矿产地质勘查中高精度受控定向钻探技术与岩芯定向技术
企业 今日
社会市场经济的快速发展,刺激了矿产资源的不断深入开发。然而矿区的矿产资源储量较为有限,为更好地满足社会各行各业的发展,必须加强对新地点的勘查力度,通过深部钻探积极寻找新矿区,提高矿产资源开采效率。
加强对地质勘查技术的深入认知,能够为提高实际地质勘查工作及技术正确认知,掌握和利用深部钻探技术提供有效保障,提高矿产资源开发的合理性、科学性,更好地推动社会与经济的快速发展。
地质勘查与深部钻探找矿
对于许多生产企业而言,矿产资源都是较为重要的能源资源之一,并且随着经济的快速发展,经济生产对于矿产资源的需求量也在不断增加,加剧了资源紧缺的现象。我国的矿产资源大多分布在较为偏远的地区、山区等,也就使得资源开发的环境体通常较为恶劣。
在进行实际的地质勘查过程中,对于矿产资源开发需要进行的地质勘查范围通常较大,因此在进行实地勘查之前必须充分做好相应的统筹规划工作,使勘查过程得以顺利进行,即便是遇到一些突发事件,也能够得到很好地应对。
地质勘查工作具备较强的专业性与复杂性,若是未能做好充分的提前规划,极易导致勘查过程中诸多问题,对后续矿产的开发质量造成较大影响。
在地质勘查工作中,深部钻探找矿是较为重要的。目前,我国勘查找出的矿产资源地点约为1600多个,而随着社会生产生活对于矿产资源的需求量不断增加,导致了较为严重的矿产区域开发资源匮乏信息。
通常而言,矿产资源的开发作业在距离地表约500m 左右的位置,但是随着开采工作的不断进行,该深度范围的矿产资源逐渐减少,以及矿山开采深度的不断增加,为深部钻探找矿带来较大压力。深部钻探找矿技术必须不断发展,实现进步创新,才能更好地满足不断增加的开采深度要求。
地质勘查主要内容
生产矿山勘查
生产矿山指的是矿产资源开发的生产源头,明确源头是进行地质勘查的首要要务。无论是何种矿山,在进行开采之前都必须对其地质特征及周边相关情况进行全面了解、掌握,确保开采过程的高度安全。
同时需要做好对矿山服务年限、未来规划等的调查,为后续的勘查工作效率提升提供保障,以及避免后续不必要的麻烦。除此之外,在进行生产矿山地质勘查过程中,必须确保方式方法选择的科学合理性。
在确保明确了解矿产资源数量等,同时确保开采工作不会对地质结构产生较大影响,更好地保障采矿作业的安全性,也为深度找矿作业的顺利实施提供安全保障,进而提高矿山的产矿效率。
接替资源勘查
在完成矿山生产勘查之后,必须做好接替资源勘查工作。矿产资源大多属于不可再生资源,因此在进行矿产资源开发与利用过程中,必须实现做好相应的发展规划,尤其是为矿产资源的开采找好接替,有效解决资源消耗问题。
在对接替资源勘查过程中,生产矿山的使用年限、未来规划都是必须高度重视的内容,以便有效提高矿山使用时长,更好地实现矿山开采的可持续性。
一般来说,铜矿、铅矿、锌矿等都是较为常见的接替资源。做好全面的矿产地质勘查工作,能够在较大程度上为实现矿产资源的合理开发,避免出现资源枯竭现象提供有效保障。
综合评价与共生矿、尾矿勘查
想要确保矿山资源开发的较高合理性,做好综合评价以及对共伴生矿、尾矿的勘查工作至关重要。在此过程中需要对各种先进技术进行综合运用,才能实现对共生矿、尾矿等充分了解,同时需要严格遵循相关规定以及相关执行标准,更好地保障地质勘查综合评价有效性,实现矿山开采效益最大化。
关闭勘查
关闭勘查是在矿山开采最终环节的地质勘查,主要是对开采过的矿山地质、水文等结构的稳定性进行勘查,及时发现结构失稳问题,进而能够在最短时间进行解决。
关闭阶段的地质勘查需要严格落实矿山保护相关规定,实现在矿山开采过程中的开采区域的合理保护,确保矿山开采及周边环境的较好安全性,使得相关人员能够事先做好相应的保护措施,确保开采及矿山结构的较好稳定性。
矿产地质勘查与深部钻探
找矿技术存在的主要问题
