探析采礦繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工中的應(yīng)用

雷健祥

（陜西天地地質(zhì)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054）

加強(qiáng)采礦繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工中的應(yīng)用研究，有利于增強(qiáng)深孔鉆探施工作業(yè)開展效果，增加其施工中的技術(shù)含量，更好地應(yīng)對(duì)實(shí)踐中的形勢(shì)變化。因此，需要結(jié)合深孔鉆探施工的實(shí)際情況及要求，重視繩索取芯技術(shù)在其施工中的應(yīng)用，并將相應(yīng)的應(yīng)用研究工作落實(shí)到位，促使深孔鉆探施工作業(yè)計(jì)劃得以深入推進(jìn)，改善其在實(shí)踐中的施工狀況。

1 采礦繩索取芯技術(shù)概述

為了使采礦繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用，并提高對(duì)該技術(shù)的正確認(rèn)識(shí)，則需要了解與之相關(guān)的內(nèi)容。具體表現(xiàn)為。

（1）該技術(shù)本質(zhì)上是一種系統(tǒng)性的技術(shù)，實(shí)踐應(yīng)用中需要通過對(duì)地層條件的充分考慮，且在性能可靠的施工設(shè)備配合作用下，發(fā)揮出繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，全面提高實(shí)踐中的鉆進(jìn)效率。

（2）繩索取芯技術(shù)應(yīng)用過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，確定鉆孔結(jié)構(gòu)，并考慮鉆孔礦層剖面及深度，確保鉆孔結(jié)構(gòu)選擇合理性，進(jìn)而保持繩索取芯技術(shù)良好的實(shí)踐應(yīng)用效果。

（3）繩索取芯技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、鉆進(jìn)效率高、孔內(nèi)事故發(fā)生率低、施工成本經(jīng)濟(jì)性良好等優(yōu)點(diǎn)。因此，深孔鉆探施工中應(yīng)重視該技術(shù)的應(yīng)用。

2 技術(shù)應(yīng)用背景

繩索取芯技術(shù)是伴隨著煤炭開采深度不斷增加而得到更多應(yīng)用的。眾所周知，近年來，隨著深部找礦等項(xiàng)目的持續(xù)增多，在這一過程中對(duì)于繩索取芯技術(shù)應(yīng)用的需求開始不斷的增加。其次，由于許多之前原有的技術(shù)設(shè)備和機(jī)具，以及工藝都無法達(dá)到鉆探施工的要求，因此，許多礦企開始對(duì)于繩索取芯技術(shù)進(jìn)行更加全面的實(shí)踐。與此同時(shí)，隨著我國(guó)開始對(duì)于更多灰?guī)r、粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等區(qū)域的礦產(chǎn)進(jìn)行探尋，針對(duì)礦物裂隙和溶洞發(fā)育等情況，繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用顯得極為重要。

3 繩索取芯技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）鉆進(jìn)效率高。江西相山采用PQ繩索取芯鉆具，鉆塔為20米，孔深設(shè)計(jì)為2500米～3000米，每次能提4根鉆桿作為一個(gè)立根；當(dāng)孔深是1000米時(shí)，需要提鉆桿250次，完成取芯后，還需要把這些立根回放到孔內(nèi)，全程需要花費(fèi)4個(gè)小時(shí)，時(shí)間長(zhǎng)、效率低。而采用繩索取芯技術(shù)，從打撈巖芯到繼續(xù)鉆進(jìn)，全程僅為20分鐘。

（2）大大降低了施工成本。人力方面，繩索取芯只需普通雙管鉆進(jìn)人力的50%，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。效率方面：繩索取芯技術(shù)純鉆進(jìn)時(shí)間的利用率在50%以上，而普通雙管鉆進(jìn)的純鉆進(jìn)利用率只有30%。孔內(nèi)如果出現(xiàn)事故，輔助的鉆進(jìn)時(shí)間更是無法統(tǒng)計(jì)，甚至可能報(bào)廢整個(gè)鉆孔，損失的經(jīng)濟(jì)效益無法估計(jì)。

（3）勞動(dòng)強(qiáng)度低。通過繩索取芯方式，取巖芯時(shí)不用提鉆桿，當(dāng)巖芯裝滿巖芯管時(shí)，只需把鉆具連帶巖芯提到地表，同時(shí)將打撈器用絞車帶動(dòng)金屬繩放到孔底，完成繼續(xù)鉆進(jìn)。這樣就能大大減少勞動(dòng)力，避免了繁重的體力勞動(dòng)，僅僅需要2～3人就能完成工作。

