新形势下探矿工程的钻探技术研究

（贵州省地矿局102地质大队 贵州遵义 563000）

从我国探矿工程事业的发展来说，实现了从无到有、从弱到强，为我国的发展强大，提供了有力的支撑。目前来说，年度地质钻探工作量达到2000多万m，同时形成了较为完整的探矿工业技术体系，包括钻探、坑探以及勘机，探矿工程技术水平不断提高。

1 课题研究的意义

目前来说，社会发展对资源的需求很大，带动着探矿工程的增加和技术的应用。经过几十年的发展，我国的钻探事业获得了极大进展，体现在钻探技术多样化和高水平方面，不断突破，例如罗布莎LSD-2号孔，为高原钻探工作的开展提供技术支持。探矿作业难度日益增加，对技术的要求和考验更高、更大，因此加大对钻探技术的研究，提出有效的技术方案和方法，有着重要的意义。

2 探矿工程常用的钻探技术总结

2.1 基于绳索取芯的多工艺钻探技术体系

20世纪70～80年代为探矿技术快速发展的时期，多工艺钻探技术日益完善。其中，代表技术如下：

（1）金刚石钻探技术。经过研究和创新推出的小口径金刚石钻探配套技术，为机械岩心钻探工作的开展，提供了技术方法，促使钻探行业得以快速发展，并且达到国际先进水平。1974年，舞阳铁矿第1次开展小口径金刚石钻探配套试验，具体涉及人造金刚石孕镶钻头以及高速金刚石钻机等；在1976年，由勘探技术研究所以及北京地质仪器厂联合研制的小口径JXT-1型陀螺测斜仪，正式通过技术鉴定；还有系列技术成就，推动钻探技术的快速进步和发展。

（2）液动冲击回转钻技术。从技术的研究来说，始于20世纪50年代，到了70年代，各学院和地矿局等，积极开展各系列液动冲击器的研制，这一技术在国际处于领先地位。液动冲击回转钻技术在80年代进入快速发展阶段，涌现出正作用、双作用以及复合作用等多样化结构原理的液动冲击器，以及绳索取芯液动冲击回转钻具等。随着钻探装备技术水平不断提高，洗液性能以及质量等指标得到强化，为探矿工程的发展提供技术支持。

（3）受控定向钻进技术。从技术的研究进程来说，不得不提的是连续造斜器以及螺杆马达等的研发，包括LZ-54、LZ-73以及CK-54等工具，为早期钻探作业解决了陡斜矿体勘探以及易斜地层钻进技术等系列问题。目前来说，国内近1000个钻孔作业中，都应用了受控定向钻进技术，开展单底定向孔以及多底定向孔，或者纠正钻孔弯曲等，能够获得不错的效果，同时有效节约了钻探进尺以及费用。其中，螺杆钻深孔定向技术的应用，不仅实现了快速勘探，同时获得了显著的地质、技术以及经济效果。

2.2 多工艺空气钻探技术

从探矿工程建设实际来说，运用的多工艺空气钻探技术，具有涉及面宽阔、技术含量很高等特点。在1986～1990年时间段内，即“七五”计划时期，地矿部将此技术的开发与研究，作为科技攻关项目，整合了多部门的资源，基于70年代的研究成果，并且引进国外先进技术，设计了多个课题进行研究，获得了不错的成绩，研究成果主要为空气潜孔锤钻进技术以及气举反循环钻进技术等，促使地质钻探工程技术水平得以提高，为多个领域提供了技术支持，获得了极大的效益。

2.3 以低密度为主体的护孔、堵漏、保矿技术体系

从技术的研究角度来说，在1978年，由地矿部探矿司牵头，组织同济大学和上海阳泾水泥厂等，共同研究硫铝酸盐地质勘探作业专用的水泥，同时在封孔和止水以及处理孔内坍塌等稳定性较差的地层钻进作业中应用。此外，塑性材料和堵漏丸等得到了发展。80年代，经过开发和研究，提出了优质冲洗液以及护孔堵漏技术，并且形成了多类型冲洗液，比如低固相冲洗液和无固相冲洗液，能够适应各类钻进工艺的运用需求。各类钻井液以及冲洗液流变学等理论的发展，推动着探矿生产以及新工艺的发展，达到了国际水平。目前来说，可达到AIP标准的泥浆仪器以及多种泥浆净化设施等，已经在全国范围内推广应用［1］。

2.4 水文水井钻探、高温地热钻井技术体系

探矿工程实践中，多工艺空气钻进技术以及气举反循环钻进技术等的推广应用，有效地促使水文水井钻进作业速度以及成井质量的提升，克服了干旱缺水以及深井等系列难题，使得钻探技术水平得到了提高，基本能够和国际水平靠近。在1977年，周口店试验站进行了西藏羊八井高温地热钻井以及成井技术的研究以及应用，获得了重大科研成果，为井喷和井漏以及固井等各类技术问题，提供了技术解决方案［2］。

3 探矿工程的钻探技术应用和发展分析

3.1 实例分析

以某探矿工程项目为例，采用钻探技术方法，进行岩芯钻和浅钻等作业，使得钻探作业水平，提升了5.6%～7.2%，推动了钻探操作水平的提高，助力探矿作业的高效。从钻探工艺的实际运用来说，为探矿工程建设，提供多元化地质数据以及资料，有效避免了勘探工艺运用环节问题的发生，提高了钻探方法运用效率，推动钻探事业发展。

3.2 技术发展

近年来，我国不断加大探矿工程技术的投入和研究，促使钻探技术得到了快速发展，钻探工艺得到了完善。结合当前的技术需求来说，若想保证探矿工程实施的科学性以及规范性，要做好新技术的研发。具体如下：

（1）智能化和自动化。围绕钻探工程应用的需求，对钻探取样技术进行相应的创新研究，提供具有智能化和自动化特点的勘测工艺，对某些地理环境，开展勘测作业，积极运用新技术和新工艺的优势，克服传统探矿技术的应用不足，实现对探矿作业效果的控制。除此之外，要加大钻探数字化系统的研究，不断提高系统应用的效率，积极推广应用，加强岩芯定位技术以及绳索取芯钻探技术的有机结合，提升资源勘测作业的先进性。通过对钻探技术的创新，不断优化钻探技术，全面提高技术水平，辅助钻探工程的建设，创造更多的效益，达到勘测作业的标准［3］。

（2）专业化。从当前采用的钻探技术来说，使用的设备和技术专业度不断提高。钻探工程事业的发展，必须要做好工艺的创新和研究，比如定向运动技术，达到随时取样的目标，实现对坚硬岩石内部定向运动的有效勘查，加大钻孔研究，获得钻孔工艺的应用突破。除此之外，要结合钻探需求，推广应用节水技术，提高技术应用的效益水平，降低钻探工艺的运用成本。技术的专业化水平不断提高，能够为探矿工程的开展提供更多支持，推动探矿工程的持续化发展，推动社会经济的持续化发展，为社会经济的发展助力［4］。

4 结束语

我国探矿工程的钻探技术研究获得了极大进展，为探矿工程事业的发展，提供了极大的保障。本文结合钻探技术的研究和应用，分析了探矿工程的钻探技术发展趋势。未来基于探矿工程的技术需求，钻探技术的智能化、自动化以及专业化水平将会不断提高，能够创造更多的效益。