深部探矿钻探特点及技术要点探析

2021-11-30赵名名赵永波马志国

中国金属通报 2021年16期

赵名名，赵永波，马志国

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古赤峰 024039）

众所周知中国地域广阔，人口众多，因此拥有极其丰富的矿产资源，但是立足于中国的实际资源利用状况来讲，我国资源探索部门发现，在如今的中国矿产资源开发过程中发现百分之六十以上的矿产资源是分布在地下的，我国如今发展的速度越来越快，对地表的矿产资源开采也开发殆尽，于是需要对地下的矿产资源进行探索，这就需要我国有关部门对深部勘探钻探技术进行研究，因为我国深部勘探方法的普及程度较低，所以我们对于地质深处的矿产资源的探索技术水平不强。如今也只能将探索深度深入到地下300～500米左右。就国际发展实况来讲，中国的深部探矿水平和其他国家的深部探矿水平是有一定差异的，如果我国不对深度探矿方法进行进一步探索，那么，我国的生活探矿工作就无法顺利地进行下去。相关地质勘查技术研究人员必须深入开展矿产勘查技术研究和实践，尤其是深部钻探技术。若能进一步完善深部矿探技术，就能提高我国深部钻探矿产的质量和开采效率。

1 深部钻探技术的特征

由于我国社会发展逐渐加快，对于地表矿产和露天矿产的开采已经接近尾声，与这两种矿产资源的探索相对比，深部探矿技术重要应用于地下深处的矿产资源探索。相关矿产深度矿产资源的探索人员在地下深井开通的过程中，对于深度矿产资源的探索，其中深部探索状况技术具有以下几点特征分别是。

1.1 地层丰富多样，地质组成结构多样

在开展深部勘探工作之前，有关深部勘探组织要注意做好前期准备工作和安全工作。首先开始在浅层和浅层钻孔，然后逐渐进入地层。地质钻探过程中，我们要考虑到底层随着钻探深度不断深入出现地质不断变化的情况出现。不同深度的地层的地质结构是不同的，地层的形成都是日积月累出来的，如果破坏了地层的物质构成将会对开采地区的生态环境造成严重影响。在深度矿产资源开采方面，最具代表性的就是济宁铁矿，地区进行深部探矿钻探的工程中就遇到了多种地层的组分，比如在铁矿的探索遇到了军演，常青灰岩，九龙组灰岩，它由几种不同类型的岩石组成，如云母千枚岩。由于存在多种类型的岩石，深孔工程师应使用大钻孔，来防止在开挖探井过程中的井壁坍塌的问题，减少人员伤亡和钻探成本的投入，使深度矿产资源开采工作能够顺利高效进行。

1.2 地质组成结构因素多种

地质复杂情况下，在深部钻探过程中，整个过程都会受到地质构造的限制。特别是在金属矿产找矿过程中，由于储层种类繁多，无法准确反映勘探结果。例如，与各种矿石相比，铁矿石、银矿石、金矿石、铜矿石，这些矿体，由于矿层底部和矿层的复杂地质结构，会不断地移动、位移和坍塌。同一地区不同地层岩体发育的现象，特别是在一些深层地层中，仍含有地下水，这也是发育过程中的不稳定因素之一。地层中出现的岩浆，地下水，岩体，都会导致地层变化不稳定。深入到岩石深层去，会给深部钻探工作带来一定的阻碍。一旦地层出露，随着时间的推移，钻井技术必将影响地层，造成巨大的变化，表面光滑的岩石时，由于其不高掌控造成损坏钻探的设备，比如说钻头的使用效率，从而导致钻井的效率和深部找矿工作的效率下降。

1.3 钻井技术进行优化

防止倾斜钻头的困难，在深部勘探期间，钻头往往会干扰地层和层理，以及在相对坚硬的地层中进行深钻，可能会造成钻孔倾斜的问题出现。这对于深度矿产资源的后续一系列资源探索工作产生巨大阻碍，因此，必须不断优化和改进钻井技术，既可以提高深部钻井资源质量，又可以保证深部钻井项目的推进。

2 深部钻探技术的要点

综上所述，对深部钻探技术特点的深入分析，可以非常清楚地指出深部地质钻探过程中发生的一些现象。这需要相关矿业专业人士立足于中国深井钻探的实际发展，针对在深部钻探工作中出现的不同情况作出相应的调整，确保深部勘探工作绩效，确保资源开采质量和效率。

（1）在深部矿产资源钻的过程中，在地层的钻探技术的使用要注意几个要点，比如河流的流水对矿产资源开采工作的影响，还有风化作用的影响。对于这些印象所形成的过程是非常复杂的，在不同类型的地层，对于勘探技术和工具设备的使用有选择性，以用来保障深部矿产资源钻技术工作能够顺利展开，获得更好的工作效率。在自然环境下作业时，要科学合理地控制振动率，妥善保护钻井作业的地理位置，避免一些影响工程进度的因素出现，避免深度矿产资源钻探工作停滞，对后面工程造成影响。在实际矿产资源开采的过程中所使用的冲洗液可以提高岩石表面颗粒的融合度，尤其在页岩这种种类的地层是需要加湿水控制，可以减少地质下降的问题，避免地层出现坍塌现象和渗漏现象。在施工过程中使用高盐液体对于钻探岩石的工作人员的施工降低难度，避免钻探工作的过程中出现烟钻孔直径偏差的情况出现，影响造成最后的施工效果，导致深部钻探矿产资源的质量检测结果出现偏差。

