深部矿产勘查中钻探技术的运用探讨

李富强

（山东省煤田地质局第三勘探队，山东 泰安 271000）

近年来经济社会发展步伐日渐加快，社会各个层面对于矿产资源的需求也越来越大，与此同时，矿产资源开采深度也在日益更新。通过对矿产资源勘查现状以及发展趋势进行分析探讨不能发现，当前矿产资源勘查与开发深度与日俱增，是当前矿产资源勘查与开采的普遍特征。目前在矿产资源勘查与开发领域中，已知矿区深部找矿工作成为工作重点，同时还包括一些未知矿区隐伏矿找矿工作。这是当前矿产资源深部勘查与找矿工作重要发展方向。而为了寻求深部找矿突破，加强深部矿产资源成矿理论研究，并在深部矿产资源勘查与开发过程中，科学合理应用钻探技术成为人们关注的焦点[1]。另外，现代科学技术高速发展，电子计算机技术的不断革新，对钻探技术在矿产资源勘查中的应用也起到了重要的推动作用。下文当中在对深部矿产勘查信息采集研究现状进行分析的基础上，对深部矿产勘查中钻探技术的运用进行探讨，以供参考。

1 深部矿产勘查信息采集研究现状

随着科学技术的不断发展，很多勘查技术被应用于深部矿产勘查工作当中，然而不论是应用哪一种技术开展深度矿产资源勘查工作，如下问题：①随着矿产勘查深度日渐加深，地层结构变得越来越复杂，特别是开展深部钻探过程当中，需要对大量的石层进行穿透，钻探难度大幅增加。②深部矿产资源勘查过程当中，需要大量的成本投入，而且此项工作的开展，需要投入大量的机械设备和相映的钻探资料，不仅人力投入较大，而且还有非常大的物理投入，所以成本投入大是深度矿产资源勘查的重要特点。③实际钻探工作开展过程当中，还时常出现一些钻孔偏移问题，由于深部矿产勘查钻孔深度非常大，同时转进过程当中还需要对各种地质地层进行穿透，极易引发钻孔偏移现象。

2 深部矿产勘查中常用钻探技术分析

（1）遥感技术。将遥感技术作用充分发挥出来，开展深度矿产资源勘查工作。①为了确保深部矿产资源勘查工作的顺利推进，在具体勘察工作当中，应当对有关模型进行构建，模型构建时，需要对特殊勘查区域进行应用，并且选择遥感影像中的色调为前提，各个环节都有着十分紧密的联系。②实际勘察工作当中，应当对各个技术方案进行有效构建，并对技术进行分析对比，选择先进的技术手段以及丰富的理论，经济适应性的技术方案，为深部矿产资源勘查工作奠定坚实的基础。③工作人员在实际勘察时，要以遥感影像为前提，对遥感影像范围有效扩展，使其范围进一步扩大，对矿产分布情况详细预测，对矿产位置充分明确与掌握，进一步提高勘察效率。

（2）地震反射技术。此项技术是利用震波相地层深度结构进行发射，来有效预测地层的性质和形态。深度矿产资源勘查过程当中利用此项技术，确保勘查深度能够符合相关要求，在实际应用时，还有一些问题需要注意：①深部矿产资源勘查工作的有效开展，相关数据分析可以通过地震反射技术来实现，然而由于矿产资源分布于地层深度，在具体应用过程当中，信号收发，与一些因素造成不利影响，在实际应用时，需要合理的控制这些因素，避免不利因素影响信号。②由于钻孔深度不断增加，地震反射信号也会呈现不断减少的趋势，为了能够保证信号能够及时的进行收发，应当利用三维立体技术使信号进一步增强，但是对信号增强过程当中，必须要对成本科学控制。

3 深部矿产勘查中钻探技术的应用分析

（1）客观认识深部矿产勘查工作。在进行深度矿产资源勘查过程当中，工作人员必须要对深部矿产资源勘查的相关资料有一个全面的了解与把握，对设备标准要求熟知，更要对钻孔型号充分明确，对钻孔实际展开全面的分析与研究，充分了解深部矿产资源勘查的复杂性。由于深部矿产资源勘查工作存在很大的难度，特别是钻探过程当中，地层结构非常的复杂，不仅会穿越坚硬的岩石层，同时还会穿越松散的砂石层，而且也会对二者混合区域进行穿越。所以在实际钻孔过程当中，保证钻进工作效率，单一的技术应用显得力不从心，可以联合多种勘查技术手段，来保证勘查效率和质量。而且在钻探过程当中，为了确保钻孔不出现偏移情况，对钻孔的垂直性展开定期检查，发现偏移之后及时的进行纠正，保证取样效率和质量。

（2）受控定向钻探技术、定向测量技术的应用。为了有效提高深部矿产资源勘查效率和质量，对勘查区域环境情况展开前期调查与分析非常重要，而通过定向钻探技术，设定钻探轨迹，能够有效减少和控制钻探过程当中出现偏移情况，提高钻孔质量，而且应用此项技术，能够大幅减少工作人员的人力投入，还能减少成本投入。

