滿海波
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊,安徽 銅陵 244033)
鉆探工程是礦山資源儲量計算的基礎(chǔ),也是分析深部資源賦存空間位置以及控礦因素的重要依據(jù)。因此,探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量是提高探礦工作效率以及精確計算資源量的基礎(chǔ)?;诖耍疚囊缘忑埖V山為例,分析探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量,為提高礦山勘查效率及效果提供幫助。
奠龍礦山位于安徽省東至縣,為一白云巖、熔劑用石灰?guī)r山。自2017年8月至2017年12月,累計完成鉆探工作量3 442.15 m,共施工9孔。由于礦區(qū)施工鉆孔大多為斜孔,為確保鉆探質(zhì)量,結(jié)合礦區(qū)地層巖性特征,采取及時校正孔斜,特殊地段少打勤提等技術(shù)措施,確保鉆探六項指標(biāo)均符合規(guī)范要求,所有鉆孔完工后,經(jīng)質(zhì)量驗收,合格率為100%。
鉆探全部采用金剛石繩索取芯工藝,在巖(礦)心采取率指標(biāo)上,繩索取芯比普通金剛石更優(yōu),繩索取芯工藝環(huán)狀間隙小,單動雙管結(jié)構(gòu),鉆進時鉆具穩(wěn)定,且不提鉆取芯,避免提鉆和卸鉆桿時敲打振動造成巖心脫落,因此巖礦心保持完整,采取率很高[1]。
礦段施工鉆孔多屬300~1 000 m的中深孔,最深孔ZK03孔孔深530.34 m,最淺孔ZK33孔孔深210.89 m,平均孔深382.46 m。在9個鉆孔中,鉆孔開孔直徑130 mm的有1個,110 mm的有8個,鉆孔終孔孔徑都為75 mm;鉆孔傾角85°~88°的有6個,直孔3個。鉆孔類別如表1。
全礦段鉆孔巖心采取率最低為97%(ZK33孔),最高為99%(ZK13、ZK21),平均采取率98%。全礦段鉆孔礦心采取率最低為97%(ZK01、ZK33),最高為99%(ZK13、ZK21),礦心平均采取率為98.20%。
鉆孔開孔前由地質(zhì)技術(shù)員做好鉆孔地質(zhì)技術(shù)設(shè)計,確定靶點坐標(biāo)(平面坐標(biāo)和標(biāo)高數(shù)據(jù))。按相關(guān)規(guī)范要求,偏離靶點距離不得超過勘查網(wǎng)度間距的1/4。
施工前鉆探技術(shù)員再根據(jù)靶點坐標(biāo)和標(biāo)高數(shù)據(jù)進行鉆孔軌跡設(shè)計,鉆進過程中每次測斜后立即對數(shù)據(jù)進行整理,并計算鉆孔軌跡。一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔軌跡有偏離的跡象立刻通知機臺對鉆進參數(shù)進行調(diào)整,同時鉆探技術(shù)組也對該孔進行嚴(yán)密監(jiān)測。
所有鉆孔的彎曲度均及時測量,直孔每100 m測量孔斜1次,斜孔每50 m測量孔斜1次。機臺管理采取每日報告制度,由鉆探技術(shù)員根據(jù)進尺深度通知機臺配合測量鉆孔彎曲度。
受控定向鉆探技術(shù)是利用特殊的鉆探機具,通過人工定向技術(shù)達到控制鉆孔軌跡的目的,從而使鉆孔進入指定的靶區(qū)范圍,鉆孔大距離偏斜的問題得到徹底解決[2]。鉆孔在鉆進過程中,一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔軌跡自身無法修復(fù),立刻通知機臺停止鉆進,用螺桿鉆采用人工定向的方法進行糾偏。測斜和人工定向工具詳見表2。
具體施工過程中,受地形及地面建筑物的限制,對部分鉆孔實際位置有所變更,同時結(jié)合規(guī)范要求對變更鉆孔的設(shè)計技術(shù)參數(shù)也作適當(dāng)調(diào)整,以達到網(wǎng)度要求。
本工程嚴(yán)把開孔關(guān),為防止6個斜孔在開孔時方位角出現(xiàn)偏差,在機場平整后由地質(zhì)員和鉆探技術(shù)員仔細核對、測量方位,安裝機臺時嚴(yán)格按方位線定位;鉆機安裝完成后,再對其傾角進行復(fù)核校正,取得了良好效果。該項目9個鉆孔均未采用螺桿鉆受控定向鉆技術(shù),為該項目的順利完成節(jié)約了寶貴的時間。
為確保鉆孔質(zhì)量,本次施工過程中測斜工作均采用專業(yè)測斜儀進行測定。平時施工時,各機臺用KXP-2D高精度測斜儀自測,待終孔時,采用SDC-1W型高精度測斜儀進行最終孔斜質(zhì)量檢查驗收。