（2）深部矿产资源的探索过程中要注意钻探技术的探究。在深部地层钻探资源的过程中，要了解到，在地质运动的影响下，相应的地质层会引起地质结构的破裂。在此类地层开采时，必须有效控制这些关键点。例如，在危险区域完成钻井作业后，通常会出现适当形状的流动问题，由此出现卡住钻头阻碍工程进度的现象，裂隙地区在长期高压力的作用下，就会出现底部内层受力不均衡的情况，这类情况的出现常常会使出现吸水膨胀的问题。因此，在冲洗钻井液的同时要控制缺井，缺水量主要是在控制在每半个小时8毫升至10毫升最好，对润滑度也有一定的控制。

（3）在深部钻探技术中，定点钻探技术的发展、钻探和输出到深部勘探的工程过程都是建设中的重要环节。在钻孔过程中，相关专家还必须精通定点钻孔技术。矿产企业相关技术人员必须将钻孔强度和钻孔精度控制在半米以内。相关专业人员可以在钻井过程中使用定向钻井技术获得良好的施工效果。在深部勘探和钻井过程中，必须做好各种准备工作，才能避免一些影响因素，改进钻井技术。深钻钻孔效率与质量提升，随着我国科学技术不断发展，钻井技术也在不断提升，比如说在钻进的数据收集方面从钻头方面和测量方面都逐渐精准化钻井工作和数据统计可以同步进行，有效提高了钻井探矿的工作效率，因此，定向钻井技术应当大范围利用在深部探矿的过程中，为了最大限度地发挥这项技术的优势，传感器和浓度的综合应用必须平衡钻杆的受力，另外还要注意对砖杆的润滑和保养，以减少摩擦，提高钻孔效果。钻杆效率，当钻孔深度达到50米左右时，需要测量孔角并监测其耐久性，根据测量结果，调整钻孔力和钻孔角度来控制钻孔。钻孔角度和钻孔力可以提高钻孔精度。当钻孔深度超过150米时，必须相应增加钻杆直径和直径，来保证钻头的使用效率。

3 深度找矿过程中出现的问题

随着我国发展速度越来越快，地表矿产资源已经不能满足我国社会经济发展对于矿产资源的需求，所以我国加快了对深部找矿技术的研究，我们可以在深度找矿的过程中，发现暴露出来的一些问题。这些问题在一定程度上影响了我国对金属矿产资源深部找矿工作的进行，在此我将列举出几个常见问题并对其进行分析。

3.1 出现的问题

第一，我国的金属矿产资源对于勘探资源开采等技术却没有进行全面革新，还是使用传统的勘探开采技术，对新技术的探索和引进程度不够深入。第二，深度找矿工作往往一味地去追求开采深度，开采人员往往被开采深度蒙蔽头脑，没有仔细想过开采深度加深的根本原因是为了寻找金属矿产资源，这种矿产开采资源的开采理念并没有得到改善，从而使得整部找矿工作效率不高，忽视了对矿产资源开采地区周边地质情况的勘探，最终导致在深度开采矿产资源方面没有得到显著的效果。在落实深度找矿的工作过程中，我国的矿产资源开采人员并没有将矿产资源分布和开采地区的经济发展状况进行有机整合，这种行为会导致找矿工作的难度增加，还会造成地方发展经济压力。具有一定的盲目性，并不能有效地提高矿产资源开采工作效率，可能还会对其有一定的阻碍，使我国资源开采工作的效率下降，影响我国社会经济的发展。

3.2 解决问题的措施

我国在落实深部找矿工作的过程中，在开采矿产工作开始之前，对勘探区域周边的地质情况进行一个初步探测，这可以为深部找矿工作进行得顺利提供发展基础，从而提高找矿工作的效率，在进行深部找矿工作时，我们除了利用深部找矿的相关技术外，还要对矿产资源方面的知识进行全面学习，保障矿产资源勘探工作安全地进行，对深部矿产资源进行有效的挖掘，使我国金属矿产资源深部找矿工作进展的精准度更加准确，不做无用功。与此同时，还要立足于我国实际的矿产资源分布情况和经济发展状况，针对不同地区的资源分布情况对其应用不同的资源勘探技术开采金属资源矿产，采取针对性策略完善我国资源构成种类，要大力推进深部找矿工作的有效落实。在引进国外的金属矿产资源开采的技术时，也应当注意技术使用过程中出现的问题，针对出现的问题进行分析，完善地质勘探技术使用过程中的缺陷，对其进行补充修改，并且还要结合其他地质金属资源勘探技术的优点，探索一条适合我国国情的金属矿产资源开采的技术，帮助我国资源开采工程更好更准确地进行资源开采工作，提高矿产资源开采工作的效率。

要对深部找矿工作进行有效落实，要积极去吸收国外资源开采的技术和方法还有资源开采理念，从根本上转变我国资源开采理念，才能使资源开采工作展开更加顺利。