技术、设备较为落后
目前,我国在地质勘查与深度钻探找矿技术应用方面的工艺较为单一,主要是采用金刚绳索取芯工艺进行钻探勘查,较之发达国家的技术水平有着较为明显的差距,同时取芯工艺与钻探设备的改进、改良水平不高也导致了技术应用的效率较低。
此外,深度钻探设备的引进力度不足,使得钻探的口径较为固定,不能形成较好的极差变数,大大增加了地质勘查与深部钻探工作的危险性,同时也大大增加了钻探困难,降低实际找矿效率。
缺乏高水平的专业人才
矿产地质勘查与深度钻探找矿技术的应用是一项较为专业的复杂过程,除了需要运用先进的设备之外,同时还需要高水平的专业人才支撑。
然而,近些年我国相关领域在人才培养方面较为匮乏,缺乏人才储备的战略眼光,愿意投入地质勘查与找矿行业的年青人员更是极少,导致矿产地质勘查找矿行业发展缓慢,甚至止步不前。
而且在实际矿产地质勘查工作中,许多工作人员不具备相应的专业资质,只是能够简单的操作使用设备,缺乏对地质勘查专业知识的了解与掌握,导致矿产地质勘查与找矿工作的较大障碍。
除此之外,一些单位人员缺乏合理的薪酬福利机制,导致了专业人才的大量流失,不利于矿产地质勘查与找矿工作的顺利进行。
深部钻探找矿技术
高精度受控定向钻探技术与岩芯定向技术
在深度钻探技术体系中,高精度受控定向钻探技术与岩芯定向技术是较为重要与常用方法。借助高精度受控定向钻探技术,能够准确按照规定的方向进行钻孔探查,并且还能在一个大孔上钻出多个小孔,使得深度钻探的可靠性得到大幅提升。
而岩芯定向技术的应用能够使得定向钻探精准性得到进一步提升,提高深度钻探找矿质量。目前,在盐卤矿、芒硝矿等矿产开采过程中,高精度受控定向钻探技术与岩芯定向技术有着较为普遍的应用,并且能够实现5dm以内的深度探矿的精确度。
液动冲击回转钻进技术
液动冲击回转钻进技术起源于20世纪60年代,在经过几十年的应用、探索,液动冲击回转钻进技术得到较大幅度完善,并且出现了多种技术应用类型,不同的应用类型有着不同的具体用途,且效果较为明显。
通常而言,在进行深度钻探过程中极易遇见带有坚硬固体物质的泥浆,大大增加钻探难度,并且也容易造成设备损坏。而采用液动冲击回转钻进技术能够有效规避泥浆中固体物质导致的设备伤害问题,相对于其他技术有着较为显著的应用优势。
深部钻探技术
在进行钻柱与钻杆的深部钻探过程中,深部钻探技术有着较为广泛的应用。在此过程中,需确保钻柱与钻杆的受力均匀,以及采用定期涂抹润滑油的方式降低摩擦损伤,确保设备稳定运行,取得较好的深部钻探效果。
深部钻探技术的应用主要是采用“上下交替”的方式进行钻探。若是深部钻探深度大于1500m则需结合对绳索的合理使用。
在使用过程中需要确保绳索较好的结实度,同时需要加大钻杆的厚度与直径,如绳索取芯金刚石钻探就是较为常用的深部钻探种类。
若是在进行深部钻探时出现地质严重破坏、土壤变松,此时则需借助光谱钻头技术来避免出现施工危险。除此之外,在与绳索取芯技术进行搭配使用过程中需合理使用冲洗液来降低固相、切力、粘度,避免持续钻杆结垢现象。
其他相关技术
(1)遥感技术。随着科技水平不断提升,遥感技术在矿产地质勘查过程中也发挥了较为重要的作用,也越发受到人们的重视。借助遥感技术,能够较为准确地明确深部地质层的矿产资源位置,并且还能够方便勘查位置调整,实现对矿产资源周边地质、水文、岩层等情况的掌握,通过对遥感数据的采集、整合、分析,能够较为准确地发现深层地质矿产资源集中分布位置,大大提高了找矿与开采的便利性。
(2)甚低频的电磁勘查技术。甚低频电磁勘查技术在深度找矿勘查中的应用,主要是借助电磁仪发生相关电磁波,在电磁仪表滤波构件的作用下进行回波的回收与分析,通过对波段的波动情况来确定深层矿产资源的整体分布情况。
在对波段数据进行分析的基础上总结得出矿产资源的分布规律,实现较好的深部地质找矿效益。甚低频电磁勘查技术的有效使用能够大幅降低深部找矿勘查的资金成本,并且能够适应多种复杂环境,在深部地质找矿领域有着较为广泛的应用。
