周立新
(湖南化工地质工程勘察院有限责任公司,湖南 长沙 410004)
近年来,探矿工程技术快速发展,涌现出各类新技术,为相关工作的开展,提供了技术保障。从新技术的应用情况来说,虽然发挥了很大的作用,不过探矿工程情况复杂,对技术水平的要求较高,若想保证技术作用发挥,需要加大技术研究和人才培训等,进而有效应用各类技术。
现阶段,煤矿产业处于转型发展阶段,市场需求不断增加,对探矿工程有着更高的需求。此发展背景下推广应用高效的新技术,具有现实意义。目前来说,探矿工程新技术类型较多,技术应用能够提高探矿作业的质量和效率,同时为后续的开采作业提供保障。不过新技术的推广应用水平还不高,主要受到思想因素和人才不足等的影响,需要加以完善和优化。
各类新技术中液动锤钻进技术的应用相对广泛,强有力推动着金属矿产业的持续发展,液动锤施工米数早已超过百万。运用此技术,促使钻进作业效率和质量得以提升,增量了回次进尺的延长效果,同时能够减少材料资源的消耗。随着技术的不断完善,液动锤钻进技术得以有效完善,增强了耐高温性能,可适应深孔背压。实际应用中能够持续作业500个回次,复杂的环境下作业,单井钻进总进尺能够达到3 000~4 000 m。新技术总结: (1) TorkBuster扭力冲击器。使用PDC钻头钻硬质岩层,同时能够实现有效的定向控制,保持扭矩不变。操作时将扭力直接作用到设备的钻头上,进而大幅度的提高钻头功率,能够减少黏滑运动,提高机械钻进速度,延长钻头的使用寿命。(2) 双作用旋冲钻具-TAFK-1。基于原螺杆钻具,将传动轴的推力轴承进行改组,使其成为冲击加旋转的特种轴承,使用椭球轴承,在滚动时产生高低运动,进而形成旋转冲击作用。运动原理如图1所示。
图1 运动原理
此冲击扭力器使用牙轮以及PDC钻头,来提高机械钻进速度,有效减轻了井下振动,黏-滑、弹跳以及回转,优化了钻头的剪切作用,增强了破岩的效果。表1为尺寸规格。
表1 尺寸规格
探矿工程新技术中的金刚石绳索取芯钻进技术,在实际应用中主要运用提取钻芯的方法,适应复杂地层的探矿作业,可高效开展钻探作业,获得不错的钻探效果。从探矿工程应用实践来说,实现了取芯升降作业的成本节约,同时增强了钻进作业的安全性。此技术主要是利用金刚石钻头,进行岩石破碎处理。当破碎硬脆岩石时,采取压皱以及压裂方法;当破碎塑性岩石时,采取的切削方法。整个钻进作业的开展,主要是利用增加转速的方法,实现对钻进效率的提高。需要注意的是,运用此方法,若想保证技术应用效果,要合理选择钻头,保证钻进作业的效率。一般来说,软岩层多使用聚晶金刚石钻头;中硬度岩层多使用天然金刚石表面镶嵌钻头。严格按照钻进作业流程操作,确保钻进作业的质量。通过控制好钻压和转速、冲洗液使用量,实现对钻进效果的有力把控。施加钻压操作时,要做好阶段性的把控。各个回次包括初始压力和正常压力状态,要结合实际情况做好把控。对于转速的选择,根据标称口径以及钻头的类型选择。冲洗液的使用量确定,主要依据岩层的性质和钻头种类,确保冲洗作业的效果。严格按照操作规程要求,做好探矿工程质量和效益的把控。
