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年6期
        關(guān)鍵詞:礦產(chǎn)礦產(chǎn)資源勘查

        楊林章

        (山東金召礦業(yè)有限公司,山東 淄博 255081)

        我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng),社會(huì)中各行各業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷加大,然而部分地區(qū)礦產(chǎn)資源的存儲(chǔ)量是十分有限的,這就需要不斷地進(jìn)行新地點(diǎn)勘查,通過深部鉆探找尋新的礦區(qū),以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的尋求。正確認(rèn)知礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù),有助于在實(shí)際的地質(zhì)勘查工作中保障技術(shù)應(yīng)用的可靠性,并且充分掌握深部鉆探找礦技術(shù),可以保障找礦的順利性與安全性,以此更能確保新的礦產(chǎn)資源開發(fā)的順利,進(jìn)而制定合適的開采方案,保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的科學(xué)、合理、有效,最終以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

        1 地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦論述

        礦產(chǎn)資源是很多大型生產(chǎn)企業(yè)必不可少的能源之一,隨著社會(huì)發(fā)展需求的加大,礦產(chǎn)資源緊缺的現(xiàn)象逐漸加劇,我國(guó)礦產(chǎn)資源的分布地區(qū)主要在一些偏遠(yuǎn)地區(qū),這就造成資源開發(fā)面臨的環(huán)境有些惡劣。

        實(shí)際的地質(zhì)勘查工作中,針對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)的地質(zhì)勘查范圍較大,一般在勘察工作開始前務(wù)必要做好統(tǒng)籌規(guī)劃,以確保勘察過程中可以良好的面對(duì)各種突發(fā)狀況。地質(zhì)勘查工作是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,如果沒有做好提前規(guī)劃,那么工作過程中就有可能出現(xiàn)差池,甚至影響到后續(xù)整體的工程開發(fā)質(zhì)量。

        深部鉆探找礦是地質(zhì)勘查工作后的內(nèi)容,我國(guó)目前所找出的礦產(chǎn)資源地點(diǎn)有1600個(gè),但是隨著社會(huì)發(fā)展需求量的增加,現(xiàn)存礦產(chǎn)開發(fā)區(qū)皆出現(xiàn)資源匱乏現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),礦產(chǎn)資源開發(fā)的地表深度在500m上下的范圍,而隨著資源的銳減,近幾年來(lái)的礦山開發(fā)深度逐漸加大,這也給深部鉆探找礦帶來(lái)了壓力,就要求深部鉆探找礦技術(shù)不斷的創(chuàng)新與進(jìn)步,以滿足深度開發(fā)需求[1]。

        2 淺析地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容

        2.1 生產(chǎn)礦山勘查

        生產(chǎn)礦山,顧名思義指的就是礦產(chǎn)資源開發(fā)的生產(chǎn)源,這是地質(zhì)勘查工作開展的第一要?jiǎng)?wù)。任一礦山開采前都需要充分掌握其地質(zhì)特征,以保障后續(xù)開采的安全性,同時(shí)該生產(chǎn)礦山的服務(wù)年限、未來(lái)規(guī)劃等方面也需要做好調(diào)查,以便于確保辦證勘查的效率,有效避免后期的麻煩產(chǎn)生。此外,生產(chǎn)礦山的地質(zhì)勘查需要注意使用科學(xué)合理的方式方法進(jìn)行,一來(lái)是要確保對(duì)礦產(chǎn)資源量有明確地了解,二來(lái)是保證不會(huì)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響,從而保障后期工作開展的安全性,以及保障礦山生產(chǎn)的高質(zhì)量、高效率[2]。

