矿产资源勘查中钻探技术的应用研究_邢燕琳.pdf

107地质勘探Geological prospecting矿产资源勘查中钻探技术的应用研究邢燕琳摘要：新时代制造业以及工业的不断创新、发展实际上是离不开矿产资源的开采和利用的。我国不仅是一个矿产大国，同时也是一个资源消耗大国。随着工业化进程的加快，社会各个领域、各个行业对于矿产的需求量逐渐增加。在这样的发展趋势之下，需要加强对矿产资源的勘探。矿产资源勘查是一项专业性极强的实时工作，不仅需要较多的时间经验，同时也是一项专业性极强的工作，在进行勘查的过程中，应用新时代的科技以及现代化的手段，来提升勘查以及开采的整体效率和质量，确保资源的实际开采率。本文将基于当前我国地质行业发展现状，探究钻探技术在矿产资源勘查中的应用，旨在提升地质找矿行业发展水平。关键词：矿产资源勘查；钻探技术；应用地质钻探技术是一门历史较为悠久的专业，也是人类生存和发展过程中不可或缺的一门基础科学。我国幅员辽阔，矿产资源种类繁多、储量较大，多年来不断发展的地质钻探技术为我国的经济发展做出了巨大的贡献。地质钻探技术涵盖的范围十分广泛，包括对矿产资源进行勘查、对工程的地质状况进行勘察以及对地下水的开采进行勘测等，对人类的生产和生活有着重要影响。可以说，人类社会的发展离不开地质钻探技术的支持，地质钻探技术的发展速度在一定程度上影响着社会和经济的发展。因此，如何令地质钻探技术的发展适应新形势的需求，对地质工作起到更大的支撑作用，是现阶段地质钻探技术面临的新挑战。1 地质钻探技术在矿产资源勘查中的作用勘探工作中应用到的钻探工艺直接影响到勘察结果的准确性。在实际操作中，工作人员选择适合的钻探技术，准确获取地下结构的实物信息，主要包括岩心、岩屑和流体等。主要从以下方面入手：第一，岩心探测工作，需要在专用钻具的辅助下，完成实物提取。由技术人员进行分析研究，从岩心深入了解地下结构分布情况。第二，岩屑信息获取，主要是在相关设备以及工艺的辅助下完成。根据施工地点的岩屑类型，选择适合的方案和设备，而不同的工艺获取的岩屑尺寸也会出现差异。尺寸较大的岩屑，为工作人员熟练掌握岩层的整体结构以及内部成分含量等提供重要的参考数据，进一步得出岩层的变化以及实际性能等相关信息。地层的流体其主要由气体和流体共同组成，应用地质钻探技术能够准确掌握其存在形式，为后期开采方案的制定提供更有价值的信息。2 矿山地质工程钻探技术2.1金刚石绳索取芯钻进技术矿山开采规模和数量的不断上升，相关技术人员的努力研发中，我国的钻探工艺技术发展更加精细和多元化。根据施工地形特点，钻探工艺和操作设备也会发生明显变化。根据勘察地点的实际情况，确定钻探工艺后，要选择与之匹配的设备。二者匹配度越高，钻探结果的准确性越有保障。就目前的市场调查数据来看，现阶段的勘察工作中应用到的技术与设备的应用中还存在一定的不足。受资金和技术水平限制，很多地区的设备更新换代不及时，工艺落后等问题，严重影响到了钻探结果的准确性。随着国家重视程度的不断提升，勘察工程实施中的技术和资金保障也有了明显改善。关于钻探工具中的钻头选择，工作人员要结合现场情况和钻孔等原因进一步确定。如果在钻孔作业过程中，孔壁的稳定性较差，岩土层相对松散，硬度值变化较大时，转速应该由低至高缓慢提升。如果孔眼的结构不复杂，间隙小，孔眼不大时，可用高转速完成钻孔任务。钻头为金刚石时，需要控制好钻头的位置，避免出现反弹。因此，整个钻孔工作实施的基本原则要控制好压力和速度。钻孔过程中的施加的压力，需要综合周边的施工条件，出岩层结构特征外，还要考虑到工艺以及钻头的质量要求等。当钻头性能优良，数量和稳定性较高时，则通常会按照上限值施压。如果钻头的口径达到一定标准，胎体硬度不够，同时岩层达到足够的接触面积时，也以上限值为参考施压。在磨合期，应该尽量降低转速和压力，钻头经过磨损与岩心足够贴合时，方可适当调整钻速和钻研值。对于冲洗液的选择和应用，主要起到润滑、降温和粉尘抑制等作用，通常选用规格小、压力大的泵体。