(3)地电化学找矿技术。地电化学找矿技术的应用原理较为复杂,主要是利用了地球化学的研究成果。这一技术主要是以离子吸收率为应用基础,来确定深层地质结构矿藏情况。
利用人工制造的电场驱动岩层离子,以此使得岩石内部离子分布失去平衡,进而出现不同的离子运动情况。通过对这些离子移动信息的收集、分析,确定离子运动情况,进而实现对深部地质矿产资源分布情况的有效探查。
(4)X射线荧光分析找矿技术。在X光射线的照射下不同的矿产资源会产生不同的X荧光现象。借助这一技术进行找矿只需对矿产资源荧光现象的分析就能实现对地质矿产资源种类的判断。
在深部地质钻探找矿过程中,将X光射线照射在勘查区域,通过对反射的线谱强度、波长等的分析,能够较为快速、便捷地确定地下地质层的矿物种类。
加强深部钻探质量控制相关措施
在进行深部钻探过程中,往往涉及对多种技术的应用,因此在进行深部钻探质量控制时需加强对技术应用注意事项的严格把控。
在深部钻探找矿技术应用过程中,要求做好对孔斜度、采取率等严格把控,以免产生较大斜差。在深度钻探距离约为50m时,需要对钻孔方位角、定角进行精确确定。通过在钻头上安装扩孔器的方式来有效维持钻孔直径,同时避免出现斜孔问题。
或者是采用螺杆马达孔底驱动粗径钻的方式来避免持续斜孔。在控制深度钻探找矿时,除了要对斜孔问题进行有效控制之外,采取率的控制也是至关重要。若是开采岩层的完整性较好,则需确保开采率大于80%,而若是破碎岩层,也需将开采率控制在60%以上。
强化矿产地质勘查与深部钻探
找矿技术应用效益的相关对策
提高技术认知
在矿产地质勘查与深度钻探找矿技术应用与发展过程中,相关人员对于这一技术的应用认知对于矿产地质勘查工作而言有着较为重要的影响作用。对此,相关工作人员必须加强对技术应用的认知水平,提高实际应用效益,并且确保深度钻探找矿工作质量。
首先,各职业院校需加强对地质勘查与深度钻探相关专业的建设力度,提高对专业人才的培养力度,为矿产地质勘查与深部钻探找矿工作的发展提供源源不断的人才输入。
其次,相关部门需加强对工作人员的培训,通过制定定期培训计划,对员工进行教育培训,使其能够及时掌握最新的技术及设备应用。采用有效的考核方式,提高员工的专业水平。最后,还需加强实地勘查锻炼,确保员工的技术认知的较高标准。
加强对深部矿产分布探索分析
加深对深部矿产资源的分布研究,对于提高深部钻探找矿技术应用效益有着较为重要的作用。相关单位必须加强对矿产资源分布规律的深入研究,按照规律进行可开发矿山的寻找,进而提高深部钻探找矿技术应用的有效性。
值得注意的是,在对于矿产资源分布规律进行探索分析过程中需结合矿产勘查工作更好地掌握周边地质情况,明确开采要求,确保矿山资源开采的较高安全性。
加强对先进技术、设备引进力度
加强对先进技术的引进,是提高深度钻探找矿技术应用多样化的重要措施。目前我国在矿产地质勘查与深部找矿方面的技术应用较为单一,也因此存在较大的局限性,难以实现对矿山资源的最大化利用。
这就要求相关部门、单位加强对发达国家先进技术、设备的引进,结合自身实际情况,内化国外先进经验,提高勘查与找矿工作质量与效率,实现对深部矿藏的精确定位、开采,更好地满足社会生产生活需要。
结论
总之,在社会发展过程中,矿产资源是较为重要的能源资源,确保矿产资源的充足供应也是社会发展的重要需求与要求,因此,加强对矿产勘查与深部钻探找矿技术的应用有着较为重要的现实意义。
对此,相关单位、部门、人员必须加强对矿产勘查与深部钻探找矿技术应用重要性的深入认识,充分掌握技术的应用要点,明确当前技术应用存在的问题,进而采取有效措施,提高矿产勘查与深部钻探找矿技术的应用效益,提高矿产勘查开发工作的可靠性,更好地为采矿工作的高效进行提供有效保障。