地质勘查与深部地质钻探找矿技术

摘 要 科学技术的发展是越来越快，工程建设也在飞速发展，对矿产资源的需求大量增加。经过多年的矿产开采以及勘探程度的不断深入，许多老矿山基地都已经逐渐进入到枯竭期，近地表大型矿床的发现概率也变得越来越小。因此，如何进行深部地质矿产的勘探和开发，就成为了当前的重要问题。本文分析了地质勘查与深部地质钻探技术的发展现状，并探讨了深部地质钻探找矿的技术方法。

关键词 地质勘查；深部地质；钻探；找矿技术

中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0125-02

1 深部地质和钻探找矿技术的现状

1.1 深部钻探技术装备落后

目前使用的钻机除我局已购置一台勘探者一号YDX-3型全液钻机外，几乎全部是传统的立轴式岩心钻机，钻进施工能力大都在1000M以内，虽然个别地勘单位已购置了中深孔1500-2000M钻机，但仍然很少施工1000M以上的钻孔。七0二队近年岩心钻探工作量有较大幅度的增长，三年完成岩心钻探工作量6.5万米，2012年达到3.5万米，施工超过千米以上的钻孔仅2个。2012年钻孔深度超过1000M以上的仅1个，终孔孔经75㎜，孔深达到1214.76m，也是目前我队采用绳索取心S75mm口径施工的最深钻孔。S75mm以上，孔深超过1500M的岩心钻探仍然是个空白。所采用的钻进工艺手段单一。大都以S75金刚绳索取心工艺为主，而且很不完善，机具不配套，相应的口径级差变数少，遇复杂地层（如破碎、软硬互层、坍塌、掉块、漏失、缩径、交结松散等），坚硬打滑地层，普遍存在钻进效率低，孔内事故多，泥浆护壁困难等问题，不少矿区还往往因无法变径，又无法继续施工而提前或迫使终孔，不仅严重影响工程质量，而且还没有完全达到地质目的。

1.2 钻探技术人才缺乏

钻探施工现场的一线钻探技术人员特别是钻探技术工人的短缺，也是当前钻探技术水平低下的重要原因。首先是钻探技术人员青黄不接，钻探专业本身是在环境比较艰苦的条件下工作，在地矿部门，相对来说待遇又比地质人员低，职称评定，晋升又困难，而且地质人员怎么说就该怎么做，有时候甚至不能理解钻探技术人员的苦衷。如果找矿有重大突破，找到大矿、富矿申报评奖，晋升职称只有地质人员的功劳，探矿技术人员没有贡献。造成钻探技术人员工作不安心、不稳定、流失，改行。读大学选择专业时就更少人问津，给人的感觉上就认为是低人一等，服从于人。

其次是钻探技师，机长年龄普遍老化。这些年来由于属地化管理和地质找矿工作对钻探技术施工的忽视，一直未进行钻探技师的晋升和评报工作，懂技术，懂管理，懂生产的越来越少，由于技师评审晋升工作停止，普遍认为干好干差差不多，钻研不钻研都一个样，也挫伤了一部分钻探工人及机长的学习，钻研精神和工作积极性。再次是班长及熟练工人严重短缺，由于这些年停止招工，钻探技校也断了多年未招学生，原来进单位的合同制工人及技校毕业生年龄都在45-50之间了，现在钻探施工的年轻工人几乎都是农民工为主，相对流动性大，稳定性差，管理难度大。

2 深部地质钻探找矿技术

2.1 高精度受控定向（取心）钻探技术及岩心定向技术

受控定向钻探技术是一种可以使钻孔轨迹按照预定方向前进的特殊钻探技术，该项钻探技术还可以实现在一个主孔内钻进多个分支孔的羽状钻孔。该技术已成功应用于我国的盐卤矿、芒硝矿等水溶性矿产的开采领域。特别是国内承接并完成的土耳其Beypazari天然碱矿工程项目，其控制精度在0.5m以内，标志着我国的高精度受控定向钻探施工进入国际先进水平行列。唯一遗憾的是该技术在定向造斜段无法连续取心。

