浅析矿产地质勘查与深部钻探找矿技术探析
2020-12-09谷雨
谷 雨
(华东冶金地质勘查局八一二地质队,安徽 铜陵 244000)
矿产资源对于推动我国经济的发展具有重大的意义,对我国人民的日常生活也有很大影响,无论是煤炭资源还是石油资源还是铁矿资源,都是人们日常生活所需要的。但是,我国的矿产资源并不是很丰富,需要不断地勘查寻找的,根据对地质的勘查结果和对深部钻探找矿技术的要求,制定出最合适的开采方案,保证资源的有效化开采,通过对资源的开采和使用来推动我国经济的发展。
1 我国矿产资源的特点及分布
从目前我国矿产资源的现状来看,其具有总量丰富、种类齐全、但人均不足、无法满足国家需求的特点。我国的大部分矿产资源现在都是处于短缺的状态,还有一些矿产资源无法勘查到,现存的和以被发现的矿产资源质量又不高,无法在国际中进行竞争。我国大部分的矿都是贫矿,而且是中、小型矿,很少有富矿、易选矿和大型矿,无法满足我国的开采规模。大多数的矿都是掺杂着很多的杂质,很难将矿产资源从其中分辨并完整的开采出来。而且,我国矿产资源的分布缺少规律,不同地方的矿产资源差异很大,分布极其不平衡。
据不完全统计来看,目前世界上利用矿产资源制成的工业制品高达70%,利用矿产资源制成能源的高达90%。在我国,利用矿产资源制造出来的工业制品和能源分别是80%和95%,而且我国从事矿业生产的工作人员和开采的矿石数量都是特别庞大的。所以,矿产资源的勘查和开采对促进我国经济发展有重大的意义。
相对世界上其他国家来说,我国的矿产资源相对来说还是很丰富的,而且矿产种类相对来说也是比较齐全的。经过我国技术人员近几十年来对矿产资源的勘查,到目前为止,被勘查到的矿产和矿点高达二十多万,矿产种类高达163种,而且其中的149中矿产已经明确了储量,这149中矿产包括能源矿产、金属矿产、非金属矿产分别是七种、五十四种和八十六种,还有两种是地下水和矿泉水。
2 对矿产地质勘查的分析
(1)对矿山生产的勘查。在对矿山的生产进行勘查之前一定要先了解清楚要勘查的矿山的服务年限和规划,做好准备工作,办证勘查的效率,免得后期麻烦。除此之外,还要确定矿山生产的勘查区域,然后使用合适的方法对矿产资源的数量进行勘查,并把具体的情况进行详细的记录并整理、备案,利用有效的勘查技术来保证勘查的效率和质量以及安全性。
(2)对危及矿山接替资源的勘查。由于目前我国一直的矿产资源都是不可再生的,所以勘查人员在开采的时候一定要根据矿山开发的年限合理规划时间,尽可能的延长矿山的资源的寿命,是矿山达到可持续发展的标准。所以,在勘查一些关键的矿产资源的矿山是,如铜矿、锌矿、铅矿等,一定要进行危及矿山接替资源勘查,来保证这些关键的矿产资源可以被合理开发,不会枯竭。
(3)综合评价与勘查共生矿和尾矿。为了保证对矿山资源的有效开发,在开发的时候要综合运用多种技术,将一些重点的技术合理地进行运用,合理开发勘查共生矿和尾矿,综合、合理开采共生矿和尾矿的资源,使资源可以最大化运用。
(4)关闭阶段的地质勘查。在对地质的勘查到最后的关闭阶段的时候,必须制定出一套详细的关于矿山保护的规定,要求勘查人员在实施工作的时候严格按照指定的规定进行。在关闭之前一定要对矿山周围的地址情况进行充分的了解调查,做好保护措施,制定好地质报告。
3 对深部钻探找矿技术的分析
(1)对高精度受控定向钻探技术和岩心定向技术研究。受控定向钻探技术可以让钻孔按照规定的方向进行钻探,还可以在一个大孔内再钻进几个小孔。这项技术已经被我国成功地用于开采盐卤矿和芒硝矿等水溶性的矿,受控定向钻探技术可以将钻探的精度确定在五分米之内。
(2)液动冲击回转钻进技术。我国在20世纪60年代就已将开始对勘探技术进行研究了,经过这么多年的不断探索、改进、完善,到目前已经研究出了液动冲击回转钻进技术,每一种液动冲击回转钻进技术的用途也都不同。在正常的情况下进行钻探,泥浆中含有很多的难以钻探的固体物质,还有一些沉淀了很多年的岩粉,都会对钻探造成影响,很容易使钻探设备在钻探过程中被这些杂质卡住,进而降低钻探设备的寿命。而使用液动冲击回转钻进技术就可以很好地避免这些问题,还可以提高钻探效率,具有很大的优势和使用空间。
