探矿工程的钻探技术研究

刘志斌

摘要：为了有效促进钻探技术在探矿工程中的应用发展，本文就针对金属矿工程钻探技术的研究方向进行了详细分析，并提出了相关的建议措施，以便能够提升工程开采过程中的整体钻探质量以及钻探效率，以便于能够采取更加方便快捷的钻探技术来开采出更多的金属矿资源，从而有效干山现阶段社会时代的能源紧张现象。

关键词：探矿工程;钻探技术;金属矿

前言：

为了能够充分发挥矿上资源的优势作用，需要相关的探矿工程严格按照相关的标准和要求来进行能源开采工作，并借助先进的钻探技术来提升开采质量安全性，以便能够最大化节省投入人力物力成本，做到能源资源的循环利用发展。这就要求了现阶段探矿工程以及相关科研部门将钻探技术的研究工作作为重要课题。

一、探矿工程钻探技术的相关研究方向

（一）创新和优化钻探方式

在进行金属矿的探矿工程中，需要深入分析和研究钻探技术的钻进方式，在使用钻机设施设备来采集金属岩矿石中，除了需要注重采取量之外，还需要注重其实用性以及工作效率。比如若是钻机设备在施工过程中承受着较大的压力或者钻进速度相对较快的时候，很有可能會发生乱钻的现象，严重的话还会出现地层土质堵塞的问题。而关于金属矿中存在的硬岩探矿方面而言，由于其坚固性，极易导致钻机设备的钻头发生直接变形，不利于岩矿心的开采率提升。孔底钻受到较大的压力作用而出现剧烈振动或者弯曲的现象，也会产生机械设备直接破坏岩矿心的问题[1]。这就要求了在探矿工程的实际作业中，需要不断的创新和优化钻机技术，并结合钻井发展来选用最为适宜的设计压力参数数据，从而防止出现此类重复的事故发生。与此同时，还需要注重钻孔数据参数的合理性设计，在实际施工过程中，若是出现岩层和钻孔轴线相互之间的管理夹角过小的情况，那么很容易导致矿岩石芯受到破坏，再加上地层压力过重以及振动剧烈的作用，都会在一定程度上降低岩矿心的整体采取效果。因而在操作工程中，还需控制钻孔参数，使其夹角位置务必大于30度，以此来促使岩矿心的采取率得以有效提升。

（二）提升顶漏修复技术

一般情况下，开采金属矿区的下层岩石位置都是比较坚硬的，也是主要的漏失地层，为了提升堵漏质量需要进行大量的人力物力成本投入，这项工作比较复杂，也需要耗费大量的时间，因而可以直接预防钻井顶漏钻中可以使用清水顶漏钻进技术。首先，需要在开泵之前需要先排放钻杆中存在的大量空气，依据排空的时间来明确钻井孔内水位的高低程度，之后还需要注重处理钻机工具中的减阻问题，可以采用在钻杆外部直接涂抹脂润滑脂润滑的方式来避免出现杂质沉淀或者结垢的现象，以便能够降低钻具工作中产生的阻力[2]。其次，当钻机工具进入到地层岩石之后，需要及时将水泥浆灌注到那些破碎的岩石孔段，同时还需将利用加固材料进行加固处理，保障钻井工作的有序开展。施工人员还应该实施观察钻机设备显示器中的电流变化情况，当电流增大的时候表明钻井孔内的阻力也在随着增加，这样情况下应及时检查是否存在卡钻或者堵水的情况，还需设置专业的岗位人员来定时定期观察水泵的压力数值，若是压力值过大就会发生孔底堵水，此时需及时将其上报给相应的负责人，以便能够最大程度上避免出现卡钻或者烧钻的问题。顶漏钻进技术同样对于探矿工程的发展有着重要作用，因此需要深层研究这项钻井技术。

（三）优化堵漏以及泥浆护壁技术

通过对金属矿地层开采的相关数据可以知道，在实际工作中当钻机工具进入到地步岩层进行开采时，很有可能会出现冲洗水液流失引起水位持续下降的现象，此时孔壁的压力没有支撑点，孔壁上部极易出现不稳定，造成孔内坍塌事故。此时就需要明确地层部位发生分析或者隔离的因素，特别是出现不稳定的板岩碎块状，那么岩石很容易发生局部碎块问题，严重的话还会直接导致岩石整体直接出现破碎，此时可以采取使用泥浆保护和堵漏方法之间互相结合的方式来保障钻井工作的有序开展[3]。例如可以选用正规生产厂家制造的复合土质来作为泥浆制造的原材料组成部分，选用作为适宜的比例来进行配置，在最后的充填堵漏材料中还可以加入少量的锯末，综合采取先进的堵漏方式，稳定岩层孔壁中的漏失部位，而对于那些已经形成坍塌的钻井孔段来说，使用水泥灌溉的方式来建成人工的孔壁井段，并结合钻井内部的复杂程度来做好下套管的过渡工作，并及时将安装好的套管放置在合适的堵漏位置上，以此来保障施工质量安全性。

二、促进探矿工程的钻探技术研究的建议和措施

在金属矿探矿工程开采过程中，以深层岩石的开采为例，依据相关的试验数据分析得出，保障钻机设备每次工作的深度在50和70厘米左右之后在直接进行一次钻心就能提升矿产资源的开采率。这种开采方式基本上都能够保障开采率到达80%以上，且这种方式不同于以往传统的钻进方式，具有着更加方便快捷的功能优势作用，对于提升岩矿心的开采率有着重要作用[4]。与此同时，由于金属矿的开采过程相对较为繁多且复杂，因而需要加强培养相关技术人员的质量安全意识，促使他们从本质上认识到开采作业的关键性，以便技术人员能够秉承着认真负责的态度来完成金属矿的地质开采过程。在进行施工管理中需要严格依据相关的规定标准和要求，做好各项工作之间的无缝连接和高效管理。通过定期组建知识培训活动或者技能竞赛的方式来提升技术人员以及管理人员的实操能力，保障其在工作过程中有效减少失误率。

结语：

综上所述，现阶段还需要不断深入研究金属矿开采工程中的钻探技术，并经过长期大量的反复实践，以便能够选在出最适宜的钻机工具来进行金属矿开采，这些方面也将决定能否满足社会时代实际的发展需求。因此，还需要深层研究各方面的钻探技术，明确金属矿开采的钻探方式以及钻探使用内容，以便能够在探矿工程中更好的应用钻探技术。

参考文献：

[1]王欢，温乾，程皓. 金属矿勘查中常用找矿技术及其问题分析[J]. 中国金属通报，2020，{4}（05）：230-231.

[2]吕庆田，张晓培，汤井田，金胜，梁连仲，牛建军，王绪本，林品荣，姚长利，高文利，顾建松，韩立国，蔡耀泽，张金昌，刘宝林，赵金花. 金属矿地球物理勘探技术与设备：回顾与进展[J]. 地球物理学报，2019，62（10）：3629-3664.

[3]范崇满，张远峰. 金属矿床深孔钻探技术中存在的问题及改善对策[J]. 世界有色金属，2018，{4}（12）：267-268.

[4]张开平. 金属矿山坑内钻探技术问题研究[J]. 中国金属通报，2017，{4}（07）：71-72.