浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术

武殿军　吕　刚　李娜伟（吉林省第二地质调查所，吉林 吉林 132011）

浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术

武殿军吕刚李娜伟
（吉林省第二地质调查所，吉林 吉林 132011）

随着采矿业的飞速发展，浅表层的矿源已经开采殆尽，我国矿资源储量已经难以满足现下国家发展所需。这一现象催生了地质勘查与深部地质钻探技术。立足于地质钻探的角度而言，地质勘查有很多方法。结合各方法的优缺点，实行综合物探方法尤为重要。因此，本文就地质勘查与深部地质钻探找矿技术进行了分析与研究，并提出建议。

地质勘查；深部地质钻探；找矿技术

随着矿产业工作技术不断加深，位于浅表层的矿资源已经越来越少，根据研究表明，我国现有的矿资源储量已经难以满足国家发展对矿资源的需求。我国经济体制正在不断变革，对矿资源的需求与日俱增。因此，优化地质勘查与深部地质钻探找矿技术是推动我国经济发展的最佳途径，为日后找矿工作夯实牢固的技术基础。

一、地质勘查与深部地质钻探找矿技术的现状

深部地质钻探技术实质是在地质形式的基础上进行深部开采前做的地质环境的分析和勘查工作。通俗而言，这一技术主要在开采矿产资源时使用。由于矿产资源分布在地表深处，必须经过科学的勘查后才能大规模进行开采。这样既能节省胡滥开采的经济成本，又能提高矿产资源开采率，从而保护自然环境。

现阶段，我国地质深部钻探深度在300m～500m之间。但国外地质深部钻探深度已经接近一千米左右，钻探技术较为成熟。由此可以看出，对我国地质勘查与深部地质钻探找矿技术进行优化有其必要性。另一方面，我国深部地质钻探技术装备较为落后，导致深部钻探的机械化推广与普及程度尚未达到理想水平，难以满足现有的深部地质钻探的标准，从而开采矿质资源的成果也不能满足采矿业的发展需求。此外，结合我国钻探人员的综合能力而言，其专业能力、钻探技术以及职业素养都不能满足我国钻探技术的发展要求。

二、我国现行的地质勘查与深部地质钻探找矿技术的基本方法

（一）金刚石绳索取芯技术

金刚石绳索去新技术的含义是在采矿过程中，利用金刚石进行钻探，由于金刚石具有较高硬度的特点，在钻探过程中能够钻到更深的深度。以此这种技术已经大范围应用到深部钻探找矿技术中。绳索取芯是利用特殊材质的绳索，起到控制金刚石的作用。将金刚石与绳索取芯有机结合使用，能够使钻探找矿技术达到理想水平。但是结合我国现行的技术应用而言，还存在一些问题亟待解决。与国外相比，我国的钻探材料与钻探技术都相对滞后。主要表现形式为：金刚石不受控制、绳索材料不够坚硬，已发生断裂等。

（二）反循环连续取样钻探技术

反循环连续取样钻探技术的含义是以压缩空气为循环载体，借助双臂钻杆的作用用来碰撞全面碎岩以及连续的岩屑，将其作为地质样品用来实施钻探施工。随着钻头的不断深入，岩屑被高速旋转的钻头连续冲击陆续飘回地表，按照落下的顺序收集起来作为实验研究样品。根据国内外大量实验证明，这一取样钻探技术既能够满足开采矿资源的深度、矿源厚度、具体方位，还能高于传统的立轴式取柱状岩心施工速度，在工程造价上大大的节约了施工成本。结合国外成功的反循环连续取样钻探技术案例，我国受其影响开展了该项技术的研讨会，由于这一技术是用地表岩屑取代柱状岩心，又是使用特殊材质的双臂钻杆。因此，在一定程度上，加大了推行应用难度。现阶段，值得重视的是，我国地质行业已经广泛认可了反循环连续取样钻探技术的概念，并在一些区域中进行试用，取得了有目共睹的钻探效果，有效提高了钻探工作效率、节省了经济成本。

（三）高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术

高精度受控定向钻探技术的含义是使钻孔的工作轨道按照理想的设计方向行驶。这一特殊的钻探技术不仅能够达到一个主孔内能够钻进多个分孔，这一分孔是羽状钻孔。在地质勘探过程中，针对勘探部位和隧道内以及难度较大的斜坡陡壁时，这些是普通钻孔难以实现的，这时可以用到高精度受控定向钻探技术，这一技术能够精确的钻探出合适的孔位，还能减少钻探工作量、降低施工成本。但是由于地质中的岩心直径不大，在地质钻探取芯中，高精度受控定向钻探技术不被重视。这一技术应该成为地质行业深空施工中的重要施工方法，是保障施工质量的有效途径，能够有效防止孔内事故的发生。

三、地质勘查与深部地质钻探找矿的实施措施

（一）岩心钻探设备

1 尽快研制开发出新型的钻机设备，主动引进先进的石油钻井技术与技术理念，从而设计出普适性较高的岩心钻探深孔钻机。岩心钻探设备是以液压为运行动力，是一项优先开发地质岩心顶部的驱动钻机，从而使其形成系列化并与之配套的泥浆泵。