(3)深部钻探技术。当需要对钻柱和钻杆进行深部钻探的时候,要让钻柱和钻杆受力均匀,定期涂抹一点润滑油,减少阻力和摩擦力,上下交替进行钻探。当钻探的深度超过1500m的时候,就要使用结实度高的绳索,与此同时还要对钻杆的壁厚和直径加大。深部钻探技术使用的是绳索取心金刚石钻探,但如果地质破坏的比较严重,地质比较疏松的话,可以使用高光谱钻头技术来避免危险情况的发生。在使用绳索取心技术时,一定要搭配冲洗液,这样可以降低固相、切力和粘度,有利于钻探,还可以很好地避免钻杆结垢现象的发生。
(4)控制深部钻探质量。在使用深部钻探找矿技术时一定要注意孔斜度和采取率,避免孔斜的斜差太大。当钻探到五十米的时候,一定要确定钻孔的方位角和定角。如果在钻探的过程中,想要维持钻孔的直径的话,可以在钻头上安装扩孔器,如果想要保证钻头满眼钻进的话,还可以在扩孔器上安装稳定器,进而避免孔斜现象的发生,除了稳定器,还可以使用螺杆马达孔底驱动粗径钻,也可以避免孔斜。除了要注意孔斜度之外,还要注意采取率。如果开采的岩层完整的话,开采率必须大于80%,如果是破碎的岩层的话,开采率也要大于65%。
4 矿产地质勘查与深部钻探找矿技术的现状
(1)地质勘查与深部钻探找矿设备落后。从目前我国的勘查现状来看,用来勘查钻探的工艺单一,大部分还是使用金刚绳索取芯工艺进行钻探。而且,我国实际使用的勘查钻探的设备相对较为落后,导致取芯工艺与钻探设备不配套。除此之外,钻探的口径也相对单一,很少有极差变数,在勘查钻探一些比较复杂的地质时,很容易发生危险事故,使得施工无法顺利进行,降低钻探效率和钻探质量。
(2)勘查钻探技术人员稀缺。从我国的勘查钻探现状不难看出,很多勘查钻探的技术人员都是非专业的,综合素质不高,专业的勘查钻探技术人员很少,这对我国勘查钻探技术的发展有很大的影响。而且,由于勘查钻探的环境艰苦,技术人员的工作强度相对较大。除此之外,勘探部门的对勘查钻探技术人员职称的评定和晋升机制不完善,技术人员晋升速度慢、福利待遇不够完善,进而导致部分技术人员的工作热情不高,缺少工作的积极性,进而影响我国勘查钻探技术的发展。
5 促进矿产地质勘查与深部钻探找矿技术发展的措施
(1)提高对地质勘查与深部钻探找矿技术的认识。由于我国经济的不断发展,也越来越需要矿产资源,但是由于对矿产资源的不断开采,就导致现在我国的矿产资源不断减少,所以只能不断地勘查钻探找矿,不断开采矿产资源,使矿产资源可持续发展,满足我国经济发展和人们日常生活的需求。除此之外,还要增强地质勘查钻探找矿技术,对周围的矿山环境进行实地考场,充分了解周围的地质情况。工作人员需将深部找矿工作分为老矿区深边部和远景区深边部两部分进行勘查找矿,通过不断地对比分析,进而找出高质量的矿产资源。
(2)研究矿产分布规律。技术人员想要高效率地找到矿产资源,就要研究矿产资源的分布规律,根据分布规律去找矿产资源可以起到事半功倍的效果。所以勘查钻探找矿人员在找矿的过程中,要系统研究这些矿产资源的分布规律,并合理地运用这些规律去勘查找矿。需要注意的是,利用矿产分布规律找矿需要了解矿山周围的地质环境,特别是要看一下有无地质矿床断裂或者控制范围内大角度断裂的现象,根据这些情况,再结合矿产分布规律,制定出科学、合理的勘查找矿方法,来保证找矿工作的顺利进行。
(3)加大地质研究力度。如果在勘查的过程中,能够熟悉矿山周围的地质环境,对于找矿工作的进展也可以起到事半功倍的效果。所以,在找矿之前,一定要对矿山周围的地壳运动和整体的地质环境进行研究,以便为勘查找矿工作提供有效的信息,避免因不熟悉环境发生危险事件。除了要了解地质环境之外,还需要对地质结构和成矿见的关系进行系统了解,作为找矿指导。
(4)丰富钻探找矿手段。由于我国钻探设备的落后,导致我国的找矿工作进行缓慢,所以应该在我国现有的勘查钻探设备的基础上开发新的设备和工艺,进而解决在勘查钻探过程中出现钻孔难的问题,提高钻探找矿的效率。同时还要经常与科研院所进行探讨,进而改善我国设备落后的现状,提出新的想法。
(5)加强培训,调动员工积极性。在招聘勘查钻探技术人员的时候一定要提高要求,对入职的员工进行培训,提高入职的工作人员的专业素养,定期进行考核。除此之外,还要设立奖惩制度,对于攻克技术难题的工作人员实现奖励,对经常出问题的员工给予处罚,进而来调动员工工作的热情和积极性,不要让员工有后顾之忧。
6 结语
总而言之,矿产地质勘查与深部钻探找矿技术对于推动我国经济发展和满足人们日常生活都有重大意义,所以我国的技术人员应该不断地探索研究,不断地提高我国的勘查钻探找矿技术,不断发展我国的勘查钻探技术,同时还要加强对员工的素质培养,进而推动我国矿产资源和经济的发展。