摘要：在20世纪我国的工业发展速度非常快，带动我国的经济飞速发展。但是到21世纪就面临一个非常重要的问题，就是能源危机问题，我国矿床资源虽然非常丰富，但是煤矿、金属矿的使用量非常大，地表的一些矿床资源被开挖的差不多了，这就给找矿工作的专业人士提高了技术要求。因为矿产资源作为工业的粮食，一旦矿产资源出现供不应求或者紧缺，就会对工厂的运行和发展带来严重的影响。因此研究深部找矿技术对缓解能源危机提高矿产资源的开发效率非常重要。本文从个人多年的工作经验及查阅相关资料对目前深部找矿关键钻探技术存在的问题及对应的解决方案进行分析，希望能够相关从业人员一些参考和帮助。
关键字：深部找矿；关键技术；钻探；问题；对策
前言
就目前来说，在地表深部进行钻探找矿技术难度比较大，而且地表情况非常复杂，这给找矿工作带来了不少的困扰。国家对深部地质勘探的投资力度也越来越大，也提供了不少的技术支持。钻探技术作为深部勘探技术的核心技术，但是就当前的发展而言并不是很好。所以本文首先分析我国深部找矿技术的现况，然后分析钻探技术的发展趋势，再简要分析钻探技术存在的问题，最后针对这些问题给出了相应的解决方案。
1、现阶段我国深部找矿技术的现况
在21世纪，科学技术发展的非常快，因此深部找矿技术也得到快速发展。但是同德国、美国等这样的发达国家相比还有不少的差距，因为德国、美国等发达国家经过了第一、第二次工业革命，而我国的深部找矿技术起步的比较晚，无论是在设备层面还是在技术层面都有不少难度需要突破。对于地表深部找矿来说，钻探技术是核心点。地质钻探技术简单来说用一些钻探的工艺和设备直接钻探到地表中一定的位置，取到岩矿心，把岩矿心取出后进行检测，得到相关的矿产资源参数的地质工程项目。这项技术主要包括了两个方面，一个是开挖技术，还有一个是钻探技术，在本文中我就以钻探技术为主要研究对象。深部地质钻探主要是为了对我国的地表深部500米到2000米的地下矿产资源的储量进行获取，得到较为准确的数据，以便后期的挖掘开采，以应对能源危机。伴随着设备的不断更新，我国的深度找矿钻探技术取得不小的进展，目前经常使用的钻探技术有反循环钻探技术、液动潜孔锤技术以及绳索取心技术等这三种，这三种技术具体的应用要根据实际情况而定，在一些特殊的情况下也需要这几种技术组合使用。但是目前的现况就是这几种技术取得的效果不是很好，而且效率也比较低。
2、几种钻探技术的简介
上文中简单提到了我国目前常用的三种钻探技术，下面就进行简要的介绍一下其特点。
（1）绳索取心技术，这种技术简单来说就是利用钢丝绳上面的打捞器取得岩矿心，这种技术不需要依赖钻孔，这种技术的优势是效率比较高，可以节省钻探的时间，缺点就是找矿的准确率比较大，可靠性不是很强，需要多次操作。
（2）液动潜孔锤技术，这是一项非常先进的钻探技术，我国该项技术在全世界也是排在前列。这项技术是在回转钻探技术的基础上加以改进的，这种技术把回转力与冲击力结合起来，可以加快钻探的速度，在很大程度上提高了钻探的工作效率，而且也降低了钻孔的技术成本。
（3）反循环钻探技术，专业研究人员在绳索取心技术的基础上发明了反循环钻探技术，这项技术目前使用的比较广泛，也是钻探技术的一个进步点，反循环钻探技术可以分为两种，一种是水利反循环钻探技术，还有一类是空气反循环钻探技术，这两项技术有各自的优点和缺点，如何要使用要根据地表深部的实际情况来定，也可以两种结合使用。
（4）组合钻探技术。上文中也提到了该项技术，这种技术在实际的深部找矿工作中应用的也比较广泛，因为地表深部的结构非常复杂，将这三种技术结合起来使用可以提高工作效率，利用上面三种钻探技术优势来攻克一些技术难点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、深部找矿钻探施工中遇到的主要问题分析
3.1地表深部地质结构因素
