地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用
2016-05-30袁新军
摘 要:资源勘探行业作为国民经济的重要组成部分,其能否稳定快速地发展关系着我国社会的稳定发展。随着近些年科技的快速更新,勘探技术也出现了许多新工艺和新技术,其中最具代表性的是地质岩心钻探技术,此技术得到了很大程度上的提升以及得到了广泛地应用。文章主要就地质岩心钻探技术的概述、在资源勘探中的应用、技术分类以及发展方向作了详细地分析,并希望通过文章的分析研究能对目前勘探技术有所帮助和实行更好的技术应用和推广。
关键词:岩心钻探技术;资源勘探;技术应用;发展方向
随着我国的经济高速发展,尤其在当前的高科技发展迅猛的背景下,资源勘探技术也日趋完善。作为目前钻探技术水平最高的地质岩心钻探技术,其应用十分广泛,主要是利用地质钻进工艺从地下取出岩矿样品。为了实现国民经济更快更好的发展,就必须提高我国的资源勘探技术水平,而地质岩心勘探技术直接关系着资源勘探的效率与质量。
因此,研究岩心钻探技术在地质资源勘探中的应用具有十分重要的作用和意义,相关科研人员应该重视技术 的应用研究,提高技术在实践中的实施力度,以充分发挥该技术的实际价值 。
一、地质岩心钻探技术的概述
(一)地质岩心钻探技术及其发展状况
所谓地质岩心钻探技术,是指通过钻孔到达不同的深度,来采取不同的地质岩矿或矿产样本等,从而进行专业的研究分析,为勘探行业的作业提供可靠的数据。从十九世纪末开始,我国开始采用地质勘探技术,这段时期主要是进口国外的设备与技术。直到上世纪中期,我国开始自主研发钻探设备,目前应用广泛勘探设备,也是沿用的上世纪末的技术,相对国外有着明显的落后。尽管我国的钻探技术开始了普遍的学习,但是最新的钻探设备不被大部分勘探行业所认可,并且核心部件依旧靠国外进口,导致成本高,发展缓慢。因此,为了解决目前我国勘探行业的难题,就必须得到政府的支持,大力推广钻探新技术,再加上学习国外新技术,提高其整体水平。
(二)目前我国的勘探行业的现状
根据相关数据显示,我国的资源严重短缺,资源的问题很大程度阻碍着我国经济的发展。因此,国家开始大力发展勘探行业,投入了大量的人力物力,设立探矿专项基金与地质勘探基金,从而提高对矿产的开采,弥补资源短缺的问题。近几年来,随着国家政策的落实,很多企业踊跃进入地质钻探行业,进行积极投资。使得地质钻探工作量大幅度加大,更加突显出钻探技术与设备上的不足。
二、地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用
地质岩心钻钻技术在国民经济的发展中起着重要的作用,提高对钻探技术的科学水平以及应用,能够提高勘探的准确性和矿产资源的利用率,从而有效解决资源短缺的现状。从新中国成立到现在,地质岩心钻探技术在我国的勘探行业中作出了巨大的贡献,主要体现在半个世纪以来,发现了我国广泛分布着一百多种矿石,其中大部分都使用了地质岩心钻探技术。
此外,随着国家对地质勘探行业的逐渐重视,地质岩心钻探技术为我国对资源的需求提供了有力保障,使得我国的地质勘探行業取得了很大的成功与进步。根据相关资料统计,我国仅 2008年一年的钻探工作量就比中国解放前五十年的钻探工作量多六十倍,相当于我国从 1949-2000年之间的钻探工作总量。
经过了长时间的努力,我国的地质勘探行业又步入了一个全新的时期。我国地表以及浅部矿产资源开发已经得到很好地利用,为我国的经济发展做出巨大的贡献。除此之外,这种技术的应用不仅体现在矿产资源开发方面,也体现在固体工业矿体勘查深度推进上,同时,钻机设备质量和水平也在不断提升。目前,我国自主生产的钻机钻进深度一般在2000米,其主要在我国危机矿山中找矿为主。
