深部矿产勘查中钻探技术的运用

翟 思，吴 丹

（湖北省地质局第一地质大队，湖北 大冶 435100）

进入新时期，经济社会发展速度不断加快，与此同时，社会各个领域在矿产资源方面的需求量也在日渐扩大，为了满足社会发展对矿产资源不断增长的需求，矿产资源开采量也在不断拓展，很多处于地表浅层的矿产资源在大范围的开采背景下几乎开采殆尽，与此同时深部矿产资源开采也日新月异，获得了很大发展。通过分析矿产资源勘查现状与未来矿产资源发展趋势不能看出，矿产资源勘查与开发也逐渐迈向地层更深处，这也成为目前矿产资源勘查与开发普遍存在的重要特征，并且矿产资源勘查与开发深度还在与日俱增，为了满足社会各个领域对矿产资源需求量的不断增长，今后在矿产资源勘查与开发工作当中，应当针对已知矿区深部矿产资源进一步加大勘查找矿工作，同时还应当进一步扩大未知矿区隐伏矿的找矿研究工作，这些都以成为当前矿产资源勘查与找矿工作的重中之重[1]。为了取得深部矿产资源找矿突破，应当进一步扩大深部矿产资源成矿理论研究，并将钻探技术应用于深部矿产资源勘查与开发实际，保证勘查效率和质量，指导矿产资源的合理开发与利用。下文当中结合实践，在分析研究深部矿产勘查信息采集现状基础上，探讨分析钻探技术在深部矿产勘查中的应用，以供借鉴和参考。

1 深部矿产勘查信息采集研究现状

进入新时期，科学技术日渐提升，在深部矿产资源勘查工作实际，很多先进勘查技术得到了普及应用，但是在深部矿产资源勘查工作中，无论应用哪种勘查技术，都面临如下问题：①伴随矿产资源勘查深度不断加深，地层结构越发复杂化，尤其是深部钻探工作实际，会穿透很多岩石层，导致钻探难度逐渐扩大。②在深部矿产资源勘查工作中，需要的成本投入日渐加大，不仅需要投入大量的机械设备，而且还需要投入大量的人力资源以及物力资源，这是深部矿产资源勘查重要的特点之一。③深部矿产勘查工作中钻探工难度不断加大，有时还常常发生钻孔偏移问题，这是由于钻探施工需要穿透各种地质地层，增加钻孔偏移问题的发生。

2 深部矿产勘查中常用钻探技术分析

（1）遥感技术。深部矿产资源勘查工作中，遥感技术发挥着非常重要的作用。①为了有效提升深部矿产资源勘查效率和质量，在实际勘查工作中，需要构建相关模型，应用于特殊勘查区，对遥感影像中的色调进行选择，保证勘查效率和质量，而这些环节彼此之间关系十分紧密。②具体勘查工作中，要科学构建各种技术方案，并对比分析各项技术，运用现代化勘查理论与技术方案，并优选出具有较高经济适应性技术方案，深部矿产资源勘查效率和质量。③工作人员在具体看查实际，应当基于遥感影像这一技术手段，不断拓展其应用范围，详细预测矿产分布情况，明确掌握矿产的位置，保证深部矿产资源勘查工作的高效进行。

（2）地震反射技术。该项技术是通过发射振波来勘查深部地层结构，对地层的性质以及形态进行预测分析。将该项技术应用于深部矿产资源勘查工作实际，能够为深部矿产资源勘查效率和质量奠定良好的基础。具体应用过程中，应当将以下几方面问题充分注意好：①利用地震反射技术，能够大幅提高深部矿产资源勘查效率，获得详实的数据信息，但是因矿产资源在地层深部分布，实际应用时，收发信号，常常会受到很多因素影响，在具体应用此项技术时，应当对这些不利因素科学控制，以免影响勘察效率和质量。②伴随钻孔深度逐渐加深，地震反射信号表现出逐渐减弱的特点，为了有效收发这些信号，可以发挥三维立体技术优势进一步增强信号，同时做好相应的控制工作，减少成本投入。

3 深部矿产勘查中钻探技术的应用分析

（1）对深部矿产资源勘查工作深刻认识。具体勘查工作实际应用钻探技术，首先必须要全面了解与把握深部矿产资源勘查有关资料以及有关设备标准，并明确钻孔型号，认真研究和分析钻孔具体实际，对深部矿产资源勘查复杂性全面把握，深部矿产资源勘查面临的工作难度非常大，尤其是钻探施工当中，常常遇到很多复杂地层结构，不但要对坚硬的岩石层穿透，而且还时常遇到很多砂石层，这些砂石层十分松散，另外还时常穿越二者混合出现的区域[2]。因此具体钻孔施工过程中，要确保钻探效率和质量，利用单一的技术，很难达到理想效果，这就需要对各种勘查技术综合利用，提高勘查效率与质量。另外，在钻探施工过程当中，为了避免出现转孔偏移现象，应当认真检查钻孔垂直性，在有偏移情况出现时，第一时间进行纠正，保证高质量取样，提高取样效率和质量。

