湖北省城市地质工程院 湖北武汉 430072
摘要：进入21世纪，以高新技术为主要标志的科技进步日新月异，经济和社会发展主要依靠技术创新和创新性应用的趋势愈来愈明显，科技进步日益成为推动社会进步的重要力量。新技术研发和应用同样导致了地质勘查和资源评价工作的重大变化，以高新技术为先导正成为21 世纪地质勘查技术发展的关键。本文分析了钻探新技术推广现状，探讨了推广探矿工程新技术。
关键词：探矿工程；新技术；推广模式
地质工作是国民经济和社会发展的基础和先导，是基础工业和基础设施建设的前期和超前期工作。地质钻探则在地质工作中占据重要的地位，具有不可替代的重要作用。
一、钻探新技术推广现状
1.岩心钻探生产技术水平低。今日，随着新的地质找矿高潮的到来，钻探工作量大幅度回升，在工程市场上拼搏了多年的部分探矿工程主力部队又转回到了固体矿产钻探施工中，但此时钻探装备已经陈旧落后，地质岩心钻探的从业人员多数缺乏岩心钻探的施工经验，目前很多钻探生产单位的钻工和技术人员连普通金刚石钻进和绳索取心钻进技术这些在20世纪80年代末期已近乎常规的钻探技术都没有用过，多数缺乏深孔钻探经验。如某地勘局近年在大型铅锌矿的外围布置了2个750 m左右的深孔，不少没有经过深孔锻炼的钻工，在孔深超过300m后，连下钻的勇气都没有，根本没法靠他们去施工深孔，只好请退休或退养的老机班长来完成。因此，目前我国整体上地质调查岩心钻探生产效率低下，与世界先进矿业国家的差距巨大。虽然可以花巨资购买先进的钻探设备和器具，但技术和人才的流失才是钻探生产技术水平低下的症结，解决这个问题的途径就是要加大钻探新技术的推广和应用的力度。
2.目前的钻探技术推广现状无法满足新形势的要求。当前，我国正面临着严重的矿产资源危机局面，国家对此十分重视。在新形势的困扰下，探矿工程已不能满足国家地质工作的要求，成为严重制约着地质调查和资源评价工作正常开展的主要因素之一。为保证地质大调查和资源勘查钻探工程顺利完成，提高资源评价钻探生产水平，有必要探索探矿工程新技术、新方法推广应用的新机制，逐步建立适用于当前地质调查和资源勘查工作新形势下的探矿工程技术推广模式。这为我们探讨和推行新形势下探矿工程技术的推广模式提供了政策上的支持和依据。
二、推广探矿工程新技术
1.能源勘探
（1）地热能作为一种可再生的新能源，除了少数可直接利用的地表温泉外，多数需要大量的钻探工作量进行勘探开发。以某省为例，其地热资源热储面积占全省国土面积的25.2%，已探明的经济型地热资源总量折合1.15 ×1010 t标准煤。已钻凿的地热井数有73 口，井深在1000-3000m之间。地热资源主要用于生活、温泉洗浴、房产开发、酒店及休闲娱乐等方面，截止2013年，全省地热资源开采量为67364.63万m3 /a。
（2）干热岩热能的勘探开发是钻探技术重要服务领域，干热岩储存热能的开发利用主要用于发电，其基本原理是通过深井将高压水注入地下2000-6000m的岩石，使其渗透进入岩层缝隙并吸收地热能量；再通过另一个深井（相距200-600m左右）将岩石裂隙中的高温水、气提取到地面；取出的水、气温度可达150-200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。
（3）地源热泵技术开发利用的是浅层地热能，温度低于25 ℃，深度一般在200m以内。目前，我国每年使用地源热泵系统的项目已超过2000个，建筑面积近8000万m2。浅层地热能的调查评价，需要钻凿大量的勘探孔，基于地温地热能开发利用的地源热泵技术，需要钻凿竖井或对接联通井。核能作为一种高效清洁能源，自20世纪初发现以来，已成为一种可以大规模和集中利用的能源，可以代替能源矿产（煤炭、石油和天然气等），目前主要用于发电。铀矿的勘探开发自从核能被发现并掌握了其利用方法后，就引起了世界各国尤其是发达国家的高度重视。我国也不例外，曾经成立专门的核工业部负责此项工作。核工业部撤消后，现在的核工业地质局仍保留了一支相当规模的铀矿勘探队伍。为适应新的形势，国家增大了这方面的投入，加大了铀矿勘探的力度；在其它矿种钻探工作量处于低迷情况下，2003年以来，铀矿的钻探工作量每年达十几万米。
2.受控定向钻探技术（简称定向钻探）。我国自20 世纪80 年代开始，开展了固体矿产定向钻探技术的研究。原地矿部把“定向钻探技术研究”列为“六五”重点科技攻关项目，重点开展了“定向孔连续造斜器及配套工具与施工工艺研究”和“螺杆钻随钻测量定向钻探配套器具及施工工艺研究”。前者在研制成功LZ-73 造斜器的基础上，又先后研制了LZ-54、LZ-89造斜器及SQ-73随钻取芯造斜器等；后者成功研制了与WL钻杆配套使用的DG-38型定向仪、与普通Φ50mm钻杆配套使用的DX-38型定向仪和YS-l型、25-1型、GSX-40型随钻定向监测仪以及其它配套机具与钻进工艺，研究工作均获得成功，相继获得原地矿部科技成果一等奖。该成果已在国内多个固体矿床勘查中推广使用。此后，随地质勘探工作量的锐减，该项技术在地质勘探领域处于停滞状态。例如地质探矿工程中关于钻孔截穿矿体部位的确定，要根据矿区的地质环境来确定，如图１所示，当矿体倾斜度＜30°时，探矿工程多为水平间距，如图１（ａ）所示，当倾斜度＞30°时，工程间距为斜距，如图1（ｂ）与（ｃ）所示。
3.气动锤RC 钻探技术。该项技术主要有两种类型。一种是由带RC 取芯（样）钻头的贯通式气动锤+双臂钻杆来实现，即贯通式RC 钻探技术；另一种是由普通气动锤+交叉通道接头+双臂钻杆实现，即RC 或CSR 钻探技术。我国自20 世纪90年代开始对该技术进行研究。相继研发了GQ 系列贯通式潜孔锤和相应的RC 取芯（样）钻头等，特别对RC 取芯（样）钻头的RC 机理和引射器原理及内部流场等方面做了大量研究工作，并取得了多项研究成果。后者主要由勘探技术研究所等单位进行研究，相继开发了专用设备、不同规格的双壁钻杆以及辅助器具等，并在个别矿区进行应用。只有当矿区地层特别复杂无法成孔取芯时才进行试验应用。如新疆白干湖钨锡矿、河南柒川县三道庄钥矿、河南篙县金矿等复杂地层地质勘探中均采用了贯通式气动锤RC 钻探技术。
地质探矿工程是开发矿产资源的关键技术，但是，地质探矿工程的实施需要一定的环境，随着人们对矿产的需求量的增多，对矿山的地质环境也产生了很大的影响，如果地质探矿工程应用不当，那么会造成很大的问题，因此，为了更好地应用地质探矿技术，我们要解决其应用中出现的各种问题，从而为我国的矿产资源的开发做出应有的贡献。
参考文献：
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论文作者:许琼林
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：地质论文; 工程论文; 地热论文; 技术论文; 新技术论文; 钻杆论文; 岩心论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;