        2.2 接替資源勘查

        接替資源勘查是礦山生產(chǎn)勘查之后的重要內(nèi)容,因?yàn)槟壳盀橹箛?guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源開發(fā)都是不可再生資源,所以資源開發(fā)與利用之時(shí)務(wù)必要提前做好未來(lái)規(guī)劃,給礦產(chǎn)資源的開采找好接替,以便于促進(jìn)解決資源消耗問題。在此基礎(chǔ)上,生產(chǎn)礦山的使用年限、未來(lái)規(guī)劃是接替資源勘查時(shí)的重點(diǎn)注意事項(xiàng),目的在于延長(zhǎng)礦山使用時(shí)間,實(shí)現(xiàn)礦山開采的可持續(xù)性發(fā)展。常見礦產(chǎn)接替資源有銅礦、鋅礦、鉛礦,勘查工作可以在一定程度上保障這些資源的合理開發(fā),有效避免枯竭。

        2.3 綜合評(píng)價(jià)與勘查共生礦、尾礦

        綜合評(píng)價(jià)與勘查共伴生礦、尾礦的目的在于保證礦山資源開發(fā)的合理性,這需要綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的技術(shù),將共生礦、尾礦等充分了解,同時(shí)要注意遵循國(guó)家相關(guān)規(guī)定與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),確保地質(zhì)勘查綜合評(píng)價(jià)的有效性,進(jìn)而最大化提高礦山開采的運(yùn)用效率[3]。

        2.4 關(guān)閉勘查

        關(guān)閉勘查指的是礦山開采最終的關(guān)閉階段地質(zhì)勘查,這一環(huán)節(jié)的工作是為了確保已開采過的礦山地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定,若有問題也可以及時(shí)進(jìn)行解決。關(guān)閉階段地質(zhì)勘查要注意執(zhí)行礦山保護(hù)規(guī)定,以便于在礦山關(guān)閉前有效保護(hù)開采地區(qū),從而保障礦山與周圍環(huán)境的安全,提前做好保護(hù)措施、制定地質(zhì)報(bào)告可以有效保護(hù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

        3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)現(xiàn)狀分析

        3.1 設(shè)備與技術(shù)的落后

        就目前我國(guó)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)而言,應(yīng)用于地質(zhì)勘查的鉆探技術(shù)工藝比較單一,并且大部分的技術(shù)應(yīng)用主要依靠的是金剛繩索取芯工藝,這與其他國(guó)家的地質(zhì)勘探技術(shù)相對(duì)比來(lái)說(shuō)有些落后,取芯工藝與勘查鉆探設(shè)備的落后是造成這一問題的主要原因。與此同時(shí),深度鉆探設(shè)備的落后導(dǎo)致鉆探口徑單一,缺少一定的極差變數(shù),這對(duì)于后期工作的開展而言存在較大的危險(xiǎn)性,比較容易發(fā)生事故造成鉆探困難,并影響找礦效率。

        3.2 先進(jìn)人才的缺失

        礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)不僅需要先進(jìn)的設(shè)備支撐,同時(shí)更需要優(yōu)異的先進(jìn)人才,但是近兩年來(lái)在這一方面的人才培養(yǎng)十分匱乏,年輕一輩投入到地質(zhì)勘查與找礦行業(yè)的人數(shù)更是少之又少,這就導(dǎo)致該行業(yè)與該工種前進(jìn)的步伐十分受阻。并且在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中,很多工作人員都是非專業(yè)的,只是了解設(shè)備如何使用并不掌握地質(zhì)勘查專業(yè)知識(shí),因此造成礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與找礦存在一定的障礙性。此外,工作單位中對(duì)于工作人員的待遇也是影響人才保留的原因之一,福利待遇、晉升原則等的不公平性,導(dǎo)致越來(lái)越多的人才流失,從而影響了該行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步[4]。

        4 深部鉆探找礦技術(shù)分析

        4.1 高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù)

        高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù),是深度鉆探找礦技術(shù)中的常用手段之一。高精度受控定向鉆探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以依照規(guī)定方向鉆孔探查,并且能夠在一個(gè)大孔上實(shí)現(xiàn)鉆多個(gè)小孔的目的,這極大地提高了深度鉆探的可靠性,巖心定向技術(shù)更是增強(qiáng)了定向鉆探的精準(zhǔn)度,促使深度鉆探找礦有效提升了質(zhì)量。目前為止,此項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用于鹽鹵礦開采和芒硝礦開采中,且高精度受控定向鉆探技術(shù)的精準(zhǔn)度在5dm之內(nèi)。