（2）应用定向受控钻探技术与定向测量技术。深部矿产资源勘查效率和质量得到大幅提升。应当认真分析和研究勘查区的具体环境状况。并借助定向钻探技术对钻探规矩科学设定，可以控制与减少钻探施工过程当中，发生的偏移问题，保证钻孔质量，通过该项技术应用，还能使人力物力方面的投入得到有效控制，减少成本。

（3）钻进施工要有着较高精度定位要求。深部矿产资源勘查工作中，确保勘查精度意义重大，直接决定勘察效率与质量，因此，保证勘察信息数据精准获取，才能更加全面了解与掌握，深部矿产资源勘查信息，为开发矿产资源打下坚实的基础，确保更加高效地勘查矿产资源，提高矿产资源开发利用率。只有保证勘查精度和效率，进一步提升钻探施工水平，才能为矿产资源勘查工作奠定良好的基础。并在此基础上，对转进工艺技术进行分析研究，充分结合具体实际，配比泥浆，做好维护和净化工作，保证深度矿产资源勘查工作科学进行。

4 提高我国钻探技术和矿产勘查水平的建议

（1）充分重视现代钻探技术手段在深部矿产资源勘查中的应用。如何准确的对这些区域成矿进行预测，对钻孔区科学选择，勘查这些区域深部矿产资源，对复杂地层进行穿越，保证取芯效率和质量，都必须要有丰富的理论作为指导，更需要利用现代化技术设备来保证勘查效率和质量，勘查工作具体实施过程中，还应当确保勘查技术手段娴熟操作，这样才能大幅提高勘查效率。

多数矿产资源主要在500m～2km的深度范围，由此不能发现，我国深部矿产资源勘查工作发展潜力巨大，当前矿产资源勘查工作中，如何高效勘查深部矿产资源是当前面临的主要任务。为了更加高效的开展深部矿产资源勘查工作，应当进一步强化钻探新技术方面的研究，通过应用连续取心钻探技术与泥浆技术，高效穿透复杂地层，保证勘查效率和质量。目前，我国越来越重视深部矿产资源勘查工作，在勘查深部矿产资源工作中，投入在钻探工艺方面的投入不断增大，但今后还应当进一步强化技术创新，对深度在500m～1km矿产资源勘查工作不断拓展，并进一步强化深度在1km～2km范围的矿产资源，对各种矿学学科加强研究，并研究现代找矿理论，突破原有找矿技术束缚，运用现代化的勘查技术设备，研究深部矿产资源勘查项目可行性，提供充足经费支撑。

（2）改进转进工艺，应用低成本钻探技术。在矿产资源勘查工作当中，钻探工程发挥着越来越重要的作用，这是勘查深部矿产资源最为核心的技术手段，推断与解释深部矿产资源找矿工作，离不开钻探工程强力支撑，而且通过钻探工程，还可以精确的计算与评估深部矿产资源储量，对矿体科学圈定。深部矿产资源勘查工作实际，由于钻孔具有非常大的深度，同时其孔径较大，钻进施工过程当中有时无法对钻孔轨迹科学控制，尤其是一些结晶岩石非常坚硬，极大的增加转进难度，阻碍取芯工作高效开展。而且随着钻探施工工作的持续进行，温度逐渐升高，孔内压力逐渐增大，给钻探施工带来很大难度。此时更应当采用先进的钻探技术设备，保证状态效率和质量，更要有效应对传统钻探施工技术和现代技术之间的矛盾，确保高质量的钻探与取心，减少成本投入。如为了有效提高钻探效率，精准定位转孔，可以充分发挥无岩心钻探技术优势，并与x射线荧光测量技术与空气反循环取样钻探技术充分结合，发挥多种技术手段优势，精准确定矿产资源分布位置，展开准确评估，并对矿层厚度科学划分，对其储量准确估算，并采取有效手段控制钻探工作当中成本投入。发挥定向钻探多分支孔钻进，利用这些技术，能够对多个地质靶点充分了解，在此项技术作用优势下，能够在主孔方向以下，开展多个分支孔钻探，使钻探施工成本投入大幅减少，保证钻探效率和质量。

5 结语

深部矿产资源勘查工作，复杂程度更高，施工难度大，需要大量的资金投入。这就需要在钻探施工工作实际，科学应用各项技术，并对各项技术具有的优缺点有一个充分的了解和把握，确保选择的钻探技术方案更加科学，保证勘查效率和质量。具体钻探施工实际，对钻探工艺认真分析与讨论，熟悉与掌握有关技术，工作人员还应当整体把握深部钻探施工工作，对其重要性有一个充分了解，分析验证钻探技术具有的缺点与不足，通过科学措施进行应对，联合应用各项技术手段，保证勘察效率与质量。