云南省有色地质局三一七队
摘要：随着社会的发展，现如今我们日常生活中对矿产资源的需求量越来越多，而通过近几十年我国对矿业的不断开采和使用，易于开采的浅表矿产资源已经越来越少，因此，矿业开采工作向深部找矿展开就显得尤为重要，只有通过深部找矿，才能满足我国各行各业的发展对矿物资源的需求。本文对深部找矿的钻探技术进行简单的探讨，对深部找矿工作的顺利开展有参考和指导的作用。
关键词：深部找矿；钻探技术；探讨
一、前言
目前，我国对矿产资源的消费需求量非常大，通过查阅相关文档和资料表明，我国2010年的主要矿产资源年消费量相当于20世纪70年代中期世界年消费的总和，详细数据统计结果见表1。
表1 我国2010年对矿产资源的消费量与70年代中期世界年消费总和的对比
由上表可知，我国对矿产资源的消费量相当大，而目前，我国中、东部的一大批老矿山在已有的勘查范围内资源已经枯竭，为了满足我国对矿产资源的大量需求，必须开展深部找矿及外围找矿，进而延长矿山开采的年限。全国危机矿山接替资源找矿专项近年来取得了显著的成绩，进一步说明了在老矿区、老矿带深部及外围找矿具有巨大潜力。要对深部的矿产资源进行开采，首先要进行深部矿产资源的勘查工作。因此，做好深部找矿钻探技术的研究和应用就显得颇为重要。
二、深部找矿钻探技术的现状和存在的问题
1、深部找矿钻探技术的现状
近几十年来我国矿产资源的勘查和开采工作仅停留在地表及浅表层，已有的固体矿产资源勘查开采的深度大多小于500m，平均深度在300～500m之间，而一些西方的发达国家的勘查开采深度平均在800m，尤其是美国、南非、俄罗斯以及澳大利亚等国家的矿产资源勘查开采深度已经达到2500m到4000m，由此可见，我国的深部矿产资源勘查开采工作尚处于起步阶段。随着矿产资源勘查开采深度的不断增加，我国在深部钻探技术方面存在的问题也相继出现，有很多问题有待解决。
我国矿产资源的分布比较广泛，随着我国各行业近些年来的迅速发展，国家对矿产资源的需求量逐年提高，图2列举出了我国近年来对矿产资源的累计需求。从近年来我国矿产资源的勘查以及开发利用情况方面来看，我国可开采利用的浅部矿产资源越来越少，现阶段探明的矿产资源的储量已经无法满足日益增长的经济需求，因此，深部找矿逐渐成为矿产勘查一定历史阶段的必然。
2、深部找矿钻探技术存在的问题
要深度开采500m以下的矿产资源，由于500m以下的地质环境复杂，使找矿的难度大大增加，因此，需要采用先进、高效的技术以及整备才能满足深部矿产资源开采的需求。目前深部矿产资源钻探技术主要存在以下问题：用于深部矿产资源钻探工作的成套装备有限且更新缓慢，装备比较落后；钻探工作人员观念保守，缺乏创新；钻探技术人员中，中高级钻探技术人员比例甚小，相关工作人员对深部钻探技术的认识和理解不够充分从而使得这些钻探技术在实际工作时不能被很好的应用，缺乏科技创新的带头人；
三、主要的深部找矿钻探技术简介
1、液动锤冲击钻探技术
液动锤冲击钻探技术是指利用液动锤施加冲击能量，使钻头通过冲击负荷完成钻探工作的一种施工工艺。在采用液动锤冲击钻探技术进行深部矿产资源勘查时，通常在钻头与岩心管之间安装液动锤，以达到提高钻进效率的目的。液动锤冲击钻探技术不仅应用于深部找矿领域，在水井钻探以及石油钻井等领域也得到了广泛应用。该钻探技术开始于20世纪6O年代，经过几十年的研究开发、技术改进，现已经研制出了多种规格的不同用处的系列液动冲击器。如YZXl27型液动锤具有良好的性能，在2006年完工的中国大陆科钻一井施工过程中创下了总进尺4038.88m、平均回次长度6.31m、平均小时效率1.13m的好成绩。且在泥浆环境以及其他比较复杂的地质环境中也能够发挥重要作用，最大钻进深度已达5118.2m。
2、金刚石绳索取心钻探技术