        4.2 液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)

        液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)最早在二十世紀(jì)六十年代開始研究,歷經(jīng)幾十年的鉆研與探索,該技術(shù)已經(jīng)得到了一定的改善與進(jìn)步,當(dāng)下的液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)多種類型,每一種的具體用途都有著明顯的不同。一般來(lái)說(shuō),正常情況下的深度鉆探會(huì)遇到帶有堅(jiān)硬固體物質(zhì)的泥漿,這會(huì)帶來(lái)一定的鉆探難度,還有可能造成設(shè)備損傷,而使用液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)可以避免泥漿中固體物質(zhì)帶來(lái)的傷害,對(duì)比而言有著較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[5]。

        4.3 深部鉆探技術(shù)

        深部鉆探技術(shù)的應(yīng)用更多地體現(xiàn)在對(duì)鉆柱和鉆桿進(jìn)行深部鉆探的時(shí)候,鉆柱與鉆桿要注意受力均勻,并且需要定期涂抹潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦力,保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和深部鉆探效果,主要方式為上下交替鉆探。深部鉆探的深度超過1500m時(shí)就需要結(jié)合使用繩索,并且繩索的結(jié)實(shí)度一定要高,而鉆桿的壁厚與直徑也要加大,取心金剛石繩索是深部鉆探時(shí)的常用種類。如果深部鉆探過程中地質(zhì)破壞加劇、土壤變松,就需要使用光譜鉆頭技術(shù),以避免發(fā)生危險(xiǎn)。此外,搭配使用繩索取芯技術(shù)時(shí)要注意使用沖洗液,以便于確保降低固相、切力、粘度,以及很好的避免鉆桿出現(xiàn)結(jié)垢。

        4.4 深部鉆探質(zhì)量控制

        深部鉆探質(zhì)量控制一般指的是各種技術(shù)使用時(shí)的注意事項(xiàng),深部鉆探找礦技術(shù)的應(yīng)用要注意孔斜度與采取率,務(wù)必避免出現(xiàn)較大斜差。深度鉆探距離在50m左右時(shí),需要精準(zhǔn)確定鉆孔的方位角與定角,鉆孔直徑的維持可以選擇在鉆頭上安裝擴(kuò)孔器,而在擴(kuò)孔器上安裝穩(wěn)定期也可以避免滿眼鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象,用螺桿馬達(dá)孔底驅(qū)動(dòng)粗徑鉆是除了穩(wěn)定器以外避免斜孔出現(xiàn)的另一手段。深度鉆探找礦時(shí)質(zhì)量的控制除了避免出現(xiàn)斜孔外,采取率也十分重要,當(dāng)所開采的巖層較為完整時(shí),開采率要在80%以上,而當(dāng)其是破碎巖層時(shí)開采率也要在60%以上[6]。

        5 促進(jìn)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)發(fā)展的建議

        5.1 提高技術(shù)認(rèn)知

        對(duì)于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)應(yīng)用而言,提高相關(guān)工作人員對(duì)技術(shù)的認(rèn)知,可以增強(qiáng)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的效率,并保障深度鉆探找礦技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。首先,各高??梢猿闪⒂嘘P(guān)地質(zhì)勘查與深度鉆探的專業(yè),從最基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)中拓寬專業(yè)性人才輸出渠道;其次,相關(guān)工作崗位與部門應(yīng)當(dāng)定時(shí)或者不定期對(duì)工作人員進(jìn)行教育培訓(xùn),以便于讓其及時(shí)掌握新技術(shù)、新設(shè)備,并促進(jìn)專業(yè)知識(shí)的鞏固與考核;最后,可以通過實(shí)地勘測(cè)鍛煉技術(shù)應(yīng)用,以確保工作人員技術(shù)認(rèn)知始終保持高標(biāo)準(zhǔn)。

