- 收藏
- 加入书签
地质工程勘查中钻探技术的运用分析
摘要:我国国土面积辽阔,同时蕴含了丰富的矿产资源。由于受到我国经济发展的局限性影响,我国钻探技术水平与发达国家相比仍有较大的差距。随着我国科学技术水平的不断提高,部分产业对矿产的需求量逐渐扩大,这无疑推动我国钻探技术的全面发展。基于此,本文将就地质工程勘察过程中钻探技术的运用做探讨分析,以供相关人士参考、交流。
关键词:地质工程;勘察;钻探技术;运用
引言:
随着我国经济水平的不断提高,人民物质生活水平有所提高,各方面对能源的需求量都在增大。但现阶段地表以及浅层的矿产资源已经十分稀缺,为了更好地满足目前社会对于矿产资源的需要,相关单位对矿产资源周边的地质勘察以及深部地质钻探找矿技术引起了高度的重视。对此,深入探讨和分析钻探技术能够有效地推动矿产工作的顺利开展。
一、地质勘察的主要内容
通常情况下,地质勘察工作需要耗费较长的时间,同时勘察工作的开展需要根据矿产资源的储备量以及矿产工作总进度来做科学的安排,从而避免出现对矿产资源的过度开采,造成经济损失。对矿山的勘察工作主要包含:矿山选取、开采计划、矿产冶炼等等,根据勘察内容的不同可以有针对性地选择不同的勘察方式从而有效地提升矿产资源的开采量,并采取最佳方式利用矿产资源。在对矿山的实地勘察过程中,勘察人员时常会勘察到一些与矿产资源类似的物质,这些便是尾矿、矿石等等。我国的矿产资源利用率低的原因就是对尾矿的不合理利用,造成对资源的过度浪费。不仅如此,深部的地质矿产的开发对钻探技术有了进一步的要求,同时对尾矿、矿石的勘察和开采也应当得到合理的规划。勘察人员在地质勘察过程中应当做好对尾矿、矿石资源成分和储量的详细记录,从而有效地提高对矿产资源的利用率。倘若所勘察项目对象是一个封闭的矿山,为了使得勘察工作开展能够正常进行,务必要使得整体的勘察流程符合相关要求和规定,同时做好对勘察对象地质环境的全方面具体分析,将所得到的资料等地质报告向相关部门上报,并落实对矿山的环境保护。
二、钻探技术的重要性
随着我国探矿工程项目数量的增加,对于做好工程质量、安全保障的相关因素也随之增多。因此,将探矿工程项目中钻探技术的有效应用显得尤为关键。钻探技术不光是一个单纯的流程,其更体现了一个科学、合理、有序的钻探计划。钻探技术的有效使用能够合理地控制工程开展所耗费的具体成本,并且对于一些地质环境较为复杂同时地形变化多端的区域钻探技术同样可以达到良好的钻探效果。
三、地质钻探技术在发展过程中存在的问题
(一)新技术实际应用出现问题
在我国地质钻探的发展过程中,我国自发研究了新型的钻探技术,同时也引进了国外先进的钻探技术。但在实际的钻探工程项目开闸过程中,由于地处地形复杂区域同时受到深孔钻井等因素影响导致钻探技术很难得到有效的应用。不仅如此,新技术的应用范围较小,目前尚未得到大面积地使用。
(二)地质钻探技术水平有待提高
相比于国外发达的钻探技术,我国的钻探技术发展水平目前较差,同时还有一部分矿产企业仍在沿用上个世纪的老旧设备进行对应的钻探工作。不仅如此,岩土钻掘在我国仍处在发展的初期,与地质钻探技术和钻探设备相比相差甚远。
(三)缺少专业技术人才
钻探技术的使用并不简单,因此需要相关技术操作人员具有足够高的专业水平,并且能够严格地按照技术规定来使用技术,同时还要做到对技术的熟练应用,对于突发状况能够灵活地应对。而目前我国该方面的技术人才十分稀缺,对技术人员的专业培训较少,使得地质钻探技术在我国的发展进度缓慢。
(四)产能过剩
