浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术论文_郭洪良,杨胜春,刘恒,韩海亮

浅谈地质勘查和深部地质钻探找矿技术论文_郭洪良,杨胜春,刘恒,韩海亮

山东省煤田地质局第一勘探队 山东省滕州市 277500

摘要:随着矿产资源消耗速度越来越快,很多贴近地表的矿床已经面临开采资源接近枯竭的状况,再加上地表矿产资源的自然与人为破坏,地表矿产资源日益减少,深部地质矿产勘查成为未来发展趋势,因此必须积极进行地质勘查并进行深部地质找矿技术分析。其中深部地质找矿技术包括金刚石绳索取芯找矿技术、反循环连续取样钻探找矿技术以及高精度受控定向钻探找矿技术。

关键词:地质勘查;深部地质钻探;找矿技术

引言

众所周知,矿产资源是我国社会生产和人们生活当中常用到的资源,而开发矿产资源需要一定的技术,在现如今的地址勘查和深部地址找矿过程中,需加强对找矿技术的研究。

1地质勘查与深部地质钻探找矿技术的现状

深部地质钻探技术能够让人们更加真实、直接、客观的了解地球深部地层的矿产资源,通向地球地壳深部的通道是通过科学的深孔与超深孔来实现的,从而对地壳与上地幔的结构、地热、物质成分、地磁、地应力、地电、地温以及地震等情况进行深入详细的探测。深部地质钻探技术是地质勘查与寻找深部地质矿产最有效的技术,对于发展我国经济、改善人们生活有着决定性作用,但是在实施过程中需要耗费大量的人物、物力与财力。目前,国内地质深部钻探技术钻探的深度一般在地壳底下400米左右,相对于国外发达国家还是有着一定差距的,因此,还需要相关人士加大创新与完善力度,推动我国深部地质钻探找矿技术的发展。同时,国内深部地质钻探设备不够先进也是导致我国深部钻探技术较为落后的原因之一,严重的影响了深部钻探机械化的普及与推广,无法达到深部地质钻探所需要的深度。其次,国内缺乏深部地质钻探专业的技术人才,现有深部地质钻探技术人员的职业素养、钻探技术以及专业知识水平都有待提高,未能将先进的科学技术合理的引入到深部地质钻探技术当中,阻碍了深部地质钻探技术的发展。

2我国地质勘查与深部地质钻探找矿技术的方法

2.1频谱激电法

这种物探找矿技术还是比较先进的,近年来才得以发展,属于新型的物探找矿技术。这项技术能够通过测量复电阻率,分析出频谱的特性与具体数据,从而制定出地质问题的解决方案。这种找矿技术能够获得比较全面的地质信息,从而实现找矿的目的,但是这项技术也有其弊端,就是这项技术的造价较高,测量过程中的工作也是比较复杂的。因此很难得到普及,比较适合需要精确研究的成矿地段。

2.2在岩芯钻探设备方面

第一,加大第三代钻机研制力度,引进石油钻井行业先进的技术和设计思路,设计出能够应用在岩芯钻探的深度钻机,主动力可选择液压驱动;第二,做好坑道钻探设备和功能的改造,在矿区深度矿产勘探过程中,可以利用现有的地下坑道以及开采区域,不需要重新钻探,钻探时间和费用明显减少。坑道钻探设备的选择需要能够实现机电液一体化应用,同时钻探深度需要达到千米级别;第三,推广先进的岩芯钻探设备,设备的推广可以为技术的提高打下良好基础,任何先进的钻探技术在实际应用中都需要有设备方面支撑,推广先进设备,批量化生产,才能够为产业整体提升打下良好基础。当前我国很多企业在全液压动力头式钻机的研究方面取得了卓越成效,但是就整体情况而言,还需要继续向着产业化方向发展。