（3）钻进过程中对定位的高精度要求。深部矿产资源勘查工作，保证勘察精度非常重要，是提高深度矿产资源勘查效率和质量的关键，所以只有获取精确的勘察信息数据，才能对深部矿产资源勘查信息数据有一个更加全面的了解与掌握，为矿产资源开发工作奠定良好的基础，矿产资源勘查效率和质量大幅提升。所以在深部矿产资源钻探过程当中，保证定位的精准性非常重要。在工作实绩应当联合应用各种先进的技术手段，提高定位精度和效率，对相关仪器进行定期检查，提高工作人员的整体素质，工作实际必须要保证严谨的工作作风，确保测量工作的精准性，在矿产资源勘查过程当中，确保勘察效率和精度，提高钻探技术水平，通过科学的分析和研究转进工艺技术，而且与实际情况充分结合，科学的对泥浆配置进行选择，还需要定期的进行维护与净化。

4 提高我国钻探技术和矿产勘查水平的建议

（1）对深部矿产资源勘查钻探技术装备现代化发展给予充分重视，当前深度矿产资源勘查工作面临很大难题。主要的勘查工作是一些新矿产资源勘查去拓展，查找各类隐伏矿区，同时还有一些老矿区深部矿产资源勘查工作的。这些工作的开展都有很大的难度，对这些区域展开准确的成矿预测，科学的选择钻孔区域，在这些区域开展深度矿产资源勘查工作，穿越复杂地层进行连续取芯，这些都需要丰富的理论作为指导，还需要更为先进的技术设备作为支撑，勘查工作开展过程当中还应当具备娴熟的勘查技术手段。

我国的很多金属矿山主要分布在一些恶劣环境的山区地带，过去矿产资源勘查过程当中，其深度范围在500m左右，而超出500m范围之后，地层复杂程度会大幅增加，找空难度也会越来越大。同时受传统勘探技术设备影响，分辨率方面还存在很大不足，这些严重影响到深度矿产资源勘查工作的高校开展。现如今深部矿产资源勘查，新型定位预测技术以及成矿理论研究认为，矿产资源主要分布在500m到两千米的深度范围，通过这些不能看出我国深部矿产资源勘查工作还有的巨大的发展潜力，现在国内深部矿产资源勘查过程当中主要的工作任务是，如何精准的定位深部成矿区，加强实用钻探新技术方面的研究，对复杂地层结构进行穿透，应用现代先进的泥浆技术于连续取心钻探技术。

现在我国对深部矿产勘查工作重视程度也在不断提升，对于深度矿产资源钻探工艺方面的投入越来越大，加强技术创新，进一步拓展500m到一千米深度范围矿产资源勘查工作，同时拓展一千米到两千米甚至两千米以下更深度的矿产资源勘查工作，加强多种矿学学科研究，同时加强深度矿产资源找矿理论方面的研究，在深度矿产资源勘查新技术新设备方面加强突破，对深度矿产资源勘查项目可行性展开充分的论述以研究，保证充足的经费投入。

（2）重视钻进工艺的改进和低成本钻探技术的应用。钻探工程在矿产资源勘查工作当中占据十分重要的地位。也是最为核心的技术手段，深度矿产资源找矿工作当中相关信息的推断与解释，主要通过钻探工程来实现，同时钻探工程还能对深部矿产资源储量展开精确的计算与评估，圈定矿体。在深度矿产资源勘查过程当中，应用钻探取芯技术，必须要保证技术设备和器具的精准性，这样才能更好的保证钻探效率，获得更具代表性的样品，降低施工成本，保护生态环境。另外在深部矿产资源勘查过程的由于钻孔的深度非常的大，而且有着非常大的孔径，钻进过程当中很难控制钻孔的轨迹，特别是遇到一些坚硬的结晶岩石，转进难度不断加大，影响取芯工作，转进过程当中温度不断增高，还面临着深度孔内压力。随着深度矿产资源勘查工作向更深程度发展，深度要求上也会越来越高，特别是应用的一些钻探设备与工具和泥浆技术，五河深部矿产资源勘察钻探技术要求，在深度矿产资源找矿工作当中，要有效解决传统勘察成果，和现代新技术新设备之间的矛盾，发挥先进技术手段作用，保证钻探效率和取芯质量。为了有效控制深度矿产资源勘查过程当中钻探施工成本投入，保证钻孔精准定位，应当将无岩心钻探技术优势充分发挥出来，同时联合x射线荧光测量技术以及空气反循环取样钻探技术，联合应用多种先进技术手段，科学的确定矿产资源位置并对其准确评估，合理划分矿层厚度，估算其储量大小。对钻探施工过程当中成本控制的重要手段。可以应用定向钻探多分支孔进行钻进，通过这些技术应用，可以更好地了解多个地质靶点，应用此项技术过程当中，可以在主孔方向的下方进行多个分支孔钻探，应用这些方法，能够有效控制和减少钻探过程当中的成本投入。

5 结语

深度矿产资源勘查工作具有非常大的复杂性，施工难度非常大，资金投入也非常的大。所以在钻探施工过程当中，经当对各项技术应用范围充分明确，更要了解和掌握各种技术具有的优缺点，对钻探技术科学的进行选择，提高状态效率与质量。在实际钻探过程当中，详细的分析和讨论钻探工艺，有关技术要求熟悉和掌握。工作人员还必须要对深部钻探工作有一个全面的认识，了解此项工作的重要性，对钻探技术存在的缺点和不足及时的进行分析和验证，采取有效的措施及时应对，将多种先进的技术手段充分联合起来，保证状态效率和质量。