陕西矿业开发工贸公司1,陕西西安 710054
包头市国土资源局2,内蒙古包头 014010
摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们对于矿产资源的使用需求也在不断增加,而矿产地质勘察又是一项较为复杂的工作,不仅要有着丰富的勘察经验,同时也需要有较为先进的勘察技术,这样也才能够更好的保证顺利完成每一项勘察任务。在新技术、新工艺不断改进的过程中,我国的地质资源勘察水平也有了大幅提高,然而在应用的过程中也要注意很多问题,因此只有不断加强技术培养和注重细节,这样才能确保勘查工作人员的安全,勘查结果的精准度,以及勘查工程的质量。
关键词:现代资源;勘查工程;新技术;应用研究
1导言
由于现代资源勘查是一项相对比较复杂性的工作类型,在进行矿产资源开采过程中不仅要具有丰富的开采经验,而且相关人员还必须掌握先进的勘查技术。随着科学技术的快速发展,各种新工艺以及新技术逐渐应用到现代资源勘查工程中,促进了勘查工作整体技术水平的提高。然而,在进行勘查过程中也遇到各种困难,对此相关负责人必须要给予足够的重视,采取有效的解决措施,促进现代资源勘查工程顺利进行。
2资源勘查中探矿工程的定位
资源勘查,指利用地质、物化探、工程、化验测试分析等手段,寻找、查明某地区的矿产分布、品质、数量的基本特征,为矿山建设设计提供矿产资源/储量和开采技术条件等必需的地质资料的社会经济活动。探矿工程要从传统的为地质找矿服务转向为整个地球科学发展服务;为国民经济发展、国家战略资源安全、生态环境等众多领域服务。这也是探矿工程的作用和定位!钻探工程作为探矿工程的一种重要的探矿方法及手段,大量使用在矿石组份、矿体形态变化比较均匀、矿床地质构造的复杂程度属于简单或中等的情况下。
3现代资源勘查工程新技术的发展与应用
3.1金刚石绳索取心钻进技术与应用
钻探设备作为地质勘查过程中的主要设备产品类型,不仅对整个勘探工程的开采有着直接的影响,而且也在一定程度上决定着开采工程的成本。金刚石已经成为基本的磨料形式,但是需要先进的钻探设备与之相匹配。从目前我们国家地质勘探设备产品的应用现状上看,与基本磨料形式相配套的设备产品相对还不是很完善,并且勘探技术人员使用的设备产品以及生产方式相对比较落后,无法适应现代科技发展需求,对我们国家资源勘查工作发展有一定的制约性作用。金刚石钻头的性能与质量与绳索取心钻井效果有一定的关联性。目前,我国已经研制出不同技术参数与造型,具有使用寿命长、工作效率高等特点的绳索取心金刚石钻头,其中包括人造金刚石孕镶钻头、天然金刚石孕镶钻头、金刚石复合片钻头、电镀金刚石钻头、天然表镶金刚石钻头以及人造金刚石聚晶钻头等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅钻头的种类增加,可以满足不同地层绳索取心技术的相关要求,而且钻头的质量水平也得到了进一步的提高,使用寿命已经位于世界前列。
3.2液动潜孔锤钻进技术与应用
液动潜孔锤钻进技术主要是指回转式钻进与冲击式钻进技术相结合的钻进方式,在冲击以及回转的相互作用下,能够快速的击碎岩石,相互配合相互补充,充分发挥出各自的优点。因此,在现代资源勘查过程中,采用潜孔锤钻进技术能够在一定程度上提高钻进工程的工作效率。液动潜孔锤钻进技术的主要工作原理是同时对泥浆泵进行液能供给,在液动潜孔锤的直接作用下进行上下反复运动,对钻头连续不断的施工冲击载荷,在回转剪切的有力配合下,从而能够高效碎岩的目的。目前,从液动潜孔锤钻进技术的应用现状上看,小口径液动潜孔锤钻进技术发展相对比较成熟,并且得到了广泛的应用。但在石油以及地热领域应用相对较少,现处于试验的初级阶段,尚未大规模应用。
3.3水平行对接井钻进技术应用