泵量值的确定，要满足温度、返水情况等等需求。如果岩石硬度较高，那么分量小，泵量要由低至高缓慢调整。如果岩层结构的研磨性较强时，需要加大泵量，避免升温较快，要参考泵量上限值。在取芯作业实施阶段，需要钻机转速在150r/min以上，如果条件允许可以通过无极调速。必须选择事故处理能力相对灵108地质勘探Geological prospecting活的，便于操作，在实际操作中应用范围较为广泛的钻机进行施工。其中取芯工艺要控制在-90 30范围内，长度在200m以上。现场开孔施工时，完成开孔后需要立即清洗干净内部杂质，随后用套管进行巩固，开始试压处理。当压力值满足建设要求后，需要连接后钻头和岩心管，连接完成后需要进行循环压力测试，再逐步提升压力值。开始要控制好转速和压力值，待钻进0.3m 0.5m以后，逐步恢复正常。获取岩心后，需要做好防护，做好标识，并存放到制定的箱体内。随后进行封孔处理，保证密封性能良好。2.2液动潜孔锤钻进技术从目前施工中应用到的工艺来看，液动潜孔锤应用范围较为广泛。其工作特征较为明显，不仅能够满足现场回转式钻进的需求，还完成冲击钻的目标。在实际工作中可交替开展，岩层破碎效果更明显，减少了束缚性，优势较为明显。实施钻进作业时，必须要在泥浆泵辅助完成，提高孔垂的驱动力。随着冲力的反复作用下，钻头工作时受到的力量也在不断上升，再经过回转剪切作用，大大提升了破碎工作的效率。2.3水平行对接井钻进技术信息技术对于我国钻井技术的发展和进步起到了重要的推动作用，水平行对接技术的出现就是科技进步的重要体现。矿井挖掘中应用了该技术后，矿产开采率明显上升，大大减少了地下开采面积。但是从现场作业需求来看，除了确保在岩层钻进工作中的准确性外，还要控制好平衡性。需要保障几百米的钻进开采作业。鉴于这一特征，在实际操作过程中，对工作人员的专业能力和实践经验有着极为严格的要求。2.4多工艺空气反循环钻进技术相较于原有的取芯钻进施工工艺而言，目前研发的空气反循环技术在现场施工中的应用，大大提升了企业的工作效率，同时有效控制成本，钻孔效果更显著。即便施工现场的地形结构较为复杂，都不会影响到该技术的应用效果，钻进工作依然能够按照预期的目标完成，为工作开展提供了强大的技术保障。岩层取样工作中，空气反循环钻进技术无法满足柱状岩心的获取要求。因此，目前该技术在我国的矿产资源勘查工作中，未实现大范围普及和应用。来自于空气的作用力，可满足潜孔锤的动力需求，为后续作业开展提供了更加有力的保障。在潜孔锤影响下，钻头不断重复工作，岩石破碎效果更明显。随着破碎的反复操作，期间产生的废气迫使岩屑脱离地表。在矿产勘查工作的开展中，虽然该技术的优势较为明显，但是其存在弊端也是不容小觑的。主要体现在，该技术不能适用于所有的施工条件，由于岩石层硬度值的变化需求，选择的钻探技术也存在着一定的差异，在施工技术的选择上，相关人员要谨慎为之。2.5深部地质钻探技术从整体覆盖面积和资源的储备量来看，我国有着绝对的优势。而这些资源的分布情况也大不相同，有存在于表层的，还有一些埋藏深度较大，而深度开采作业实施难度系数相对较高。原有的技术水平显然已经无法满足工作需求，人们也在积极研发先进的深度作业方式，来提高矿产资源的开采效率，为社会发展提供更多的资源。实践证明，在钻探技术不断进步，矿山开采工作效率提升的同时，工序衔接更流畅，更符合当下国家提出的节能环保新型发展理念。事实证明，随着深度钻探工艺的大力推广，我国矿产开采现场施工效率提高的同时，实现了企业成本的合理化控制。在实际应用中，该技术对于施工设备及相关配件有着严格的要求，必须要确保杆具等受力达到使用标准。正常情况下产生的振动力不会影响结果的准确性，工作人员要重点关注钻杆和钻具之间是否保持平衡，保障钻探工作的全面开展。在矿产勘查技术的不断升级和换代中，遥感技术发挥着至关重要的作用。第一，为了更好地完成勘察任务，提高工作效率。工作正式开始前，需要做好辅助模型，来完成特定区域的勘察工作。遥感技术应用中，内部影像的色调要合理选择。