三、地质岩心钻探技术的技术分类
目前,钻探行业最普及的两大钻探技术是反循环连续取岩心钻探技术和绳索取心钻探技术。因此,在我国钻探行业未来规划中,若将这两大技术结合起来,则会很大程度上提高矿产的利用率。
(一)反循环连续取岩心钻探技术
反循环连续取岩心钻探技术作为当前最先进的钻探技术,我国本土的矿产商对其的利用较少,主要是国外投资商在我国找矿所应用的技术。随着我国勘探行业的逐渐对外开放,吸引大量投资商的进入,从而解决现阶段所面临的难题。因此,在投资商进行实地钻探工作中,我国的钻探工作人员可以进行学习,从而节省大量时间和费用。
(二)绳索取心钻探技术
绳索取心钻探技术是目前应用最广泛地钻探技术。绳索取心钻探技术的发展时间长,对整个勘探行业做出了巨大的贡献。尽管相比于反循环连续取岩心钻探技术,有效率低和成本高的劣势,但是其所取得的岩矿样本真实度高。我国的绳索取心钻探技术也有较长的发展历史,也逐渐完善了工业产业的系统链,使得该技术的应用也较广泛。
四、地质岩心钻探技术的发展方向
(一)钻探技术的整体发展趋势
矿产资源作为一种不可再生资源,目前已经遭到了大量的开采以及利用,从而造成了资源的短缺和数量不断减少。但是,人类的发展离不开矿产资源的支持,因此只有在保持矿产资源开采的前提下,提高其利用率,才能消除人类发展和资源的消耗之间的矛盾。因此,钻探设备以及技术的研究是当今钻探行业的首要目标。除此之外,由于海洋资源的相对丰富,对海洋矿产资源的开采也是未来的主流趋势,从而海洋勘探技术的研究也要得到重视,进一步对全球性的资源短缺的问题有一定的缓解。
(二)国内的钻探技术发展趋势
对于我国的地质钻探技术主要是两方面的发展:第一,钻探设备的发展。虽然目前我国在钻探设备上有了不小的成就,包括钻头、钻具以及钻机。但是在大型的钻探设备上与国际先进水平仍有不小的差距。因此,对钻探设备的研究应主要考虑将设备应用和设备性能相结合,研发出适合我国地理环境的钻探设备。第二,钻探技术的发展。随着我国对矿产资源的大量开采,目前的钻探环境已经逐渐从地表向地底深处进发了,因此,钻探地质环境越来越差,也越来越复杂,对钻探技术的要求也逐渐增加。此外,需要从岩土和海洋两方面入手,面对不同的环境,制定出合适的钻探技术,从而帮助我国进一步对深度矿产资源的开发。
(三)国内钻探技术的发展目标
我国钻探技术主要分为三个目标:第一,近期目标。在近几年完成对3000米深度的地质钻探设备的研发,以及对相关钻探技术的更新,并且对其进行应用与推广。其次,是对地形复杂、深孔勘探、高精确度等勘探领域的进发,并将相应的成果与技术运用到实际的工作中。第二,中期目标。在未来20年实现自主创新能力的提高、学习和推广世界先进的地质钻探技术以及使其在大部分勘探工作中使用,从而使我国的钻探技术接近世界的先进水平。第三,远期目标。主要是针对未来50年,实现地质岩心钻探技术在钻探行业的普遍应用,从而实现地质工作的现代化。
五、结语
综上所述,地质岩心勘探技术是一项非常重要的科研技术,其特点是能从地下直接提取岩矿样本。近些年,随着科研技术的不断推进,勘探技术也逐渐走向成熟,也支撑着我国的资源勘探行业,在实际的应用与推广中也得到了很好的效果。除此之外,地质勘探在我国地质灾害监测领域也具有十分重要的作用,是保证我国社会经济发展不可或缺的技术之一。因此,提高我国地质岩心钻探的技术水平,明确我国地质岩心钻探技术发展方向,有助于推进我国社会经济发展,提高我国综合国力。
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作者简介:袁新军,中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队。