在现代资源勘查工程施工过程中,水平行对接井钻进技术应用相对比较广泛。通常情况下,水平行对接井钻进技术被称为“让钻头长出眼睛”,常被形容为在地下进行“穿针引线”。其工作原理主要是在地层深处实现一口井与另一口井有效的对接,并且在水重力原理的有效作用下,建立流体循环系统,从而达到气体解吸以及排水降压的效果,促进产气量的提高。水平行对接井钻进技术的成功应用,不仅能够降低勘查过程中占用土地的面积,而且还能提高勘查质量。然而,在施工过程中不仅要对钻遇岩盐层位置进行准确定位,而且必须要与岩盐层保持在水平穿行几百米甚至是更远的距离上,在施工过程中具有一定的难度。
3.4多工艺空气反循环钻进技术及应用
与普通的取心钻进技术相比,空气连续反循环钻进技术不仅具有施工成本低、施工效率高等方面的优势,而且钻孔质量相对较好,能够穿越相对比较复杂的地层表面,是继绳索取心钻探技术之后的又一全新的技术类型。但是,这种新技术也表现出明显的缺点,主要表现在进行地质钻探过程中,所采集的是岩样,并非是柱状的岩心,与现代资源的岩心成分不相符。这个缺点对多工艺空气反循环钻进技术在地质勘探过程中进行有效推广与使用造成严重的影响。在地质勘查过程中,必须要根据地层性质的不同选择合理的的钻进方式。对于岩石相对比较硬的地层而言,最佳的钻进方式应该是潜孔锤钻进方式;对于岩石相对比较软的地层而言,最好选择牙轮回转钻进方法。压缩空气从气水龙头进气孔进入双壁钻杆,再经过双壁钻杆间隙进入潜孔锤,从而进行钻机施工。在勘查过程中,如果应用全液压动力头钻机,则需要在单通道动力或者是双通道动力作用下,从进气口将空气输送到钻杆环状间隙内,渠道能够反循环气动潜孔锤,从钻头进入到内管,从而返回到地表。
4钻探工程新技术的发展趋势与研究方向
紧密结合经济和社会的需求,加大探矿工程投入、引进先进技术、抓紧相关设备机具研制、研究钻探工艺、制定相关规范标准,是我国目前探矿工程的发展趋势和研究方向。具体内容:
4.1研究自动化、智能化、轻便化、精确化的保真快速钻探取样技术,研发适用于月球、极地、永冻层、干热岩、核废料处置、核爆炸、山地、沟壑、沼泽、植被覆盖等难于进入地区和浅层地热能开发钻探取样需要的取样钻探设备及钻探工艺。
4.2定向钻探技术及定位测量实时轨迹描绘等数字化系统的开发研究,变频电机驱动的推广,岩心定向技术及装置的开发研究,以及与绳索取心钻探技术的结合。
4.3复杂坚硬地层的钻探技术研究。积极推广“液动潜孔锤-螺杆马达-绳索取心”三合一或“液动潜孔锤-绳索取心”二合一等钻探技术。
4.4超深孔钻探技术的研究。主要包括钻探技术、钻探设备和孔内事故预防及处理技术的研究。为深部找矿和地壳探测工程实施作好准备。
4.5新型钻孔结构和形式的设计与工艺研究。对于不同功能的钻探孔(井),应本着“经济、实用、便利、先进”原则。如一孔多层地下水监测井、同井抽回两用系统井,分别可应用于地下水监测和浅层地热能(水源热泵)开发等领域。
5结语
综上所述,社会的发展推动了现代资源勘查工程发展的步伐。然而,现代资源勘查技术作为一项成熟并且在不断发展进步的工程技术,必须要从工程的实际情况为出发点,对新技术不断的运用、开发与研究,促进我国现代资源勘查工程整体技术水平的提高。
参考文献
[1]马毅.现代资源勘查工程新技术应用及分析[J].黑龙江科技信息,2016,(23):138.
[2]杨德智,田立慧,王立媛,冯彬,赵建华.资源勘查工程专业创新课程体系创建探析[J].经济研究导刊,2015,(07):239-240.
[3]张晓军,魏俊浩,王敏芳,周宗桂,张均,曹新志,宫勇军,姚春亮.资源勘查工程专业人才需求状况调查[J].中国地质教育,2013,22(03):102-105.
[4]匡文龙,杨冲,张万虎,刘勇.资源勘查工程专业学生实践创新能力的培养[J].中国地质教育,2011,20(01):14-17.
论文作者:张雷岗1,廖鑫2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/11
标签:技术论文; 工程论文; 钻头论文; 资源论文; 过程中论文; 金刚石论文; 地层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;