(貴州省地礦局102地質(zhì)大隊 貴州遵義 563000)
從我國探礦工程事業(yè)的發(fā)展來說,實現(xiàn)了從無到有、從弱到強,為我國的發(fā)展強大,提供了有力的支撐。目前來說,年度地質(zhì)鉆探工作量達到2000多萬m,同時形成了較為完整的探礦工業(yè)技術(shù)體系,包括鉆探、坑探以及勘機,探礦工程技術(shù)水平不斷提高。
目前來說,社會發(fā)展對資源的需求很大,帶動著探礦工程的增加和技術(shù)的應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的鉆探事業(yè)獲得了極大進展,體現(xiàn)在鉆探技術(shù)多樣化和高水平方面,不斷突破,例如羅布莎LSD-2號孔,為高原鉆探工作的開展提供技術(shù)支持。探礦作業(yè)難度日益增加,對技術(shù)的要求和考驗更高、更大,因此加大對鉆探技術(shù)的研究,提出有效的技術(shù)方案和方法,有著重要的意義。
20世紀70~80年代為探礦技術(shù)快速發(fā)展的時期,多工藝鉆探技術(shù)日益完善。其中,代表技術(shù)如下:
(1)金剛石鉆探技術(shù)。經(jīng)過研究和創(chuàng)新推出的小口徑金剛石鉆探配套技術(shù),為機械巖心鉆探工作的開展,提供了技術(shù)方法,促使鉆探行業(yè)得以快速發(fā)展,并且達到國際先進水平。1974年,舞陽鐵礦第1次開展小口徑金剛石鉆探配套試驗,具體涉及人造金剛石孕鑲鉆頭以及高速金剛石鉆機等;在1976年,由勘探技術(shù)研究所以及北京地質(zhì)儀器廠聯(lián)合研制的小口徑JXT-1型陀螺測斜儀,正式通過技術(shù)鑒定;還有系列技術(shù)成就,推動鉆探技術(shù)的快速進步和發(fā)展。
(2)液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆技術(shù)。從技術(shù)的研究來說,始于20世紀50年代,到了70年代,各學院和地礦局等,積極開展各系列液動沖擊器的研制,這一技術(shù)在國際處于領(lǐng)先地位。液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆技術(shù)在80年代進入快速發(fā)展階段,涌現(xiàn)出正作用、雙作用以及復合作用等多樣化結(jié)構(gòu)原理的液動沖擊器,以及繩索取芯液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆具等。隨著鉆探裝備技術(shù)水平不斷提高,洗液性能以及質(zhì)量等指標得到強化,為探礦工程的發(fā)展提供技術(shù)支持。
(3)受控定向鉆進技術(shù)。從技術(shù)的研究進程來說,不得不提的是連續(xù)造斜器以及螺桿馬達等的研發(fā),包括LZ-54、LZ-73以及CK-54等工具,為早期鉆探作業(yè)解決了陡斜礦體勘探以及易斜地層鉆進技術(shù)等系列問題。目前來說,國內(nèi)近1000個鉆孔作業(yè)中,都應(yīng)用了受控定向鉆進技術(shù),開展單底定向孔以及多底定向孔,或者糾正鉆孔彎曲等,能夠獲得不錯的效果,同時有效節(jié)約了鉆探進尺以及費用。其中,螺桿鉆深孔定向技術(shù)的應(yīng)用,不僅實現(xiàn)了快速勘探,同時獲得了顯著的地質(zhì)、技術(shù)以及經(jīng)濟效果。
從探礦工程建設(shè)實際來說,運用的多工藝空氣鉆探技術(shù),具有涉及面寬闊、技術(shù)含量很高等特點。在1986~1990年時間段內(nèi),即“七五”計劃時期,地礦部將此技術(shù)的開發(fā)與研究,作為科技攻關(guān)項目,整合了多部門的資源,基于70年代的研究成果,并且引進國外先進技術(shù),設(shè)計了多個課題進行研究,獲得了不錯的成績,研究成果主要為空氣潛孔錘鉆進技術(shù)以及氣舉反循環(huán)鉆進技術(shù)等,促使地質(zhì)鉆探工程技術(shù)水平得以提高,為多個領(lǐng)域提供了技術(shù)支持,獲得了極大的效益。