地表深部的地质结构相当复杂，一些不可预见的因素也比较多，并且地表深处一般在500米到2000米之间，而我国目前的技术一般在1500米左右，深部钻探遇到的常见问题有掉块、跑斜和坍塌等这几种，造成这几种问题主要和地质结构和构造有关，下面进行简要分析。
（1）在深部钻孔的过程中遇到硬岩层是很常见的，硬岩层的特点比较硬度高难以钻进，而且研磨性也比较强，钻头很容易出现打滑，大大影响钻进的进度。可以采用一些软胎体钻头，但是钻头的磨损非常严重，要经常换钻头，这样深部找矿的工作效率就会比较低，而且这样一来成本很高。
（2）第二种情况是在钻头取芯的时候遇到破碎坍塌带或者腐蚀变带，遇到这种情况地质设计的要求就需要改了，这就需要对钻探的工艺改进了来提升取芯的效率。这就对钻探技术提出了较高的技术要求。
3.2钻探设备的问题
对于深部找矿来说，对于钻探的相应设备要求很高，因为从地理的角度来说，地表越往下岩层的坚硬程度越高，地质也越复杂，必须要配备先进的设备来解决这些问题，提高钻孔钻进的效率，一旦钻孔设备达不到要求，很可能钻进工作就会停步不前。深部钻孔比较对钻头的强度、耐磨性提出了要求，而且对钻杆的抗压、抗拉强度也提出更高的要求，钻杆在钻进过程如果出现掉块，很可能砸坏钻杆，所以钻杆的连接必须要容易拆卸，这样方便更换，而且要非常牢固。对钻杆连接的密封性要求也比较高，因为密封性比较差就容易出现跑水的情况，钻头的水冷效果就不好，钻头容易烧坏或者烧糊，钻头的使用寿命大大折扣。钻杆的韧性还必须要好，不然容易出现折扣，出现一些安全事故，对钻进工作进度有比较大的影响。
在钻进工程中要使用功率较大的水泵，因为在钻进的过程中岩石粉末会产生很大，需要有水泵进行循环冲洗，及时把岩粉排出来，这样可以减少烧钻、糊钻等现象，减少整个钻探工作的成本。
4、提高深部找矿钻探技术的有效方法
4.1采用先进的钻探技术和设备
对于深部找矿来说，钻探的设备和技术是核心，可以引进一些先进的设备，比如可以采用全液压钻头机，如果钻进的深度较大可以采用高钻塔，全液压拆卸钻杆比人工的要节省很多时间，采用液压动力钳可以提高效率，可以用四角高钻塔来弥补全液压钻机桅杆长度受到限制的缺陷。
4.2对钻孔的结构进行优化
在钻孔施工之前，钻孔的结构一定要考虑好，选择合适的钻孔孔径，目前国家对钻孔的孔径有了规定在60到150毫米之间。
4.3 采用先进的护臂技术和堵料技术
在钻孔的过程中冲洗液的选择也很重要，要选择质量较好的冲洗液，冲洗液的固含量要确保清洗液不会出现结垢现象，同时护壁能力必须要加强，不然很容易出现坍方现象，这样对工程进度有严重的影响。近年来有一些新技术也可以加以应用，就是膨胀套管技术。
5、结束语
综上所述，本文就深度找矿钻孔技术中常见的问题及提高钻探工作效果和降低深度找矿钻探工作成本进行了简要的分析，文章论述为个人观点，仅供参考。
参考文献：
[1]郑秀华,李国庆,王军. 深部找矿关键钻井液技术:可循环微泡沫及其应用[A]. 中国国土经济学会.全国成矿理论与深部找矿新方法及勘查开发关键技术交流研讨会论文集[C].中国国土经济学会:,2010:5.
[2]胡郁乐,张晓西,张惠,吴翔. SinoProbe-05深部探测项目钻探技术问题总结与对策研究[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2014,41(09):32-37.
[3]王登红. 对华南矿产资源深部探测若干问题的探讨——以若干超大型矿床深部找矿突破为例[J]. 中国地质,2016,43(05):1585-1598.
论文作者:姜明位
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签：技术论文; 深部论文; 钻孔论文; 地表论文; 钻头论文; 钻杆论文; 地质论文; 《基层建设》2019年第8期论文;