全部鉆孔中,最大中靶半徑8.38 m,偏離靶心距離均小于勘查網(wǎng)度間距的1/4,質(zhì)量符合要求。
按照巖心鉆探相關(guān)規(guī)范要求,鉆孔每鉆進100 m左右時,全孔丈量鉆桿一次,孔深誤差率A大于1‰時,需校正孔深,否則無需校正。經(jīng)統(tǒng)計(表3),本礦段所有鉆孔孔深誤差率A最大值為0.8‰,全部符合要求,無需校正,孔深數(shù)據(jù)真實可靠。
表3 孔深丈量結(jié)果統(tǒng)計
每個鉆孔均按要求進行了簡易水文觀測,測量方法用測繩系測鐘放入孔內(nèi)測量。每個班次按要求進行一次水位測量,同時對鉆孔漏漿、返水、溶洞、裂隙、坍塌、掉塊的位置和孔段均記錄于施工班報表中備查[2]。對終孔穩(wěn)定水位都進行了記錄,符合規(guī)范要求。
在鉆孔穩(wěn)定水位觀測中,采用的方法是終孔后連續(xù)測量24 h,每小時觀測一次,水位變化幅度變小時延長至2~3 h觀測一次,至水位靜止不少于8 h后結(jié)束。簡易水文觀測數(shù)據(jù)采集齊全真實可靠、質(zhì)量合格。
鉆孔終孔后按封孔設(shè)計要求對孔口進行封閉,按照如下方法施工:(1)使用泥漿沖洗液鉆孔,自上而下清洗封閉段孔壁上的泥皮;(2)選用0.5 m長圓木做隔離塞,用鉆桿下至預(yù)定孔深,并將其固定;(3)根據(jù)鉆孔口徑計算好水泥用量,用清水?dāng)嚢杈鶆?,水灰比控制?.5,采用人工順鉆桿倒入水泥漿;(4)水泥采用海螺P·C 32.5復(fù)合硅酸鹽水泥。
班報表由當(dāng)班專人負責(zé)記錄,每一份報表真實、齊全、準(zhǔn)確、整潔。終孔后經(jīng)質(zhì)量檢查驗收后整理裝訂成冊,放置鉆探公司存檔。
所有鉆孔完工后,均及時埋設(shè)永久性孔口標(biāo)志樁,用水泥封固。
鉆孔施工嚴(yán)格按照《地質(zhì)勘查鉆探巖礦心管理通則》(DZ/T0032—92)的要求進行。本次勘查巖礦心從孔內(nèi)取出后,由機臺記錄人員按順序?qū)r礦心置于巖心箱內(nèi),清洗干凈后用紅漆編寫回次及塊數(shù)箱號、孔號、礦區(qū)名稱,巖心牌均用黑色中性筆填寫。所有巖心箱質(zhì)量合格、安裝牢固,搬運巖心時發(fā)現(xiàn)有損壞時立即更換[3]。地質(zhì)人員及時進行現(xiàn)場校對和巖心編錄,對巖礦心發(fā)生顛倒、混淆、實長有出入的予以糾正,并進行現(xiàn)場劃分基本分析樣。終孔后,由機臺專人將巖礦心安全運至巖心庫,清點無誤后予以交接入庫。地質(zhì)人員進行巖礦心的復(fù)查和各種樣品采取工作后,將巖礦心依順序存放。
編錄過程中,先由地質(zhì)員對照班報檢查巖(礦)標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正,不放過每一個盲點,要求每班組對鉆探回次、鉆進米數(shù)記錄無誤,對測量的水位及孔內(nèi)漏漿、返水、裂隙、溶洞位置做到實事求是的認真記錄,對鉆進過程中出現(xiàn)的孔內(nèi)情況如實全面地填寫。同時如實記錄孔深驗證全過程及測斜情況(頂角、方位角),全部班報表待封孔結(jié)束后移交水文、地質(zhì)人員驗收,及時檢查無誤后裝訂成冊,存檔備查,施工原始班報表齊全,記錄準(zhǔn)確完整,質(zhì)量合格。
巖(礦)芯管理在鉆探施工過程中始終貫徹如下原則:(1)巖芯箱規(guī)格統(tǒng)一用長1 m、寬0.60 m,板材厚不小于1 cm,且木料干透、裝訂牢固;(2)巖(礦)芯自孔內(nèi)取出后按先后順序依次裝入箱槽中,洗干凈后用紅油漆標(biāo)記回次、塊數(shù),并在回次結(jié)束處填放回次卡片;(3)巖芯箱裝滿后,在同一面用紅色油漆標(biāo)記礦區(qū)名稱、孔號、回次號及箱號;(4)待編錄、劃樣、取樣等工作結(jié)束后,統(tǒng)一將巖(礦)交接入庫,并依箱號順序碼放。巖(礦)芯保留完整、齊全,查找方便,經(jīng)驗收質(zhì)量合格。
綜上所述,探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量是提高資源勘查效果的措施之一,尤其是在金屬資源勘查中更為重要。安徽奠龍礦山為一白云巖、熔劑用石灰?guī)r山,累計完成鉆探工作量3 442.15 m,以斜孔為主,經(jīng)施工質(zhì)量分析,所施工9個鉆孔質(zhì)量均達標(biāo),施工質(zhì)量良好,反映出施工過程中所采用鉆進方式以及施工流程科學(xué)合理。