2.2 液动冲击回转钻进技术

勘探技术研究所于上世纪60年代开始此项技术的研究，经过几十年的开发、改进，已经形成不同用途、多种规格的系列液动冲击器。特别是YZX127型液动潜孔锤在2006年完工的中国大陆科钻一井施工中创下了总进尺4038.88m、平均小时效率1.13m、平均回次长度6.31m的好成绩。普通的钻探条件下，泥浆在钻探过程中的固相含量很高，而且泥浆固控系统还是岩粉在传统的泥浆池加循环槽中自然沉淀，这样很容易导致液动潜孔锤内的零件频繁卡死，使得工作寿命降低很多，从而使得频繁提钻。在平时的运用中是比较少的，只是优点是大家有目共睹的。

3 地质勘查与深部地质钻探找矿的措施

3.1 积极引进新技术，新方法，新工艺，完善施工手段

钻探工程技术是一个动态复杂系统，主要由地层、钻具（钻头、钻柱及井下器具）、流体（泥浆钻井液等）及地面装备（动力和设备）四个子系统组成，除所钻遇的地层外，其余三个子系统都需要新技术支撑。例如，在钻进过程中如何使钻头沿预置轨迹并保持井眼稳定性（防止井斜、减少或避免漏、涌、塌、垮、卡等孔内复杂情况和事故）如何优选钻头和钻井参数以提高钻进速度，如何实现钻进智能化与自动化以提高纯钻时间及钻孔质量和效率等等，都是岩心钻探工程中的关键技术。

关键技术的作用发挥好与坏就取决于撑握应用新技术，新方法，新工艺的水平。目前在我们技术工艺水平较落后的情况下，要坚持走出去，引进来的方针，加强与地质院校、科研机构的联系和合作，虚心学习，虚心求教，虚心拜师，围绕钻探工程与施工，组织开展技术研究，开展专题研讨。在充分发挥现有设备、器具、绳索取心钻进技术最大效应的同时，通过新技术、新方法、新工艺的引进，能较好的把握和解决深孔复杂地层钻进的护壁和冲洗液问题，深孔钻进的方法和顶角（防斜纠斜技术）问题，深孔钻进的取心和钻进效率问题。

3.2 重视人才，加强技术培训

首先，要充分发挥探矿技术人员的作用，关心年轻一代探矿技术人员的成长，把探矿技术人员的政治待遇、经济待遇、生活待遇与其他技术人员同等对待，特别是找矿实现重大突破，获得成果奖项时，探矿技术人员也应该榜上有名。对技术人员潜心研究、勇于攻关，解决钻探生产施工中遇到的各种技术难题有贡献的应给予重奖。其次是对长期坚持在钻探生产一线工作的生产骨干注重培养，建议局恢复钻探技师的评定工作。对实践经验丰富，工作特别优秀的机长应给予关怀、照顾，这是一批钻探施工中的宝贵财富，应给予关注和重视。对于符合条件的晋升到技师，待遇也要相应提高，更能发挥他们在钻探一线的主力军作用。其三要注重探矿技术人员、生产骨干及一线钻探工人的技术培训、技术交流、技术练兵。有关院校继续招收年轻钻探技术工人。对长期在钻探生产一线的熟练农民钻探工，工作表现好，技术过硬的给予享受正式职工的同等待遇，解决其后顾之忧。

3.3 强化钻探技术管理工作

抓好施工组织设计，施工技术总结及技术资料的整理归档，执行地质岩心钻探规程，推行岩心钻探机台施工现场标准化建设，强化机台的现场管理，做到文明生产，安全施工，提高效率，及时解决生产中的薄弱环节，防止和减少钻探工程施工三大事故的发生，确保工程质量，确保经济效益，确保钻探生产顺利进行。

4 结论

总之，在地质勘查与深部地质钻探找矿技术方面，只有做好积极引进新技术，新方法，新工艺，完善施工手段，重视人才，加强技术培训和强化钻探技术管理工作，才能更好地发展地质勘查与深部地质钻探找矿技术。

参考文献

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