張令鋒
(新疆有色地質(zhì)勘查局七0六隊 阿勒泰 836500)
近幾年來,為了最大限度的滿足社會發(fā)展對于礦產(chǎn)資源的需求,對于地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用也予以了高度的重視。與國外發(fā)達國家的鉆探技術(shù)相比,我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)還有很大的提升空間。只有了解我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展過程中面臨的阻礙,才能夠通過各種有效的措施滿足實際地質(zhì)鉆探工作的需求,促進地質(zhì)鉆探技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。
雖然我國的礦產(chǎn)資源非常豐富,但是絕大多數(shù)的礦產(chǎn)資源都深埋在地表以下。要想對這些地表以下的礦產(chǎn)資源進行有效的開發(fā)與應(yīng)用,就必須要對地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用予以重視。一般情況下,地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用,可以對地表以下的巖芯礦樣進行有效的獲取、分析,然后在對礦產(chǎn)資源參數(shù)做出客觀性評價,為礦產(chǎn)資源的開發(fā)打好基礎(chǔ)。
我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)有著很長的發(fā)展歷史。一開始,鉆探技術(shù)的應(yīng)用只是為了尋找水資源。但是,在后期的發(fā)展過程中,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)鉆探技術(shù)還可以在其他多個領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。尤其是在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中,地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了礦產(chǎn)資源的開發(fā)效率。雖然我國的礦產(chǎn)資源極為豐富,但是社會經(jīng)濟發(fā)展對于礦產(chǎn)資源的需求量也非常大。在礦產(chǎn)資源開采力度逐漸加大的同時,一部分容易開采的礦產(chǎn)資源已經(jīng)被完全的開采。而處于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜區(qū)域的礦產(chǎn)資源,則面臨著開采難度過大的問題。在這種情況下,只有加強地質(zhì)鉆探技術(shù)的研究與創(chuàng)新,才能夠?qū)@些礦產(chǎn)資源進行深入的開發(fā)[1]。
(1)繩索取芯鉆探技術(shù)
在實際的地質(zhì)勘察工作中,繩索取芯鉆探技術(shù)的應(yīng)用,需要借助巖芯導管和打撈工具來完成土層巖石的提取。這種技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)出了以下幾方面的優(yōu)勢。首先,在提取巖芯的過程中,不需要頻繁的提升鉆桿,除非鉆頭出現(xiàn)故障。其次,技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用面非常廣泛,且操作起來非常便捷。最后,沒有對鉆孔深度提出更高的要求,工作人員的整體勞動強度也不大,所以可以明顯加快地質(zhì)勘探速度,保障巖石質(zhì)量。目前,這種技術(shù)已經(jīng)在坑道勘察、冰層勘察、固體礦產(chǎn)勘察等項目中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。
(2)液動潛孔錘鉆探技術(shù)
這是一種以回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的鉆探技術(shù),利用沖洗液帶動潛孔錘運動,并產(chǎn)生能量傳輸。這些能量就可以促使鉆頭沖擊巖石,完成相關(guān)巖芯樣本的提取。與傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)相比,液動潛孔錘鉆探技術(shù)的應(yīng)用成本更低,操作管理更加方便,所以在礦產(chǎn)開發(fā)、隧道建設(shè)等領(lǐng)域中有著非常頻繁的應(yīng)用。需要注意的是,這種技術(shù)的應(yīng)用,需要注意以下幾方面:第一,全面把握工具設(shè)備的運行狀態(tài);第二,加強核心液壓泥漿泵性能質(zhì)量的檢查;第三,選擇的沖洗液應(yīng)當含沙量偏低,且潤滑性能較好。這樣,可以有效減少液動錘的損耗,為勘察效率的提高提供保證。
(3)反循環(huán)鉆探技術(shù)
這是一種借助空氣或水等循環(huán)介質(zhì),與相關(guān)設(shè)備對巖層進行沖擊,進而將巖層樣本帶出地表的鉆探技術(shù)。例如,如果將空氣作為循環(huán)介質(zhì),那么就需要先對空氣進行壓縮處理,再將其傳入孔底,通過壓縮空氣的爆炸性振動達到?jīng)_擊巖土的目的。在此過程中,剝離的巖屑就會進入取樣器,并被帶出地表。與空氣循環(huán)技術(shù)相比,水循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用在保證巖土樣本的完整性方面更有優(yōu)勢,但是施工效率卻偏低,且會產(chǎn)生大量的水資源浪費現(xiàn)象。而空氣循環(huán)技術(shù)雖然無法保持巖土樣本的完整性,但是施工難度較低,可以在干燥地區(qū)進行廣泛的應(yīng)用[3]。