4 繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工中的應(yīng)用探討

為了確保礦區(qū)深孔鉆探施工作業(yè)開展有效性，全面提高其在實(shí)踐中的施工質(zhì)量及效率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其施工成本的有效控制，則需要重視繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用。具體表現(xiàn)在以下方面。

（1）合理選用施工鉆頭。基于繩索取芯技術(shù)的深孔鉆探施工作業(yè)開展，為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的高效利用，給予其施工作業(yè)計(jì)劃推進(jìn)過程必要的技術(shù)支持，則需要在實(shí)踐中合理選用施工鉆頭。具體表現(xiàn)為 ：①施工人員應(yīng)結(jié)合繩索取芯技術(shù)的功能特性及深孔鉆探施工區(qū)域的實(shí)際情況，用環(huán)氧樹脂將施工鉆頭粘牢，并在適量的機(jī)油涂抹于其外部套管，促使施工鉆頭在深孔鉆探施工中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用，滿足其施工作業(yè)高效開展要求；②在施工鉆頭選用的過程中，需要通過對(duì)綜合應(yīng)用試驗(yàn)要求的考慮，確保施工鉆頭參數(shù)設(shè)置有效性，使得深孔鉆探施工中繩索取心鉆頭性能更加可靠，從而增強(qiáng)實(shí)踐中的施工作業(yè)落實(shí)效果；③在選用性價(jià)比良好的施工鉆頭時(shí)，也需要對(duì)深孔鉆探施工及上下鉆具提鉆時(shí)間及占用的輔助時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行考慮，促使施工鉆頭在基于繩索取芯技術(shù)的深孔鉆探施工方面有著良好的應(yīng)用工況，進(jìn)而為相應(yīng)的施工作業(yè)計(jì)劃按期完成提供保障。

（2）控制好取心器質(zhì)量。在改善深孔鉆探施工狀況、保持其良好施工質(zhì)量的過程中，為了發(fā)揮出繩索取芯技術(shù)在其施工中的實(shí)際作用，則需要控制好取心器質(zhì)量。具體表現(xiàn)為：①注重金剛石繩索取心單動(dòng)雙管鉆進(jìn)取心器使用，確保該構(gòu)件在深孔鉆探施工應(yīng)用中的質(zhì)量可靠性，進(jìn)而滿足其施工作業(yè)有效開展要求 ；②強(qiáng)化取心器質(zhì)量控制意識(shí)，將相應(yīng)的質(zhì)量控制工作落實(shí)到位，從而保持其良好的功能特性，促使基于繩索取芯技術(shù)的深孔鉆探施工作業(yè)更加高效，降低實(shí)踐中的施工風(fēng)險(xiǎn)[1]。

（3）有效調(diào)整鉆孔間隙。深孔鉆探施工中發(fā)揮繩索取芯技術(shù)的實(shí)際作用時(shí)，需要對(duì)鉆孔間隙進(jìn)行有效調(diào)整。在此期間，需要做到：①結(jié)合深孔鉆探施工及行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)鉆孔間隙進(jìn)行有效調(diào)整，且對(duì)鉆頭及卡簧座的間隙狀況進(jìn)行深入分析，確保繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工應(yīng)用中的鉆孔間隙調(diào)整有效性，進(jìn)而保持良好的深孔鉆探施工質(zhì)量；②實(shí)踐中對(duì)鉆孔間隙進(jìn)行調(diào)整處理時(shí)，也需要施工人員控制好打撈繩的下放速度，必要時(shí)應(yīng)對(duì)鉆具進(jìn)行卸開檢查，使得深孔鉆探施工作業(yè)計(jì)劃推進(jìn)過程不受影響，并實(shí)現(xiàn)對(duì)繩索取芯技術(shù)的高效利用。

5 結(jié)語

綜上所述，做好采礦繩索取芯技術(shù)在深孔鉆探施工中的應(yīng)用研究工作，具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義 ：有利于滿足深孔鉆探施工作業(yè)高效開展要求，提高其施工質(zhì)量及施工效率。未來在對(duì)深孔鉆探施工進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)考慮繩索取芯技術(shù)在其施工中的應(yīng)用，并對(duì)該技術(shù)作用下的深孔鉆探施工效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，確保該技術(shù)有著良好的適用性。