        5.2 加深礦產(chǎn)分布研究

        要想確保深度鉆探找礦技術(shù)使用的效率,就有必要加深對(duì)礦產(chǎn)資源分布的研究,相關(guān)部門或者技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極研究礦產(chǎn)資源分布規(guī)律,根據(jù)規(guī)律尋找可開發(fā)礦山,從而提高深度鉆探找礦技術(shù)使用的有效性。要注意的是,研究礦產(chǎn)資源分布規(guī)律時(shí)要結(jié)合礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作,以便于充分了解周圍地質(zhì)環(huán)境和開采要求,從而確保資源開發(fā)的安全性。

        5.3 加大地質(zhì)研究力度

        礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中,需要熟悉礦山周圍環(huán)境,因而加大地質(zhì)研究力度十分重要。深度鉆探找礦之前,技術(shù)人員一定要對(duì)礦山周圍進(jìn)行地質(zhì)研究,掌握其地殼運(yùn)動(dòng)與整體地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn),從而為找礦工作提供有力依據(jù),也避免因環(huán)境不熟悉而出現(xiàn)問題,有效保障成為找礦工作的計(jì)劃指導(dǎo)[7]。

        5.4 引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

        豐富深度鉆探找礦技術(shù)手段是引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的有效途徑,鑒于我國(guó)鉆探設(shè)備的落后性,引進(jìn)其他國(guó)家的先進(jìn)鉆探技術(shù)或者設(shè)備可以提高勘探質(zhì)量與效率,并促進(jìn)深度鉆探與礦產(chǎn)地質(zhì)勘查逐漸進(jìn)步,在一定程度上確保找礦的精準(zhǔn)性與可靠性,從而增加礦產(chǎn)含量,確保滿足社會(huì)需求。

        5.5 強(qiáng)化員工培訓(xùn)

        礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深度鉆探找礦技術(shù)離不開人工操作,所以說(shuō)強(qiáng)化員工培訓(xùn)十分有必要。首先招聘技術(shù)人員時(shí)要提高門檻,以保障基層員工技術(shù)操作的良好;其次要對(duì)在職員工進(jìn)行定期教育培訓(xùn),以確保專業(yè)知識(shí)的掌握和技術(shù)的熟練;最后就是要定期進(jìn)行工作考核,以此提高員工的積極性和認(rèn)真度,從而促進(jìn)攻克勘查難題和找礦困難,保障礦產(chǎn)開發(fā)的高效。

        6 結(jié)語(yǔ)

        總而言之,礦產(chǎn)資源作為目前社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步不可或缺的能源之一,當(dāng)下發(fā)展進(jìn)程中務(wù)必要確保礦產(chǎn)資源的充足供應(yīng),因而礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)就需要深度研究與應(yīng)用。礦山勘查、接替資源勘查、綜合評(píng)價(jià)與勘查共生礦和尾礦、關(guān)閉階段勘查等是礦山勘查的主要內(nèi)容,而深部鉆探找礦技術(shù)主要包括高精度受控定向鉆探技術(shù)與巖心定向技術(shù)、液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)、深部鉆探技術(shù)、深部鉆探質(zhì)量控制技術(shù)等,眾多技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用良好的確保了深部鉆探找礦的順利,以及保障了礦產(chǎn)開發(fā)的安全。提高技術(shù)認(rèn)知、加深礦產(chǎn)分布研究、加大地質(zhì)研究力度、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、強(qiáng)化員工培訓(xùn)等措施,有助于提高工作人員對(duì)地質(zhì)勘查與深部鉆探找礦技術(shù)的認(rèn)知,在一定程度上保障地質(zhì)勘查與礦產(chǎn)開發(fā)工作的可靠性,從而確保礦物資源量可以有效滿足社會(huì)發(fā)展需求。

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