深部找礦鉆探施工技術要點分析及闡述

（四川省地質礦產勘查開發局一一三地質隊，四川 瀘州 646000）

1 工程概況

某礦區位于四川省境內，總面積為1183.75平方千米，礦區東部附近有一一條高速公路，西部有一條公路，交通條件比較便利。

本次的工作重點是在某線上進行鉆探驗證，為深部找礦提供詳實、可靠的依據。礦區內的鉆孔深度普遍大于800m，鉆孔結構相對比較復雜，礦層的層數較多，其中還不乏一些水敏性地層，由此給鉆探施工增添了一定的難度。為確保鉆探施工的順利進行，作業人員應當了解并掌握相關的技術要點。下面就此展開進一步論述[1]。

2 深部找礦鉆探施工技術要點

2.1 施工前期準備

鉆探施工的前期準備工作主要是現場布置，鉆場內的地基面積應當不小于200㎡，同時要確保地基穩固、平整，并且應當挖到質地堅硬的土體或巖石面上，需要特別注意的是，地基填方的面積應當控制在總面積的1/4以內，鉆塔地基不得進行填方處理，為避免地基積水現象的發生，應當在其四周布設排水溝；鉆探施工需要在雷雨季節進行時，應在施工前，將避雷針安裝于鉆塔之上，其安裝高度應當在塔頂上方2.5m處；按照孔深、孔徑、鉆進方法及施工現場的實際情況，對儲漿池、沉淀池的規格進行確定，循環系統與塔基的距離應當保持在1m以上；鉆探現場應配備齊全的輔助工具，各種器具和材料均應整齊擺放[2]。

2.2 鉆探施工技術要點

（1）鉆進取芯。為確保礦芯的采取率達到規定要求，并進一步提升鉆探施工作業的整體質量，在本工程中，使用了一項新的鉆進工藝，即繩索取芯。

①薄煤層鉆進要點。對薄煤層進行鉆進施工時，應當在同一個回次內，將煤層及其頂板和底板全部鉆透，穿過薄煤層，并在底板上鉆進10cm～20cm后，對內管進行打撈，由此可以避免因薄煤層鉆進時間過長，破壞煤芯整體構造的情況發生。②厚煤層鉆進。對厚煤層進行鉆進時，當鉆入頂板之后，應按照實際情況，對鉆井液的性能進行調整，并提高泥漿粘度，這樣有利于巖石粉末的順利排出，從而確保孔底的清潔。如果作業時，存在巖芯脫落的情況，應在妥善處理后，才能對煤層進行鉆進施工；對厚煤層進行鉆進時，單回次的進尺深度應當控制在1.5m左右，同時要確保鉆進參數的一致性，需要特別注意的是，不得隨意提動鉆具，以免影響鉆進質量；鉆進作業的過程中，應當對卡簧的自由內徑與鉆頭內徑的匹配性進行檢查，如果使用舊鉆頭，不可以更換新的卡簧；若是在粉煤層中進行鉆進，應當使用底噴式或內管超前式鉆頭。

（2）套管護孔。為對孔壁進行有效保護，當表土與巖溶地層施工完畢后，應及時下入井口管和隔離套管，需要特別注意的是，套管應下到質地堅硬的巖石上，這樣可以防止其出現脫落的情況，并且套管外部的空洞不宜過大，以免造成套管折斷；取芯鉆進前，應當先下好技術套管，可選用比鉆具口徑大一級的套管，通過技術套管，除了能夠提高孔壁的穩定性之外，還能起到排除巖石粉末的作用，最為重要的是，能有效預防鉆具折斷的問題發生。

（3）堵漏。鉆進施工中，孔段漏失是比較常見的現象，如果漏失的程度比較輕微，只需要采用堵漏劑就可以解決。若是孔內存在較大的節理裂隙，則可能在鉆進時出現程度比較嚴重的漏失，對此可采用粘土和水泥球進行堵漏。下面對上述堵漏方法的施工技術要點進行簡要介紹：