從技術(shù)的研究角度來說,在1978年,由地礦部探礦司牽頭,組織同濟大學和上海陽涇水泥廠等,共同研究硫鋁酸鹽地質(zhì)勘探作業(yè)專用的水泥,同時在封孔和止水以及處理孔內(nèi)坍塌等穩(wěn)定性較差的地層鉆進作業(yè)中應(yīng)用。此外,塑性材料和堵漏丸等得到了發(fā)展。80年代,經(jīng)過開發(fā)和研究,提出了優(yōu)質(zhì)沖洗液以及護孔堵漏技術(shù),并且形成了多類型沖洗液,比如低固相沖洗液和無固相沖洗液,能夠適應(yīng)各類鉆進工藝的運用需求。各類鉆井液以及沖洗液流變學等理論的發(fā)展,推動著探礦生產(chǎn)以及新工藝的發(fā)展,達到了國際水平。目前來說,可達到AIP標準的泥漿儀器以及多種泥漿凈化設(shè)施等,已經(jīng)在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用[1]。
探礦工程實踐中,多工藝空氣鉆進技術(shù)以及氣舉反循環(huán)鉆進技術(shù)等的推廣應(yīng)用,有效地促使水文水井鉆進作業(yè)速度以及成井質(zhì)量的提升,克服了干旱缺水以及深井等系列難題,使得鉆探技術(shù)水平得到了提高,基本能夠和國際水平靠近。在1977年,周口店試驗站進行了西藏羊八井高溫地熱鉆井以及成井技術(shù)的研究以及應(yīng)用,獲得了重大科研成果,為井噴和井漏以及固井等各類技術(shù)問題,提供了技術(shù)解決方案[2]。
以某探礦工程項目為例,采用鉆探技術(shù)方法,進行巖芯鉆和淺鉆等作業(yè),使得鉆探作業(yè)水平,提升了5.6%~7.2%,推動了鉆探操作水平的提高,助力探礦作業(yè)的高效。從鉆探工藝的實際運用來說,為探礦工程建設(shè),提供多元化地質(zhì)數(shù)據(jù)以及資料,有效避免了勘探工藝運用環(huán)節(jié)問題的發(fā)生,提高了鉆探方法運用效率,推動鉆探事業(yè)發(fā)展。
近年來,我國不斷加大探礦工程技術(shù)的投入和研究,促使鉆探技術(shù)得到了快速發(fā)展,鉆探工藝得到了完善。結(jié)合當前的技術(shù)需求來說,若想保證探礦工程實施的科學性以及規(guī)范性,要做好新技術(shù)的研發(fā)。具體如下:
(1)智能化和自動化。圍繞鉆探工程應(yīng)用的需求,對鉆探取樣技術(shù)進行相應(yīng)的創(chuàng)新研究,提供具有智能化和自動化特點的勘測工藝,對某些地理環(huán)境,開展勘測作業(yè),積極運用新技術(shù)和新工藝的優(yōu)勢,克服傳統(tǒng)探礦技術(shù)的應(yīng)用不足,實現(xiàn)對探礦作業(yè)效果的控制。除此之外,要加大鉆探數(shù)字化系統(tǒng)的研究,不斷提高系統(tǒng)應(yīng)用的效率,積極推廣應(yīng)用,加強巖芯定位技術(shù)以及繩索取芯鉆探技術(shù)的有機結(jié)合,提升資源勘測作業(yè)的先進性。通過對鉆探技術(shù)的創(chuàng)新,不斷優(yōu)化鉆探技術(shù),全面提高技術(shù)水平,輔助鉆探工程的建設(shè),創(chuàng)造更多的效益,達到勘測作業(yè)的標準[3]。
(2)專業(yè)化。從當前采用的鉆探技術(shù)來說,使用的設(shè)備和技術(shù)專業(yè)度不斷提高。鉆探工程事業(yè)的發(fā)展,必須要做好工藝的創(chuàng)新和研究,比如定向運動技術(shù),達到隨時取樣的目標,實現(xiàn)對堅硬巖石內(nèi)部定向運動的有效勘查,加大鉆孔研究,獲得鉆孔工藝的應(yīng)用突破。除此之外,要結(jié)合鉆探需求,推廣應(yīng)用節(jié)水技術(shù),提高技術(shù)應(yīng)用的效益水平,降低鉆探工藝的運用成本。技術(shù)的專業(yè)化水平不斷提高,能夠為探礦工程的開展提供更多支持,推動探礦工程的持續(xù)化發(fā)展,推動社會經(jīng)濟的持續(xù)化發(fā)展,為社會經(jīng)濟的發(fā)展助力[4]。
我國探礦工程的鉆探技術(shù)研究獲得了極大進展,為探礦工程事業(yè)的發(fā)展,提供了極大的保障。本文結(jié)合鉆探技術(shù)的研究和應(yīng)用,分析了探礦工程的鉆探技術(shù)發(fā)展趨勢。未來基于探礦工程的技術(shù)需求,鉆探技術(shù)的智能化、自動化以及專業(yè)化水平將會不斷提高,能夠創(chuàng)造更多的效益。