在近几十年的地质找矿钻探技术施工发展过程中，金刚石绳索取心技术是应用得最为广泛、综合地质环境效果最佳的钻探技术。该技术是钻探技术的第一次革命，自20世纪70年代中叶引入我国以来，已有近65年的推广应用历史，但是和国外发达国家比较起来，我们仍然存在着很大的差距，而且由于我国国产的绳索取心钻器具存在着一定的质量问题的原因，在对金刚石绳索取心钻探技术进行利用的过程中，导致其工作量只能达到30%，从而使得金刚石绳索取心钻探技术在实际应用的过程中没有发挥出理想的作用。
影响金刚石绳索取心技术在实际勘查工作中应用的另一个因素是金刚石钻头的使用寿命，虽然我国在金刚石钻头研制和寿命分析方面做了大量的工作，以提高金刚石钻头的寿命，但与国外的一些发达国家就其使用效果相比还是有非常大的差距，其性能水平远远比国际水平低很多。因此要使金刚石绳索取心钻探技术有更好的推广应用，就要加强对金刚石钻头制造水平的大幅度提升。
3、泡沫钻探技术
由于泡沫钻探技术能够有效克服深部找矿的地质环境复杂所带来的找矿钻探的难题，人们对该项技术的关注程度越来越高。由于泡沫流具有均匀稳定的特点，采用泡沫流充当钻探施工过程中的循环介质，可以有效的避免密度高的流体对钻探工作造成的阻碍，所以能够应用于如沙漠以及高原等干旱缺水地区的深部找矿工作。除此之外，泡沫上返的速度较慢，且不会对钻孔的孔壁造成强烈的冲击，因此可以有效的避免孔壁坍塌等问题的发生。而由于此项技术在初期的投资、能耗和后期泡沫剂回收方面的费用都高于普通钻进技术，因此其推广应用处于停滞状态。
四、如何提高深部找矿钻探技术
1、使用先进钻探设备和技术
要提高深部找矿钻探技术水平，首先要更新使用先进的钻探装备，如更加精密，操作更加自动化的设备和仪器。其次要提高钻探技术人员的专业水平。大多数深部找矿中可以利用的先进钻探技术起步于2O世纪60～80年代，虽然近几十年来专业科研机构做了大量的研究改进工作，但是就目前来看，实际的应用情况却仍有待加强。因此，要加强钻探从业人员的培训工作，提高钻探从业人员的综合素质。高素质的从业人员才能保证完成高质量的深部找矿钻探工作。
2、优化钻孔结构
在深部钻探施工前，必须要做好深孔施工工作的工程设计，首先应对钻孔结构进行优化，确定合适的终孔口径，需要结合经济情况和实际施工情况参照相关标准以及以前的一些经验综合考虑。
五、结束语
目前，我国在深部找矿钻探技术方面虽然已取得了一定的成绩，但是在深部找矿施工过程中任然存在这样那样的问题，正是这些问题阻碍了深部找矿钻探技术的进一步发展。近年来，随着国民经济的迅速发展，我国对矿产资源的需求量大幅度增加，对外依存度逐年增加，从表2可以看出，我国对石油的对外依存度超过了50%，矿产资源短缺制约着我国经济社会的发展，目前，我国地表或浅层发现大型矿床的可能性越来越小，现有的成矿理论和找矿实践说明深部具有巨大的找矿潜力，因此，深部找矿钻探技术在以后的矿产资源勘查开采中起到举足轻重的作用。
参考文献：
[1] 王琳,赵延亮.深部地质钻探找矿技术探讨[J].技术与市场,2016,(2):49-49.
[2] 孙丙伦,陈师逊,陶士先等.复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术探讨与实践[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2008,35(5):13-15,24.
[3] 徐国忠.我国深部找矿钻探技术探讨[J].西部探矿工程，2012,24（10）:149-151,154.
论文作者:陈永乐
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/12
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