2 提升坑道钻探设备的能力、功能。在进行危机矿山地质勘探中，针对一些已经形成矿产资源的地表，在勘探场地矿产资源的深处的地下坑道或者开采区域内，借助坑道钻探设备能够实现深部岩心钻探工作，以此最大限度的开采地质深处的矿产资源，不仅节约的钻探施工成本，也促进勘探效率的提高。

3 积极推行先进的岩心钻探设备。地质行业要想实现岩心钻探设备产业化，积极推广岩心钻探设备是最佳途径。深部钻探技术产业化不仅能够降低生产成本以及销售价格，还能有效推动岩心钻探设备的发展。因此，实现设备产业化就是就是大范围应用岩心钻探设备。

（二）岩心钻探器具及工艺方法

1 强化国际钻探设备信息情报收集工作，积极开展地质行业信息交流大会，有效推动学科之间互通有无的合作。纵观地质勘探与深部钻探找矿技术的发展历程，近十几年来，我国情报部门不仅提供了金刚石绳索取芯技术、反循环连续取样钻探技术、高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术以及冲击回转技术等一些科学技术的信息，还对国内钻探技术研究工作起到重要的启发作用，为国内的科技技术研制、开发、创新、制作或引入先进的技术等方面都奠定了基础。

2 促进新型基础钻具的研制与施工工艺技术的改进。研制新型高寿命的金刚石钻头、高强度深孔绳索取芯钻杆是为了确保金刚石绳索取芯钻探技术的长远发展，能够提高其技术的工作效率；研制新型深孔双壁钻杆有利于延长反循环连续取芯钻探技术的工作时间，从而提高地质勘探企业的经济效益。研制新型钻探找矿模具都是为了保证各项钻探技术的安全性、可靠性、经济性以及高效性，这在地质行业长足发展中起到重要作用。目前，这些新型的钻探模具已经经专门的勘探机构进行专项研究，技术较为成熟的已经申报立项。

3 优化岩心钻探模具与工艺方法的系统化研究，从而提高钻探模具的功能性以及工艺方法的普适性。借助现有的科学技术，对生产技术进行有机整合、推陈出新，生产出具有多功能、钻探一体化的钻探模具。这一生产目标也是现阶段国际化钻具发展的主要趋势，我国岩心钻探模具也应借助先进的生产技术和施工工艺达到工艺方法系统化的目标。

（三）钻探人员与管理工作

1 重视钻探人才，加强技术训练。首先，要深度挖掘钻探人员的工作潜力，充分发挥钻探人员的作用，对年轻一代的钻探人员给予心理上的关怀。将钻探技术人员的经济待遇、生活待遇与其他技术人员的待遇实行“一碗水端平”政策。针对找矿过重有重大贡献的人员给予经济上的奖励或者颁发奖项。其次，抓好长期在生产一线的老员工的技术培养工作，建议地质企业实行钻探技师的考核制度。针对有着丰富钻探工作经验、工作成绩优秀的员工给予关心、补助，这也是构建一支高专业、高素质的钻探队伍的有效措施。对于达到钻探技师考核标准的，授予钻探技师的证书，并给予相应的经济待遇、生活待遇，最大限度的发挥他们的主力军作用。最后，要加强对探矿技术人员、生产主力军以及一线钻探人员的专业培训工作，定期开展培训课程，经过技术培训、技术交流、技术实践等流程，有效巩固施工人员的专业技术。另一方面，有关地质勘探机构在招收钻探人员时，应给予年轻的钻探技术人员更多的耐心，提供一个就业平台。此外，针对一直从事在一线生产施工的农民钻探人员，他们有着丰富的施工经验，如果他们工作表现优异，工作态度端正，也应给予相应的经济待遇以及生活待遇，提高他们的生活水平，使他们切身感受到企业对他们的关心与照顾，从而全身心的为企业服务。

2 强化钻探技术管理工作。在钻探施工过程中，应该抓好施工纪律，总结施工技术、整理技术资料，严格落实地质岩心钻探章程，构建规范化、标准化以及文明化钻探施工建设，加强钻机施工现场管理工作。保障施工人员的生命安全，提高工作效率，发现问题时能够及时解决生产难题，防止钻探环节中工程事故的发生，实现钻探工程质与量的双赢局面。

结语

综上所述，结合我国现行的采矿技术实际情况而言，在地质勘查与深部地质钻探找矿技术两方面还需进一步加强，需要借助科学技术的创新进行技术上的完善。在国家经济体制不断发展的今天，矿工业生产已经发展为我国国民经济支柱产业之一。为了推动地质勘查与深部地质钻探找矿技术的发展，从而促进地质行业的长足发展，跟上社会经济现代化建设步伐。在地质勘查过程中，既要结合勘查设备与实际勘察场地的地质地貌，也要有先进的勘查技术做支撑。通过对地质场地的实际勘查，从而奠定采矿事业的基础。优化地质勘查与深部地质钻探找矿技术，不仅能够使地质行业得到进一步发展，还能改进并完善现行勘查技术的不足，通过优化勘查技术，提高地质行业的经济效益。

[1]梁志英.浅析地质勘查与深部地质钻探找矿技术工作[J].黑龙江科技信息，2014（36）：122.

[2]程耀荣.浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].河南建材，2013（02）：182-183.

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