矿产地质勘查与深部钻探找矿技术

杨林章

（山东金召矿业有限公司，山东 淄博 255081）

我国现代社会市场经济高速增长，社会中各行各业对矿产资源的需求不断加大，然而部分地区矿产资源的存储量是十分有限的，这就需要不断地进行新地点勘查，通过深部钻探找寻新的矿区，以满足社会发展对矿产资源的寻求。正确认知矿产地质勘查技术，有助于在实际的地质勘查工作中保障技术应用的可靠性，并且充分掌握深部钻探找矿技术，可以保障找矿的顺利性与安全性，以此更能确保新的矿产资源开发的顺利，进而制定合适的开采方案，保障矿产资源开发的科学、合理、有效，最终以实现推动社会发展和社会经济增长。

1 地质勘查与深部钻探找矿论述

矿产资源是很多大型生产企业必不可少的能源之一，随着社会发展需求的加大，矿产资源紧缺的现象逐渐加剧，我国矿产资源的分布地区主要在一些偏远地区，这就造成资源开发面临的环境有些恶劣。

实际的地质勘查工作中，针对矿产资源开发的地质勘查范围较大，一般在勘察工作开始前务必要做好统筹规划，以确保勘察过程中可以良好的面对各种突发状况。地质勘查工作是一项系统而又复杂的工程，如果没有做好提前规划，那么工作过程中就有可能出现差池，甚至影响到后续整体的工程开发质量。

深部钻探找矿是地质勘查工作后的内容，我国目前所找出的矿产资源地点有1600个，但是随着社会发展需求量的增加，现存矿产开发区皆出现资源匮乏现象。一般来说，矿产资源开发的地表深度在500m上下的范围，而随着资源的锐减，近几年来的矿山开发深度逐渐加大，这也给深部钻探找矿带来了压力，就要求深部钻探找矿技术不断的创新与进步，以满足深度开发需求[1]。

2 浅析地质勘查的主要内容

2.1 生产矿山勘查

生产矿山，顾名思义指的就是矿产资源开发的生产源，这是地质勘查工作开展的第一要务。任一矿山开采前都需要充分掌握其地质特征，以保障后续开采的安全性，同时该生产矿山的服务年限、未来规划等方面也需要做好调查，以便于确保办证勘查的效率，有效避免后期的麻烦产生。此外，生产矿山的地质勘查需要注意使用科学合理的方式方法进行，一来是要确保对矿产资源量有明确地了解，二来是保证不会对地质结构造成影响，从而保障后期工作开展的安全性，以及保障矿山生产的高质量、高效率[2]。

2.2 接替资源勘查

接替资源勘查是矿山生产勘查之后的重要内容，因为目前为止国内的矿产资源开发都是不可再生资源，所以资源开发与利用之时务必要提前做好未来规划，给矿产资源的开采找好接替，以便于促进解决资源消耗问题。在此基础上，生产矿山的使用年限、未来规划是接替资源勘查时的重点注意事项，目的在于延长矿山使用时间，实现矿山开采的可持续性发展。常见矿产接替资源有铜矿、锌矿、铅矿，勘查工作可以在一定程度上保障这些资源的合理开发，有效避免枯竭。

2.3 综合评价与勘查共生矿、尾矿

综合评价与勘查共伴生矿、尾矿的目的在于保证矿山资源开发的合理性，这需要综合运用各种先进的技术，将共生矿、尾矿等充分了解，同时要注意遵循国家相关规定与执行标准，确保地质勘查综合评价的有效性，进而最大化提高矿山开采的运用效率[3]。

2.4 关闭勘查

关闭勘查指的是矿山开采最终的关闭阶段地质勘查，这一环节的工作是为了确保已开采过的矿山地区地质结构足够稳定，若有问题也可以及时进行解决。关闭阶段地质勘查要注意执行矿山保护规定，以便于在矿山关闭前有效保护开采地区，从而保障矿山与周围环境的安全，提前做好保护措施、制定地质报告可以有效保护地质结构的稳固。

3 矿产地质勘查与深部钻探找矿技术现状分析

3.1 设备与技术的落后

就目前我国地质勘查与深度钻探找矿技术而言，应用于地质勘查的钻探技术工艺比较单一，并且大部分的技术应用主要依靠的是金刚绳索取芯工艺，这与其他国家的地质勘探技术相对比来说有些落后，取芯工艺与勘查钻探设备的落后是造成这一问题的主要原因。与此同时，深度钻探设备的落后导致钻探口径单一，缺少一定的极差变数，这对于后期工作的开展而言存在较大的危险性，比较容易发生事故造成钻探困难，并影响找矿效率。

3.2 先进人才的缺失

矿产地质勘查与深度钻探找矿技术不仅需要先进的设备支撑，同时更需要优异的先进人才，但是近两年来在这一方面的人才培养十分匮乏，年轻一辈投入到地质勘查与找矿行业的人数更是少之又少，这就导致该行业与该工种前进的步伐十分受阻。并且在矿产地质勘查工作中，很多工作人员都是非专业的，只是了解设备如何使用并不掌握地质勘查专业知识，因此造成矿产地质勘查与找矿存在一定的障碍性。此外，工作单位中对于工作人员的待遇也是影响人才保留的原因之一，福利待遇、晋升原则等的不公平性，导致越来越多的人才流失，从而影响了该行业的发展与进步[4]。

4 深部钻探找矿技术分析

4.1 高精度受控定向钻探技术与岩心定向技术

高精度受控定向钻探技术与岩心定向技术，是深度钻探找矿技术中的常用手段之一。高精度受控定向钻探技术的优势在于可以依照规定方向钻孔探查，并且能够在一个大孔上实现钻多个小孔的目的，这极大地提高了深度钻探的可靠性，岩心定向技术更是增强了定向钻探的精准度，促使深度钻探找矿有效提升了质量。目前为止，此项技术已成功应用于盐卤矿开采和芒硝矿开采中，且高精度受控定向钻探技术的精准度在5dm之内。

