黄少华 杨深然 张义森 梁 玮
东北煤田地质局一二八勘探队
钻孔找矿技术在工程地质钻探中的应用
黄少华 杨深然 张义森 梁 玮
东北煤田地质局一二八勘探队
改革开放以来,我国经济飞速发展,工程地质钻探项目也变得越来越多,其中,钻孔技术就是地质钻探技术的重要组成部分。从目前的勘查现状来看,很多比较浅的矿产资源已经被很多开发商开放彻底,为了对其他一些比较深且开采困难的矿产资源进行钻探,就必须结合地质理论知识,对实际情况进行分析研究并进行实验,提高开采的效率,保证开采安全,保证地质钻探质量。本文主要就对钻孔找矿技术在工程地质钻探中的应用进行分析和探讨。
钻孔找矿技术;工程地质钻探;应用
在地质调查和勘测的过程中,钻探技术是非常重要的一项技术,它也成为了将地质样品从地下转移到地上的一种非常有效的方式。当前社会发展的水平在不断的提高,科学技术在这一过程中也有了非常显著的进步,在钻孔施工的过程中,传统的方式已经不能很好的满足其具体的要求,所以,我们需要对钻探技术加以全面的改进和完善,同时还要保证钻探设备得以充分的改善,但是我国的地质条件具有十分明显的复杂性,需要采取有效的措施对钻探技术进行全面的创新和研究,我们需要在这一过程中对其进行详细的分析,此外还要采取更为有效的方式改善钻探的质量及水平。
在钻探施工的过程中,钻孔技术会面对更多的问题,首先,如果在对深度在10000m以上的海洋开展钻探工作的时候,钻孔技术就需要不断的加强和改善,同时在这一过程中还要按照其自身的具体情况加强钻孔技术的自动化以及智能化建设,其次是在对深度在15000m以上的陆地进行钻探施工的过程中,钻孔技术也需要做出适当的调整或者是改进。最后要在实际的工作中对相对比较先进的经验进行全面的学习和借鉴,对新的技术和新的理论一定要全面的应用和推广。
2.1 岩心钻技术
在对矿床进行勘探的时候,岩心钻的主要用途就是得到地下深处矿体的地质信息数据和水文参考数据。因此,岩心钻技术在我国有着十分实际的应用范围,并且在应用中不会受到其他条件的控制,无论是平原还是山区,抑或是错综复杂的矿物类,都可以利用岩心钻技术来获取矿床规模和矿体延伸状况的信息。一般情况下,在地质钻探的过程中,根据钻孔机获得的岩石心以及岩石粉,就可以准确地分析出钻孔部位的地质和地貌。
2.2 浅钻技术
在地质钻探的过程中,浅钻和浅井的实际用途是比较类似的,如果在钻井的时候有大范围的出水现象发生,可以取代浅井进行应用。鉴于此,浅钻一般用来勘探埋藏比较浅的矿床,当然也可以用于那些仅仅需要浅钻钻井技术的矿井。与岩心钻技术相比较,浅钻技术一般适合运用在那些孔比较浅的地质中,且设备移动比较方便,操作十分简单快捷,而且成本要求也不高,获取浅层地表的矿体数据信息十分容易。
2.3 地下钻技术
一般而言,岩心钻技术是指那些在水平坑道里使用一种技术,又叫做地下钻或者又称作坑内钻。但是在实际操作中,地下钻技术的原理太复杂,一般难以理解且花费的成本比较高。因此,这一技术的适用范围相对来说比较小。然而,如果遇见那些有复杂矿体的矿床或者地质环境复杂的矿井,利用这一技术就可以准确得到有关地质勘探的准确的数据信息,而且效率十分高,具有很大的运用优势。
3.1 钻孔找矿技术在工程地质钻探中设备的运用现状
钻探技术设备是钻孔找矿工程中的重要组成部分,它会随着钻探工艺,钻探技术以及钻探方法的进步而不断的发展。同时它也会直接影响钻孔找矿技术水平的进步。地质钻探设备是指直接应用于钻孔找矿工程中的机械设备,它们主要包括动力机,泥浆泵,钻机等设备,这其中最重要、最核心的部分就是钻机。这些设备会随着科技的进步而不断的进行改进和完善。
3.2 钻孔找矿技术在工程地质探索中的实际运用
3.2.1 资源勘查。通过对钻孔找矿技术,获取地下地质相关数据信息,从而对地下的地质状况进行较为准确的分析。可以用于地下矿产资源的探寻和开采、地下石油资源的开采、地下页岩气和地热能的探寻和开发。
3.2.2 水文研究。在城市化发展速度不断加快,和水资源愈发紧缺的现代社会,可以使用钻孔找矿技术对城市地下水的水质和其他水文状况进行勘察和监督,保证城市用水的安全;还可以用于农业地下水水文状况的检测,为农业用水提供保证。用于工业地下水的水文状况研究和检测,为合理利用工业用水,节约成本,减少污染提供支持。
3.2.3 辅助施工。当被应用于建筑工程,或者是水利工程的建筑时,为了保证工程的安全性,可以使用钻孔找矿技术在工程正式实施之前进行地质勘探,这样便于施工的安全开展。在施工过程中也可以使用钻孔找矿技术,为通讯线路的安装,建筑施工过程中的爆破提供支持,还可以用于采矿过程中的探气探水和通风排水,保障施工的安全。
3.3 钻孔找矿技术的未来发展趋势
随着科技的进步和人类对矿产资源需求的增加,钻孔找矿技术的未来发展趋势主要表现在以下几个方面:1)定向技术水平提高即定向对接技术和定向钻井技术这两项技术,需要国家和科研机构加大投入力度,并争取取得具有我国自主知识产权的技术成果,而非依靠引进他国技术。2)设备制造技术提升。即提高钻头,钻机等一系列钻具的制造技术,虽然我国目前传统的钻具已走向成熟阶段,并且给企业带来了非常可观的利益,不过随着钻孔地质条件的日益复杂,要求社会上有新的能够适应这种复杂地址条件的钻具出现,这样才能与时俱进,真正提高企业的效率。
随着我国经济发展速度的快速增长,现阶段很多钻探技术都不能满足社会发展的需求,在长时间的使用中,经常出现很多弊端,对我国地质钻探技术的发展产生了很大影响。从我国目前钻探技术的发展现状来看,目前最重要的就是提升地质钻探的效率。本文主要分析了地质钻探中比较常用的几种技术,进行推广的时候,地质钻探人员可以根据地质钻探的条件和钻探技术的发展不断更新,同时还可以借鉴西方技术,促进我国地质钻探技术的发展。
[1]常超红,陈晖,张郁.浅谈工程地质钻探中的钻孔技术[J].科技与企业,2012,19:200+199.