2.3金刚石绳索取芯找矿技术

金刚石绳索取芯找矿技术主要是利用金刚石本身硬度高的特点,因此在找矿过程中可以利用金刚石在地层中进行钻探作业,利用金刚石在地层中进行钻探作业不仅能够应对各种地质状况而且可以达到更深的深度,非常适合进行深部地质的找矿工作。金刚石绳索取芯找矿技术在地质找矿作业中的应用非常广泛,综合地质钻探效果在各种找矿技术中最为出众。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国是在二十世纪七十年代对金刚石绳索取芯找矿技术进行引进的,由于该技术的引入时间较短,我国在该技术的矿产开采深度与应用效果上与发达国家相比仍有很大距离。一般在深部地质中开展找矿工作主要是利用普通钻杆以及金刚石钻头穿过绳索取芯并钻具内管来完成找矿作业,该技术的使用可以明显增大作业量,但与此同时开采成本也会显著上升。除此之外,金刚石钻头有限的使用寿命也在一定程度上对该技术在我国国内的应用与推广造成了限制,目前我国自主制造的金刚石钻头作业效率不高,仅有四十米的使用寿命并且应用成本很高。因此应当对金刚石钻头的制造技术加以钻研,提升金刚石钻头的质量与使用寿命,积极在我国推广金刚石绳索取芯找矿技术。

2.4反循环连续取样钻探技术

反循环连续取样钻探技术的循环载体主要是以压缩空气为主,同时,利用双臂钻杆来碰撞大面积的碎岩以及连续不断的岩石碎屑,将掉落的岩石做为样品,从而进行详细的实验研究,为钻探技术奠定基础。随着钻头强大力度的冲击,岩石的碎屑在冲击力下弹回了地面表层,以做为取样样品,在样品收集过程中,要严格按照碎屑掉落的顺序,样品实验研究的准确性。据相关调查结果显示,反循环连续取样钻探技术能够达到矿产资源开采厚度、方位以及深入等方面的要求,同时,还能够比传统立轴式取柱状岩心施工速度高出许多,不仅节约的钻探时间,而且还降低了施工成本。根据多年来的反循环连续取样钻探技术实践结果证明,该技术中双臂钻杆的材质较为特殊,能够实现以地表岩石碎屑代替柱状岩心,以至于该技术在推广方向较为困难。

2.5地电化学找矿技术

地电化学找矿技术是指综合利用地球化学、物理、电化学相结合应用的找矿技术,以离子吸收为基础理论。地电化学找矿技术主要是探测地下岩石的离子形态运动而达到找矿目的的。主要是因为当岩石中的离子处于静态形态时,利用任何技术都探测不到其运用变化,而当充分利用人工电厂之后,地下岩石的离子平衡的状态则会被打破,岩石的离子分布情况就会产生一定的位移现象,此时利用收集器可以准确的收集到这些离子的运动状态,而当离子的数量充足之后则又会以一种新的平衡状态存在。

2.6高精度受控定向钻探技术

高精度受控定向钻探技术具有一定的特殊性,该特殊性主要表现在不仅能够实现一个主孔当中同时钻入多个分孔,而且这些分孔的形状为羽状钻孔,能够将普通钻孔无法勘测的部位准确、快速的勘测出来。高精度受控定向钻探技术能够最大限度的满足钻孔工作的需求,使工作轨道按照技术人员要求的方向快速行驶。尤其是对于隧道内部、斜坡陡壁等勘探部位难度较大的位置,可以利用高精度受控定向钻探技术来钻探出需要的孔位。不仅能够降低钻孔的施工成本,而且还能够减少钻探的工作量,但现阶段,在深部地质钻探取芯过程中,高精度受控定向钻探技术很少会被钻探人员运用,这一现象主要是由于地质中的岩心直径较小所造成的。钻探技术人员应加强高精度受控定向钻探技术的应用,降低孔内安全事故发生的几率,保障深部地质钻探的质量。

结语

随着我国浅地表矿产资源越来越缺乏,深部地质钻探找矿将成为我国矿产资源勘查、找矿发展的必然趋势。现阶段,我国深部地质钻探找矿技术发展的尚不成熟,还需要相关人士不断的创新与完善,针对我国深部地质钻探找矿技术中存在的问题与不足,进行深入的分析与探讨,从而提高我国深部地质钻探找矿技术的效果与质量。

参考文献

[1]徐传水,朱琨.地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].世界有色金属,2017(08).

[2]李嵩.论地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].资源信息与工程,2016(02).

[3]谭虎虎.论地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].科技创新与应用,2017(07).

[4]张博兴.新形势下地质矿产勘察及找矿技术分析[J].世界有色金属,2018(10):95-96.

论文作者:郭洪良,杨胜春,刘恒,韩海亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/18

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