①堵漏劑。將選好的堵漏劑攪拌均勻，加量控制在0.1-0.2%，使用泥漿泵將堵漏劑壓入到漏失的地層當中，這樣便可使漏失問題得到處理。②粘土與水泥球。可以選擇優質的膨潤土和地質勘探專用水泥，兩者按照5：3的比例進行配制，將兩種材料揉搓成直徑20-30mm左右的泥球，從孔口投入，隨后使用實心的鉆具將孔中的泥球搗實，直至泥球超過漏失段1.0-2.0m后，便可進行透孔鉆進。

2.3 確保鉆探施工質量的技術措施

（1）鉆探質控要求。鉆探質量是檢驗找礦成果的主要依據，鉆孔質量的高低與找礦成果的準確性有著極為密切的關聯，實踐證明，鉆孔質量越高，找礦成果就越準確。該礦區對巖芯和礦芯的采取率要求較高，前者為75%以上，后者為80%以上，甲級鉆孔率需要達到100%。同時每鉆進100m，要對孔深進行一次校正，終孔時也需要校正孔深，最大誤差不得超過規范要求的1‰；每回次鉆進，要求對水位進行1次簡易的觀測，間隔時間應當控制在5min以上；封孔必須嚴格按照設計書的規定要求進行施工作業。

（2）質量保證措施。在孔口管與技術套管全部下好的前提條件下，其余孔段的施工，可以采用繩索取芯鉆進工藝鉆至終孔層位，由此除能夠使鉆孔質量得到有效的保障之外，還能使鉆進作業效率獲得進一步提升，有助于巖芯和礦芯采取率的提高。由于本工程中采用的繩索取芯鉆進工藝為滿眼鉆進，其最為突出的特點是能夠有效防止鉆孔偏斜的問題。為確保鉆探施工質量，在鉆進作業中，應對如下幾個方面進行控制：①對于硬度較大、抗壓強度較高的堅硬巖石而言，其會對進尺深度和鉆進速度造成一定的影響，為確保鉆進質量，并提高作業效率，可在施工中采取如下技術措施：選用階梯狀的金剛石鉆頭，該鉆頭能夠加快硬質巖石的破碎速度，有助于鉆進效率的提升；金剛石胎體的濃度應當控制在75%以內，硬度可以選擇HRC28-32；鉆進時，可結合地層的情況，對鉆進參數進行優化調整，通過增大鉆壓、降低轉速的方法，加快胎體的磨損速度。②在軟弱巖層和硬質巖層相互交著的巖面上進行鉆進施工時，若是操作不當，不但會導致鉆孔偏斜，而且還可能引起鉆具折斷的情況，由此除了會影響鉆孔進度之外，還會對鉆孔質量造成影響。針對這一情況，可采取如下措施加以應對：對鉆進參數進行合理選擇，可適當降低鉆進壓力，以2/3額定鉆壓進行鉆進可以有效防止孔斜和鉆具折斷；在鉆頭的選擇上，可以選用平底形金剛石鉆頭，其胎體硬度應在HRC40以上，這樣可以避免胎體崩落，有助于延長鉆頭的使用壽命；通過增加擴孔器的數量來提升鉆具的穩定性，從而避免孔位偏斜的情況發生。

3 結語

在深部找礦中，鉆探施工是一項不可或缺的重要工作，其施工質量的優劣直接關系到找礦成果的準確性。為此，相關作業人員應當了解并掌握鉆探施工的技術要點，并將之合理運用到實際工程當中。同時，還應采取有效的技術措施，確保鉆探質量，才能為深部找礦提供詳實、可靠的依據。

[1]魏碧波.鉆探施工易發事故的危險源分析與評價[J].西部探礦工程,2016(5):56-57.

[2]趙紅軍.鉆探施工技術在復雜地層中的應用[J].西部探礦工程,2016(7):97-98.