整个勘察工作的按照计划有序衔接，工程质量和工期更有保障。第二，现场实施勘察作业时，必须要提前做好施工方案。认真分析行业内先进的施工技术，根据施工现场的实际情况，经过技术人员反复论证后，确定最佳施工方案。第三，实际操作中，工作人员要对现场作出充分的了解，通过遥感影响的工作原理，不断拓宽工作范围。对于施工现场的矿产资源分布情况展开全面分析和预测，为后续开采工作提供更有价值的参考依据。地震反射也是近些年兴起的新型钻探技术，更适合深部矿产资源的勘察巩固走，工程质量更高。实际操作要从以下方面加强管控：第一，在施工中该应用了地震反射技术后，对于深部矿产资源的分布情况掌握更清晰，数据更真实有效。从矿产资源所处位置来看，由于位于地下深层部分，钻探技术的实际操作中，相应的信号收发会受到限制。在诸多条件影响下，地震反射技术的实际应用效果也会受到限制，整个工程质量无法达到预期效果。第二，随着钻井深度的不断增加，整个技术的信号反射能力越来越差。为了解决这一问题，在实际操作中，可以利用三维技术来提升信号，通过科学调控，节约成本提高效率。3 提高我国钻探技术和矿产勘查水平的建议3.1充分重视现代钻探技术手段在深部矿产资源勘查中的应用要想科学精准完成施工区域的预测工作，划分好矿产结构分布，对于较深的区域勘察技术，要尽量可以穿透地层的影响，满足工作效率，提高质量保障。在此阶段，科技发挥着不可替代的作用，技术研发人员要积极进取，结合工作中出现的问题，及109地质勘探Geological prospecting时找出不足之处，保质保量完成勘察任务。对于参与勘察工作的人员，必须要熟练掌握相关技能，除了具备理论知识外，还要有丰富的实践经验。从我国地形结构来看，矿产资源的分布深度值大约在500m 2km的深度范围。不难看出，我国矿产资源勘察工作任重而道远，工作人员要敢于改革，努力寻求符合我国现阶段勘察工作的现代化钻探技术。国家对能源的重视程度逐步上升，无论是技术还是资金上都有了更大的投入。随着科技的不断发展和进步，技术研发人员更要努力创新，及时改进工作中存在的不足，将更多的热情投入到我国深部开发矿产资源钻探技术的研究中，分阶段开展工作，逐步扩展500m 1km勘察技术，加强1km 2km深度的勘探技术研发。从理论到实践，不断提升技术水平和实际经验。同时，工作人员还要重点关注技术的升级和换代，对于深部矿产资源开采项目是否可行，作出深入研讨，提高技术和资金保障。3.2钻进过程中对定位的高精度要求矿产资源的埋藏深度越大，对于钻探技术的精确度要求越高，也是满足现场施工需求，提高施工效率和质量的关键影响因素。在实际工作中，技术人员的操作水平越高，获取的数据值越准确，为后续工作人员提供更有价值的参考信息，无论是质量基础还是信息准确性，都会有显著提升。在钻探技术的应用中，相关人员要根据勘察任务要求，准确定位，提高问题解决效率。对于施工中用到的相关设备，要及时检修和维护。加强对现有人员的管理，定期培训，提升他们的综合素养，端正工作态度，保持优良作风，努力提升个人能力。结合工作中的失败教训，积极寻求问题的解决方案，敢于改革和创新，努力寻求一套符合企业实际情况的先进技术方案和管理手段。3.3智能化手段融入钻探决策与诊断监控工作信息时代背景下，钻探技术的应用必须基于人工智能技术完成模型的创建。如果沿用传统的工艺，领导层作出错误决策，很难在有效的时间内发现问题，会影响到企业的发展和经营目标实现。作为企业的管理者，要敢于创新和发展，让信息技术成为企业生产的一部分，构建一套符合自身发展需求的新型空间结构组合，来辅助企业制定正确的发展目标。作为核心技术责任人，相关人员要高度负责，通过学习努力提升个人水平，及时找出问题，并作出科学的处理。事实证明，在企业勘察工作实施中，引进智能技术后，无论是风险防御还是监管力度，都取得了质的突破，大大提升了误差的曝光机率。企业管理者要积极推进智能钻探体系的建立，并综合以往施工中存在的问题，不断优化和完善。技术研