现代资源勘查工程新技术应用及分析

2020-01-11 05:41刘志远
河南建材 2020年12期
关键词:金刚石岩心钻机

刘志远

哈尔滨市国土资源勘测规划院(150001)

0 引言

我国社会经济在不断发展,其对矿产资源的需求也在不断提高。资源勘查属于比较复杂的工作,不仅仅会涉及到各类因素,还具有较强的专业性要求与技术性要求。对此,便需要更为先进的勘查技术来支持工作的展开,全方位提高勘查的效率和质量。但是在这些新技术的实际使用中,仍会存在一些问题。相关部门与人员要针对新技术应用问题的成因,制订更为有效的改进措施,从而不断提高勘查工作的效率和质量,为我国矿产资源的开发和利用打下坚实的基础。

1 现代资源勘查工程的发展定位

资源勘查主要是针对某一特定地区的矿产分布、矿产质量,采用地质、化学及工程检测手段来进行勘测,为矿山建设提供地质资料。资源勘查实现了从传统地质找寻到面向全社会服务的方向转变,在我国经济社会建设、国家战略资源开发及生态环境保护等多个领域都发挥了重要作用[1]。

2 现代资源勘查工程新技术应用

矿山资源勘查工作通常采用钻探、坑深等多种技术相结合的方式来展开,其中包括金刚石绳索取心钻进技术、水平对接井钻进技术、液动替孔锤钻进技术及多工艺空气反循环钻进技术等,以进一步完善对相关数据的分析,并对矿产品的品味、储量、形状及开采条件等进行确定。

2.1 金刚石绳索取心钻进技术

一般认为,钻探设备对提高资源勘查效率与质量具有至关重要的作用。工作人员需要结合新技术,对所使用的设备及具体的勘查情况进行分析。在当前的应用中,金刚石是钻机应用中必备的基本磨料。为了进一步确保发挥出钻机在资源勘查工程中的作用,勘探企业要首先确保钻探设备与钻机的配套。但是从当前的实际情况来看,在很多资源勘查工作中,都存在着设备与磨料严重不配套的问题,在一定程度上制约了探矿工程的发展。此外,金刚石本身的质量也会对绳索取心钻井的效果造成影响。近年来,我国研发出了天然表镶金刚石钻头、天然金刚石钻头、人造金刚石钻头等,这些多样化的金刚石钻头能够更好地满足不同地质层的钻探需求,尤其是在一些复杂的矿山开采中,更有利于提高开采的效率和质量。

2.2 液动替孔锤钻进技术

液动替孔锤钻进技术指的是将回转钻进和冲击钻进相结合的一种钻进技术。通过这一技术的应用,能够进一步提高地质岩石破碎效率,帮助工作人员更好地展开地质钻进工作。液动替孔锤钻进技术主要是通过泥浆泵来完成液能供给。同时,在驱动组合的基础上直接进行冲锤的上下运动,给钻头带来较强的冲击,并与回旋剪切相配合,达到提升碎岩的目的。液动替孔锤钻进技术适用于较为坚硬的岩层钻进操作中。通过该项技术的应用,能够进一步提高回次进尺的长度和钻速,确保岩心的采取率及钻孔的平直度。我国应用液动替孔锤钻进技术的施工深度可达到5 000 m[2]。

2.3 全液压岩心钻机和坑内钻机技术

全液压岩心钻机和坑内钻机技术本身具有较高的自动化水平,同时也能够提高操作的便捷性。具体表现为钻杆的拧卸、给进、调整钻压转速等。通过全液压岩心钻机和坑内钻机技术的应用,也能够减少现代资源开发中的事故,不仅提高了工作效率,也提高了工作的安全性。

2.4 水平对接井钻进技术

水平对接井钻进技术主要指的是将一口井与另一口井在底层深处实现远端的对接; 其工作原理则体现在水重力方面。在水平对接井钻进技术的应用中,通过流体循环系统来对排水进行降压和对气体进行解吸,从而提高产气量。此外,水平对接井钻进技术应用的优势来看,能够最大限度地减少工程占地面积。但在实际使用中仍具有很大的难度,需要进一步提高人员的水平。

2.5 多工艺空气反循环钻进技术

与传统的取心钻进技术相比,多工艺空气反循环钻进技术具有工作效率更高、 施工成本更低、钻孔质量更好及更具适用性等优势。但多工艺空气反循环钻进技术仍然存在一些弊端,如采用多工艺空气反循环钻进技术取的是岩样而不是柱状岩心,在一定程度上不符合现代资源勘查的规定。因此,多工艺空气反循环钻进技术尚未得到广泛的应用[3]。

3 钻探工程新技术的发展趋势与研究方向

随着我国社会、经济的不断发展,对现代资源勘查工程的要求也在逐渐提高,需要进一步完善相关新技术的应用标准和工艺。①推动现代资源勘查工程技术向着自动化、智能化以及轻便化、精确化的方向发展,使其能够适用于各种复杂、严峻环境;②定向钻探及定位测量实时轨迹描绘等数字化系统的开发研究、变频电机驱动的推广、岩心技术及装置的开发研究以及与绳索取心钻探技术的结合。

4 推动现代资源勘查新技术发展的主要途径

4.1 关注人才培养,提高人才的专业素质

在市场经济导向下,人才是企业的核心竞争力。现代资源勘查是一项十分复杂的工作,有着极高的专业性与技术性。对此,企业要进一步提高对人才的重视程度,既要加强人才引进,也要做好人才的培养工作。同时,也要借鉴国外先进理念与先进经验,提高我国现代资源勘查工作的发展起点。此外,还要成立企业自己的研发部门,做好技术创新工作。

4.2 投入专项资金,加强技术研发

企业要投入专项资金进行技术研发,以提高企业的核心竞争力。同时,还要改善研发人员的薪资福利,充分调动研发人员的工作积极性,并防止人才的流失。

4.3 加大政策支持力度,营造良好的外部环境

现代资源勘查工程是我国经济建设的重要组成部分,政府部门要做好政策支持工作,为现代资源勘查工程的展开和发展营造良好的外部环境。

5 结语

综上所述,现代资源勘查新技术主要包括金刚石绳索取心钻进技术、液动替孔锤钻进技术、全液压岩心钻机和坑内钻机技术、水平对接井钻进技术及多工艺空气反循环钻进技术。针对我国目前现代资源勘查新技术应用的实际情况,相关人员应制订更为科学、合理的方案策略,从而不断提高资源勘查工作的效率和质量,为我国矿产资源的开发利用打好基础。

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