山东固体矿产钻探工程技术与管理现状及其对策

张英传

（1.山东省第三地质矿产勘查院，山东 烟台 264000；2.山东省海洋地质勘查院，山东 烟台 264000）

近年来，我国对石油和矿物的需求、对矿物开采和某些金属开采的投资，呈逐年增加的趋势，促使钻探技术的实施和使用以及钻探设备研发的快速发展。与此同时，随着矿产资源的不断开发，资源日益紧缺。所以，固体矿产资源的勘探技术、固体矿产的挖掘技术及应用越来越受到重视。

就山东省而言，矿产资源比较丰富，但是，0m～1500m浅部资源勘查已基本结束，目前，地质勘查工作是向深部或海上转变[1]。

随着我国地质勘探技术的不断发展，特别是固体矿产钻探工程技术的不断提高，其部分技术水平已达到国际先进水平，但仍存在许多问题，如何合理地利用固体矿产钻探工程技术，对于固体矿产的勘探与开采具有重要意义。因此，本文就山东固体矿产钻探工程技术及管理现状进行探讨，并提出相应对策。

1 山东固体矿产钻探工程技术

目前，山东固体矿产钻探工程技术主要包含以下几种，绳索取心金刚石钻探、提钻取心金刚石钻探、水力反循环钻探技术、岩心钻探设备的研发等。

绳索取心金刚石钻探、提钻取心金刚石钻探]为目前固体矿产钻探主要的手段。其中N、H、P系列在国产化、小型化、配套化方面取得了较大成就。山东省第三地质矿产勘查院施工的“中国岩金第一深钻”，就是利用国产设备及技术施工的终孔孔深4006.17m，岩心采取率98%，钻探深度及岩心采取率达到国际领先水平。

水力反循环钻探技术，从20世纪80年代开始，我国地面矿山研制了一套反循环水力钻井技术，在钻井软岩层方面取得了明显的效果[2]。其钻进深度超过300米，月效率达到数千次，在重点工程建设项目中有广泛的应用。

岩心钻探设备的研发，包括设备及机具的研发。如绳索加重式取心钻具系统的研发，其主要应用于复杂地层钻探和深孔钻探。螺杆马达钻具的研发，主要应用于定向钻探。钻探设备研发由立轴式钻机向全液压钻机以及顶驱式钻机发展，其机械化程度向自动化、数字化、智能化转变。

近几年来，我国固体矿产钻探技术虽取得了很大成绩，但与其他发达国家相比，仍存在较大差距。未来在先进技术的推广应用，研发技术的投入，材料的质量保证等方面，仍有许多工作要做。

2 山东固体矿产钻探工程技术管理现状

当前，山东固体矿产钻探工程中主要存在的问题如下所示：

山东省从事固体矿产的钻探队伍庞大，遍布全国。光国有的地质勘察单位上百家，加上民营钻探队伍几百家，全省拥有的钻机数量几千台。随着全国地勘经济的下滑，国家财政及矿山企业投入的减少，钻探市场竞争异常激烈，相互压价，直接影响钻探工程质量安全。

山东省的钻探队伍庞大，但装备与技术[3]水平参差不齐，国有地勘单位从事钻探工程的技术人员及骨干工人，主要来源国内地质院校毕业的大中专生，专业主要为岩土工程或掘进工程，学习及接触固体矿产钻探施工一般较少，无法直接胜任固体矿产钻探生产组织与技术管理工作。过去已经成熟掌握并推广使用的液动潜孔锤技术、定向钻进技术、水力反循环钻进技术、空气钻进技术等在固体矿产钻探施工中的技术人员和骨干技术工人大部分已经退休。

可见，当前钻探施工队伍在人员素质、技术装备、施工工艺、生产管理等方面的状况十分令人担忧，因此需要制订配套政策，以解决目前存在的问题。

3 建议与对策

主要采用的对策如下所示：

第一：健全勘探工程监理制度[4]，各地勘单位应在勘探项目中设置相应的管理岗位。勘探项目的技术人员应对施工单位的整个施工过程进行监督，对原始资料和文件进行收集、整理，并参与各种工艺设计审查，编写矿区工艺技术报告以及工程验收。在此基础上，逐步建立正规的工程监理公司，对钻探施工全过程进行监督，确保钻孔施工的质量和安全。当前，我省探矿工程技术及队伍管理的现状不能适应地质勘探向深度、斜度、难度方向发展。要加强设备、资金、人才等方面的投入，完善管理体制，建立一支高素质、专业化、实用化的探矿队伍，以提高钻探技术水平。

第二，针对不同地层及矿种类型，举办各种液体和气动DTH锤钻进技术、定向钻进技术、反循环连续取心技术、空气钻进技术，甚至普通金刚石钻进和绳索心钻进技术的短期培训班和现场经验交流会，使青年技术人员和关键工人尽快掌握以上技术，并在施工中推广应用，促进探矿工程整体技术水平迅速恢复，确保工程质量和安全，降低成本，缩短勘探时间和勘探周期。同时，针对国内钻探设备现状，加大设备与资金的投入，以人为本，完善管理制度，建立一支专业、过硬的钻探队伍，以提高我省整体钻探技术水平。

第三，促进钻探技术的综合研究[5]，提高现有钻探技术水平，以提高钻探效率和质量，扩大技术适应性。就钻探设备而言，钻机的自动化、数字化、智能化程度提高，使其真正实现经验钻探向科学钻探转变。同时，开发轻便、高效、移动方便的多功能钻机，为适应山区复杂施工环境探矿的需要。在绳索索取心技术方面，要研究轻质深孔的绳索索取心钻柱系统，提高绳索索取心钻探的支撑力等；在液动冲击钻探技术中，以液压DTH锤为主，进一步提高其工作可靠性和使用寿命。

第四：在探矿工程中钻探参数采集仪的开发应用，可以加强钻探技术参数的综合研究，提高施工效率，做到孔内事故的预防和处理。而计算机技术对系统的进一步发展则能全面刺激行业的技术革新与进步，推动钻探作业自动化、智能化水平。

第五：建立健全钻探施工项目的招投标制与合理的价格体系，通过建立行业内部钻探工程协会，促进钻探市场公平竞争与评标评价的科学合理性，为探矿工程市场规范管理与防腐提供保障性竞争，有助于钻探产业技术水平的全面恢复。

同时，众多勘探单位之间相互压价竞争，其钻探市场价格偏低，影响钻探新技术、新工艺、新设备的开发、应用及推广。所以，依据岩石的硬度、钻孔深度制定合理的山东省钻探施工定额，已迫在眉睫，可以规避钻探市场的恶性竞争，对进一步提高山东省固体矿产钻探工程技术水平和我省钻探品牌起到关键作用。

4 结束语

综上所述，此次研究重点分析了山东固体钻探工程技术现状，并根据管理现状提出了对策。同时，在后续的具体的固体矿产勘查过程中，必须考虑到地理、地理环境及绿色勘查方法的多样性，对山东固体矿产钻探工程技术现状及对策进行分析，以提高山东固体矿产勘查的效率。

除此之外，还需要增加资金投入，改善设备条件，制定相关政策和管理制度，采取有效措施，有效落实。以适应当前和今后地勘工作的需要，为我省经济建设作出应有的贡献。