近幾年來,在人們逐步提高了對礦產(chǎn)資源需求量的同時,也使得我國的地質(zhì)鉆探工作面臨著資源緊缺的情況。而這,必然會對我國的經(jīng)濟發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生影響。在這種情況下,必須要對相應(yīng)的地質(zhì)鉆探技術(shù)予以高度的重視。所以,我國相關(guān)部門投入了大量的人力、物力以及財力進行地質(zhì)鉆探技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新,并通過各種優(yōu)惠政策的出臺扶持鉆探行業(yè)的發(fā)展。這一系列的舉措雖然讓鉆探行業(yè)進入了短暫的繁榮發(fā)展時期,但是絕大多數(shù)的地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用水平依然停留在上世紀八十年代。地質(zhì)鉆探技術(shù)水平的有限,成為地質(zhì)鉆探行業(yè)發(fā)展的主要制約因素。
例如,我國鉆探行業(yè)中的液壓動力鉆頭,對于國外的依賴程度非常高。與之相應(yīng)的鉆探技術(shù)再先進,也僅處于初步發(fā)展階段,還沒有實現(xiàn)大范圍的推廣和應(yīng)用。而且,雖然有各種優(yōu)惠政策、技術(shù)以及資金的扶持,但是從總體上看,我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展速度非常慢,還存在著各種各樣的問題。例如,深孔鉆進能力偏低,一旦遇到復雜問題就束手無策,鉆探成本過大,鉆探效率過低。各種問題的存在,不僅限制了我國鉆探技術(shù)的發(fā)展,還無法滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求。只要加大地質(zhì)鉆探技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新,從整體上提升我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用水平,縮短我國地質(zhì)鉆探技術(shù)與國外先進地質(zhì)鉆探技術(shù)的差距,才能夠為我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展提供保障[4]。
(1)鉆探方法的發(fā)展前景
雖然我國的地質(zhì)鉆探領(lǐng)域發(fā)展迅速,但是鉆探方法中暴露出來的問題也越來越明顯。只有借助先進的鉆探技術(shù),對當前的地質(zhì)鉆探方法進行優(yōu)化和改進,才能夠為我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展提供保障,滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展對于礦產(chǎn)資源的需求。例如,金剛石繩索鉆探取芯法的應(yīng)用,就可以滿足不同地層條件和使用條件下地質(zhì)勘探工作的需求。
(2)鉆探設(shè)備的發(fā)展前景
在實際的地質(zhì)鉆探工作當中,完善的配套設(shè)備也發(fā)揮著十分重要的作用。經(jīng)過長期的發(fā)展,我國地質(zhì)鉆探行業(yè)中的設(shè)備發(fā)展速度也非??欤芏嚆@頭、鉆具以及鉆機的研發(fā)進展神速,且涌現(xiàn)出了很多大型設(shè)備、節(jié)能設(shè)備以及自動化設(shè)備。但是,這些設(shè)備的運行過程中,還存在著很多不足之處,在接下來的一段時間,還必須要對這些設(shè)備的應(yīng)用方向和運行性能進行重點研究,通過二者的有機結(jié)合,來將設(shè)備應(yīng)用到更多地形與領(lǐng)域當中。
(3)地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展前景
在以往的地質(zhì)鉆探工作中,鉆探技術(shù)的研究主要集中在緊缺礦產(chǎn)資源的巖土挖掘與開發(fā)當中,確保地質(zhì)鉆探技術(shù)可以在自然條件下、勘測程度低的西部地區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。在未來的一段時間內(nèi),我國在巖土挖掘這一環(huán)節(jié),需要從起步階段逐漸步入深層階段,所以,必須要加大相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與推廣,從技術(shù)層面支持鉆探工程事業(yè)的發(fā)展。另外,海洋開發(fā)的難度也非常大,且需要投入大量的人力、物力和財力。在未來的一段時間,必須要借助地質(zhì)鉆探技術(shù)的研發(fā)支持海洋開發(fā)工作的開展[5]。
綜上所述,與國外發(fā)達國家的鉆探技術(shù)相比,我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)還有很大的提升空間。由于我國地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用過程中還存在著各種各樣的問題,所以我們必須要進一步加大地質(zhì)鉆探技術(shù)研發(fā)與推廣方面的投入力度,通過地質(zhì)鉆探技術(shù)的升級與創(chuàng)新,來保障地質(zhì)鉆探事業(yè)的發(fā)展與進步。