4.2 液动冲击回转钻进技术

液动冲击回转钻进技术最早在二十世纪六十年代开始研究，历经几十年的钻研与探索，该技术已经得到了一定的改善与进步，当下的液动冲击回转钻进技术已经出现多种类型，每一种的具体用途都有着明显的不同。一般来说，正常情况下的深度钻探会遇到带有坚硬固体物质的泥浆，这会带来一定的钻探难度，还有可能造成设备损伤，而使用液动冲击回转钻进技术可以避免泥浆中固体物质带来的伤害，对比而言有着较大的应用优势[5]。

4.3 深部钻探技术

深部钻探技术的应用更多地体现在对钻柱和钻杆进行深部钻探的时候，钻柱与钻杆要注意受力均匀，并且需要定期涂抹润滑油来减少摩擦力，保障设备运行的稳定和深部钻探效果，主要方式为上下交替钻探。深部钻探的深度超过1500m时就需要结合使用绳索，并且绳索的结实度一定要高，而钻杆的壁厚与直径也要加大，取心金刚石绳索是深部钻探时的常用种类。如果深部钻探过程中地质破坏加剧、土壤变松，就需要使用光谱钻头技术，以避免发生危险。此外，搭配使用绳索取芯技术时要注意使用冲洗液，以便于确保降低固相、切力、粘度，以及很好的避免钻杆出现结垢。

4.4 深部钻探质量控制

深部钻探质量控制一般指的是各种技术使用时的注意事项，深部钻探找矿技术的应用要注意孔斜度与采取率，务必避免出现较大斜差。深度钻探距离在50m左右时，需要精准确定钻孔的方位角与定角，钻孔直径的维持可以选择在钻头上安装扩孔器，而在扩孔器上安装稳定期也可以避免满眼钻进时出现斜孔现象，用螺杆马达孔底驱动粗径钻是除了稳定器以外避免斜孔出现的另一手段。深度钻探找矿时质量的控制除了避免出现斜孔外，采取率也十分重要，当所开采的岩层较为完整时，开采率要在80%以上，而当其是破碎岩层时开采率也要在60%以上[6]。

5 促进矿产地质勘查与深部钻探找矿技术发展的建议

5.1 提高技术认知

对于矿产地质勘查与深度钻探找矿技术应用而言，提高相关工作人员对技术的认知，可以增强矿产地质勘查的效率，并保障深度钻探找矿技术应用的质量。首先，各高校可以成立有关地质勘查与深度钻探的专业，从最基础的人才培养中拓宽专业性人才输出渠道；其次，相关工作岗位与部门应当定时或者不定期对工作人员进行教育培训，以便于让其及时掌握新技术、新设备，并促进专业知识的巩固与考核；最后，可以通过实地勘测锻炼技术应用，以确保工作人员技术认知始终保持高标准。

5.2 加深矿产分布研究

要想确保深度钻探找矿技术使用的效率，就有必要加深对矿产资源分布的研究，相关部门或者技术人员应当积极研究矿产资源分布规律，根据规律寻找可开发矿山，从而提高深度钻探找矿技术使用的有效性。要注意的是，研究矿产资源分布规律时要结合矿产地质勘查工作，以便于充分了解周围地质环境和开采要求，从而确保资源开发的安全性。

5.3 加大地质研究力度

矿产地质勘查过程中，需要熟悉矿山周围环境，因而加大地质研究力度十分重要。深度钻探找矿之前，技术人员一定要对矿山周围进行地质研究，掌握其地壳运动与整体地质环境特点，从而为找矿工作提供有力依据，也避免因环境不熟悉而出现问题，有效保障成为找矿工作的计划指导[7]。

5.4 引进先进技术

丰富深度钻探找矿技术手段是引进先进技术的有效途径，鉴于我国钻探设备的落后性，引进其他国家的先进钻探技术或者设备可以提高勘探质量与效率，并促进深度钻探与矿产地质勘查逐渐进步，在一定程度上确保找矿的精准性与可靠性，从而增加矿产含量，确保满足社会需求。

5.5 强化员工培训

矿产地质勘查与深度钻探找矿技术离不开人工操作，所以说强化员工培训十分有必要。首先招聘技术人员时要提高门槛，以保障基层员工技术操作的良好；其次要对在职员工进行定期教育培训，以确保专业知识的掌握和技术的熟练；最后就是要定期进行工作考核，以此提高员工的积极性和认真度，从而促进攻克勘查难题和找矿困难，保障矿产开发的高效。

6 结语

总而言之，矿产资源作为目前社会发展与进步不可或缺的能源之一，当下发展进程中务必要确保矿产资源的充足供应，因而矿产地质勘查与深部钻探找矿技术就需要深度研究与应用。矿山勘查、接替资源勘查、综合评价与勘查共生矿和尾矿、关闭阶段勘查等是矿山勘查的主要内容，而深部钻探找矿技术主要包括高精度受控定向钻探技术与岩心定向技术、液动冲击回转钻进技术、深部钻探技术、深部钻探质量控制技术等，众多技术的结合应用良好的确保了深部钻探找矿的顺利，以及保障了矿产开发的安全。提高技术认知、加深矿产分布研究、加大地质研究力度、引进先进技术、强化员工培训等措施，有助于提高工作人员对地质勘查与深部钻探找矿技术的认知，在一定程度上保障地质勘查与矿产开发工作的可靠性，从而确保矿物资源量可以有效满足社会发展需求。