试论新形势下探矿工程的钻探技术应用

■　刘金良

（河北省地矿局第五地质大队河北唐山063000）

试论新形势下探矿工程的钻探技术应用

■刘金良

（河北省地矿局第五地质大队河北唐山063000）

我国主要的产业之一便是矿产，矿产行业的发展对我国经济的发展有着重要的促进作用，随着社会经济的突飞猛进，探矿工程行业也得到快速发展，但是以及无法满足人们日益增长的需求。在新形势下的探矿工程中，钻探技术是一项极为重要的技术，它的应用和推广极大地促进了探矿工程的发展，增加了探矿工程的经济效益。然而，在实际应用和推广过程中依旧存在着一定的问题，本文对新形势下探矿工程的钻探技术应用进行分析研究，以供参考。

新形势探矿工程钻探技术应用

1　新形势下探矿工程的钻探技术应用的重要性

我国的地质钻探技术是一门历史较为悠久的专业，它是人类生存和发展的过程中不可或缺的一门基础科学。我国的钻探技术起始于四川，首先是为了寻找水资源，后来用于寻找盐资源，该技术的使用对当时社会和人民的生活带来了极大的便利。随着该技术的不断进步，越来越多的领域也开始不断引入该技术。改革开放以后，钻探技术逐步被重视，更体现了其重要性。随着经济全球化、科技全球化的推进，经济的发展对矿产资源的需求趋于增大。但是在粗放经济战略的经济发展模式下，许多易采矿床大部分已经被开采，现存的矿床多具有地质构成复杂、不利于勘查和采掘的特点，对于此类特殊矿产的钻探，一方面需要有相关理论的支撑，另一方面面临着许多复杂的工程实践问题。提高钻探效率，保证工程安全顺利进行，钻探成本最小化，质量最大化，一直都是地质工作者努力的方向，也是今后钻探技术革新的一个准绳。

2　新形势下探矿工程的钻探技术应用现状

2.1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《决定》中为我国地质勘测工程提供了先进的思想并提出了更高的发展要求。面对传统的探矿技术的落后与新形势地质勘测工程的发展两方面的影响下，探矿工程必须进行钻探技术的使用，提高钻探技术，将新手段、新模式、新技术应用到新的管理体制上，建立起一套极具创新性的新机制。

2.2岩心钻探生产技术水平低

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2O世纪8O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。

3　探矿工程的钻探技术的应用

3.1金刚石绳索取心钻进技术及应用

在地质勘探中，还有一种提法被称为有磨料就有钻探工艺。有何种方式的钻探工艺就会需要相应的钻探设备。钻探设备作为勘探过程中的关键设备，关系到整个项目的勘探效率和成本。如今金刚石已经成为钻机的基本磨料，这就需要勘探公司采用更先进的钻探设备与之配套。但目前国内的钻探设备与基本磨料的配套很不完善，很多勘探队伍仍采用比较落的生产方式和装备，这无法满足经济发展对勘探行业的需求，也成为制约国内探矿工程发展的瓶颈。金刚石钻头的质量和性能与绳索取心钻进效果密切相关。中国已研制成功具有不同唇面造型和技术参数的高效率、长寿命绳索取心金刚石钻头，包括天然表镶金刚石钻头、天然或人造金刚石孕镶钻头、电镀金刚石钻头、人造金刚石聚晶钻头、金刚石复合片钻头。不但钻头品种较多，基本上满足了绳索取心钻进不同地层的需要，而且钻头质量不断提高，平均使用寿命已接近世界先进水平。研究薄壁绳索取心钻具系统，薄壁高强度钻杆及长寿命金刚石钻头，以减小碎岩面积，提高坚硬地层的钻进效率是今后工作的重点。

3.2反循环钻探技术

技术操作工艺:根据循环介质的不同，该技术分为空气反循环和水力反循环两种。（1）空气反循环是以压缩空气作为循环介质，通过双壁钻杆的外管将压缩空气送至孔底，空气膨胀提供冲击力驱动孔底潜孔锤作用在岩石上，而空气作用后经过双壁钻杆的中心通道返回地表，同时还夹带着岩屑，根据这些岩屑作为地质钻探取样的样本进行化验分析；（2）水力反循环连续取心钻探技术是以清水或泥浆作为循环介质，循环方式和空气反循环一致，也是利用双壁钻杆将液体介质经管环隙输送到孔底，取心钻头得到的是柱状岩心，将其经内管中心通道携带至地表。空气反循环连续取样不足之处在于若单纯用岩屑评判标会显得不是很合理，对地层结构和构造缺陷缺乏真实反应，在某些对这样地质钻探要求的情况下还不能满足。水力反循环的取心钻探技术可以取到较为完整的岩块，取心质量好，对岩层的判断准确、时间利用率高、劳动强度低，但是取样效率低，能源消耗也较大。

3.3空气泡沫钻进技术的应用

在这一技术作用下有着比较强的针对性，实际应用的对象就是干旱缺水条件下的地质矿产勘查，主要有震源孔和水文水井等。空气泡沫钻进技术自身有着鲜明的优势，最为明显的就是在速度上，在通过空气潜孔锤进行钻进的过程中就可在速度上有着显著提高，并能够通过这一技术的应用可进行反循环连续取芯，所以在工作效率上就得到了提升。

3.4液动潜孔锤钻进技术及应用

液动潜孔锤钻进技术是冲击式钻进和回转式钻进相结合的一种钻进方法，回转和冲击联合作用，共同破碎岩石，它们相互补充，发挥出其主要优点，因此潜孔锤钻进方法能够提高钻进效率。工作原理是利用泥浆泵供给的液能，直接驱动组合在钻具中液动潜孔锤内的冲锤上下往复运动，连续不断地对钻头施加冲击载荷，配合回转剪切从而达到高效碎岩的目的。目前，小口径液动潜孔锤钻进技术臻于成熟并得到较好应用，但在地热及石油领域运用较少，大多处于试验阶段。

4　结束语

地质调查工作和资源勘查技术支撑体系的重要组成部分，为保证地质大调查和资源勘查钻探工程顺利完成，逐步提高钻探生产水平，更好的满足地质调查的要求，探讨新的探矿工程新技术推广模式势在必行笔者提出了尽快依托相关探矿工程研发机构，在重点大区组建探矿工程新技术示范中心的建议，保证我国的探矿工程技术的可持续发展。

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P634[文献码]B

1000-405X（2016）-3-133-2