探矿工程新技术中的空气泡沫钻进技术,实际应用中有着很强的针对性,多应用于干旱缺水作业环境中。从探矿工程的应用情况来说,此技术的应用优势体现为钻进速度,借助空气潜孔锤,实现快速钻进作业,有效提高了作业效率,同时能够反循环连续取芯,达到了提高作业效率的目标。使用潜孔锤时,要先从空气机输出高压空气,接着使用钻具进入冲击器尾端,最终通过逆止阀达到气缸位置,利用气缸作用推动冲锤做功,驱动钻头运行,最终将破碎岩石。探矿工程作业中,运用空气泡沫钻进技术,要做好泡沫液的质量把控。通过在水箱内进行均匀调制,使用钻进配置的泡沫泵,将泡沫液泵入钻机的动力头,借助高压空气的力量,通过钻杆进入到孔底工作。采取此技术手段,发挥潜孔锤的作用,提高了硬岩石的破碎效率,并且能够保证井壁整体的稳定性[1]。若能够规范使用,对提高反渣的速度效率,有着积极的作用。除此之外,含水层轻易不会被钻井液堵塞;不需要使用泥浆泵,作业效果较好。技术应用优势整理如表2所示。
表2 技术优势
现阶段,探矿工程作业中3S技术的应用相对广泛,包括GPS和GiS以及RS技术。采用GPS技术手段,能够为探矿工程工作人员,提供完整的三维坐标信息、三维速度信息、时间数据等,实现对矿产资源分布的精准定位,保障开采作业有序开展。采用GiS技术手段,能够获得空间数据,实现数据的高效管理和处理,为成矿预测和矿产资源分析等的开展,提供有力的支持。运用RS技术,比如地球化学遥感探矿技术等,能够获得构造信息和植被信息等,为矿产勘察作业的开展提供依据,发挥着积极作用[2]。不同的技术应用优势和效果差异,若想保证上述技术得以有效发挥,要结合探矿工程实际情况选择,最大程度上发挥各类技术的应用作用。除此之外,还可以综合运用上述技术,弥补单一技术应用的不足,满足探矿工程技术的需求和要求,促使各项工作高质量落实。通过制定科学完善的技术应用方案,落实到探矿工程实践,实现对技术应用效益的有效把控。积极推广应用现代化设备,做好技术创新,探索新技术手段,进而更好地适应探矿工程的现状,创造更高的效益。
目前来说,探矿工程实践中新技术的应用作用尚未完全发挥,技术创新力不强。从新技术的应用角度来说,作业人员对技术要点和操作规范的掌握不全面,影响着探矿工程技术效果的实现[3]。基于上述考虑,要不断加大技术人才的培养力度,使其能够拥有高业务素养,能够充分利用新技术,保障技术应用作用得以发挥。除此之外,培养人才的创新意识和能力,加大探矿工程新技术的研究,为相关工作的开展,提供技术支持。
若想推动探矿工程技术的创新发展,创造更高的经济效益,利用获得的经济效益反哺技术研究,实现良性循环,需要构建完善的技术管理体系。具体实践中结合探矿工程工作实际需求以及各类技术的应用情况,制定完善的技术应用及管理方案,保证探矿工程相关工作的高质量完成,同时确保技术应用价值的实现。加大技术应用信息的收集,结合探矿工程实际,做好技术应用不足分析,组织技术人员加大技术难点研究,提出技术优化方案[4]。
探矿工程新技术的应用作用发挥,要做好技术应用的管控,保障技术效益的实现。组建技术管理工作小组,结合选用的技术特点,制定技术应用管理制度和计划,指导探矿工程新技术应用管理工作的开展。技术管理工作人员要做好现场技术指导,督促作业人员严格按照技术规范和标准操作,及时发现技术应用存在的不足问题,保证技术作用得以有效发挥。通过巡视监督检查,规范探矿工程施工作业的开展,促使技术应用质量达标。
综上所述,探矿工程新技术的应用,发挥着积极的作用,不仅能够提高作业的效率,还能够保障作业的安全性。不过现有的探矿工程新技术,实际应用中还存在着不足,影响着技术应用的效果和价值实现,需要加大技术创新和完善力度,为相关工作的开展提供有力保障。
中兴全国首个5G快闪店即将开业
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