和国外的勘察机构不同,我国地质勘察人才队伍几近饱和,我国对于地质勘察工作的资金投入十分充足,同时会依照地质工程的发展现状,从而及时地出台对应政策扶持工程项目的有序开展。但现阶段,我国地质勘查队伍实行勘探工作的依据不符合国家需要,目前是根据勘察队伍人数来分配工作任务。这样会使得后续加入勘探队伍的工作人员失去良好的勘探机会,导致矿产资源勘察工作的产能过剩[1]。
四、地质工程勘查中钻探技术的方法以及应用
(一)反循环连续取样钻探技术
该技术一般被应用于深部的地质找矿工作,其工作原理是依靠自身循环载体来压缩空气,最终完成取样工作。反循环连续取样钻探技术虽然在勘查成本上得到有效地控制,但一定程度上会使得工程施工时间有所延长。主要是由于该技术在实际使用过程中会使得地表岩屑产生,此时需要应用到双臂钻杆来击碎岩屑。随着时代的不断进步,我国深部地质找矿技术水平可以有效地借鉴国外的先进技术,通过不断完善,最终研制出符合我国实际地质状况的钻探技术[2]。
(二)受控定向钻探技术
与其他钻探技术相比,受控定向钻探技术的优点在于其能够有效控制钻孔轨迹,使得钻头能够按照预期接近目标钻探区域,使得深部找矿工程项目的精确程度有所提高,并对应解决了钻孔偏斜等问题。在实际钻探过程中,有效利用该钻探技术能够较好的实现一主多支的伞状钻孔或者羽状钻孔,一定程度上减少了钻探工程的工作量,节约了部分深部钻探耗费的资金,减短勘探所耗费的时间,并能够提升钻探的精确度。不仅如此,受控定向钻探技术能够自主地设置钻探轨迹,并有效地避开大部分的钻探障碍,保障钻孔得到钻探预期目标点,推动复杂钻探轨迹钻孔的实现[3]。
(三)地质钻探技术
目前常见的地质钻探技术有:冲击钻探、震动钻探、回转钻探等等。地质钻探工程项目发展初期,所使用的钻芯尤为简陋,同时对钻探设备要求不高,导致钻探的实际深度偏低。而随着钻探技术水平的提高,钻探技术与仪表控制、全液压驱动等新兴技术相结合。目前较常见的高性能定向钻井技术,不论是钻探的深度还是钻探的精确度都比其他普通钻探技术要高得多。此外还有循环连续取芯钻井技术,有效利用压缩原理,将碎片在高速运转的空气中放入地质内,方便后期对地质样本的收集。但由于该技术需要搭配使用特殊的壁挂式钻杆,因此目前尚未得到大范围的应用[4]。
(四)金刚石绳索取芯技术
在使用该技术过程中会运用到金刚石,主要是利用其足够坚硬的特点以实现在深部地质的找矿目的。与普通的钻探技术不同,金刚石有得天独厚的硬度和密度,使得其钻探的深度更深,因此在地质钻探工作中该技术得到广泛地使用。在实际使用该技术时,其绳索采用的是特殊材质,其能够对金刚石的钻探方向进行有效地控制,绳索和金刚石的有效结合使得钻探效率大大提高,同时钻探的成本也得到降低,由此可见金刚石绳索取芯技术十分适用于深部地质钻探工程。
五、结束语
综上所述,地质勘查工程项目中勘探技术的工艺多样且复杂,同时技术应用面积十分广阔,因此针对不同类型的地质勘查要依照实际情况采取合适的钻探技术来进行实际的钻探勘查工作。不仅如此,相关钻探技术人员还需要不断的提升自身对技术使用的熟练程度,从而有效地使用钻探技术,推动我国钻探技术事业的快速发展。
参考文献
[1]梁轩,魏凯,王宇新,等.钻井技术在地质勘探中的研究与应用——评《石油钻井》[J].新疆地质,2020,38(1):1-20.
[2]潘飞飞,白何领,孙军胜,等.双频激电法在西藏抱布德铅锌矿勘探中的应用[J].矿产勘查,2020,11(5):7-60.
[3]陈勇,陆生林,黄晟辉.空气反循环取样钻探技术应用于金矿勘查的地质效果对比研究[J].钻探工程,2021,48(9):7-55.
[4]童俊涛,吕文军,曾令,等.绿色勘查技术在广东诸广矿集区铀矿钻探工程中的应用与分析[J].世界核地质科学,2021,38(4):7-44.
京公网安备 11011302003690号