研究探礦工程新技術在工程中的應用

周立新

（湖南化工地質工程勘察院有限責任公司，湖南 長沙 410004）

近年來，探礦工程技術快速發展，涌現出各類新技術，為相關工作的開展，提供了技術保障。從新技術的應用情況來說，雖然發揮了很大的作用，不過探礦工程情況復雜，對技術水平的要求較高，若想保證技術作用發揮，需要加大技術研究和人才培訓等，進而有效應用各類技術。

1 探礦工程新技術的應用意義

現階段，煤礦產業處于轉型發展階段，市場需求不斷增加，對探礦工程有著更高的需求。此發展背景下推廣應用高效的新技術，具有現實意義。目前來說，探礦工程新技術類型較多，技術應用能夠提高探礦作業的質量和效率，同時為后續的開采作業提供保障。不過新技術的推廣應用水平還不高，主要受到思想因素和人才不足等的影響，需要加以完善和優化。

2 探礦工程新技術在工程中的應用分析

2.1 液動錘鉆進技術

各類新技術中液動錘鉆進技術的應用相對廣泛，強有力推動著金屬礦產業的持續發展，液動錘施工米數早已超過百萬。運用此技術，促使鉆進作業效率和質量得以提升，增量了回次進尺的延長效果，同時能夠減少材料資源的消耗。隨著技術的不斷完善，液動錘鉆進技術得以有效完善，增強了耐高溫性能，可適應深孔背壓。實際應用中能夠持續作業500個回次，復雜的環境下作業，單井鉆進總進尺能夠達到3 000～4 000 m。新技術總結： （1） TorkBuster扭力沖擊器。使用PDC鉆頭鉆硬質巖層，同時能夠實現有效的定向控制，保持扭矩不變。操作時將扭力直接作用到設備的鉆頭上，進而大幅度的提高鉆頭功率，能夠減少黏滑運動，提高機械鉆進速度，延長鉆頭的使用壽命。（2） 雙作用旋沖鉆具-TAFK-1。基于原螺桿鉆具，將傳動軸的推力軸承進行改組，使其成為沖擊加旋轉的特種軸承，使用橢球軸承，在滾動時產生高低運動，進而形成旋轉沖擊作用。運動原理如圖1所示。

圖1 運動原理

此沖擊扭力器使用牙輪以及PDC鉆頭，來提高機械鉆進速度，有效減輕了井下振動，黏-滑、彈跳以及回轉，優化了鉆頭的剪切作用，增強了破巖的效果。表1為尺寸規格。

表1 尺寸規格

2.2 金剛石繩索取芯鉆進技術

探礦工程新技術中的金剛石繩索取芯鉆進技術，在實際應用中主要運用提取鉆芯的方法，適應復雜地層的探礦作業，可高效開展鉆探作業，獲得不錯的鉆探效果。從探礦工程應用實踐來說，實現了取芯升降作業的成本節約，同時增強了鉆進作業的安全性。此技術主要是利用金剛石鉆頭，進行巖石破碎處理。當破碎硬脆巖石時，采取壓皺以及壓裂方法；當破碎塑性巖石時，采取的切削方法。整個鉆進作業的開展，主要是利用增加轉速的方法，實現對鉆進效率的提高。需要注意的是，運用此方法，若想保證技術應用效果，要合理選擇鉆頭，保證鉆進作業的效率。一般來說，軟巖層多使用聚晶金剛石鉆頭；中硬度巖層多使用天然金剛石表面鑲嵌鉆頭。嚴格按照鉆進作業流程操作，確保鉆進作業的質量。通過控制好鉆壓和轉速、沖洗液使用量，實現對鉆進效果的有力把控。施加鉆壓操作時，要做好階段性的把控。各個回次包括初始壓力和正常壓力狀態，要結合實際情況做好把控。對于轉速的選擇，根據標稱口徑以及鉆頭的類型選擇。沖洗液的使用量確定，主要依據巖層的性質和鉆頭種類，確保沖洗作業的效果。嚴格按照操作規程要求，做好探礦工程質量和效益的把控。

2.3 空氣泡沫鉆進技術

探礦工程新技術中的空氣泡沫鉆進技術，實際應用中有著很強的針對性，多應用于干旱缺水作業環境中。從探礦工程的應用情況來說，此技術的應用優勢體現為鉆進速度，借助空氣潛孔錘，實現快速鉆進作業，有效提高了作業效率，同時能夠反循環連續取芯，達到了提高作業效率的目標。使用潛孔錘時，要先從空氣機輸出高壓空氣，接著使用鉆具進入沖擊器尾端，最終通過逆止閥達到氣缸位置，利用氣缸作用推動沖錘做功，驅動鉆頭運行，最終將破碎巖石。探礦工程作業中，運用空氣泡沫鉆進技術，要做好泡沫液的質量把控。通過在水箱內進行均勻調制，使用鉆進配置的泡沫泵，將泡沫液泵入鉆機的動力頭，借助高壓空氣的力量，通過鉆桿進入到孔底工作。采取此技術手段，發揮潛孔錘的作用，提高了硬巖石的破碎效率，并且能夠保證井壁整體的穩定性[1]。若能夠規范使用，對提高反渣的速度效率，有著積極的作用。除此之外，含水層輕易不會被鉆井液堵塞；不需要使用泥漿泵，作業效果較好。技術應用優勢整理如表2所示。

表2 技術優勢

2.4 3S技術

現階段，探礦工程作業中3S技術的應用相對廣泛，包括GPS和GiS以及RS技術。采用GPS技術手段，能夠為探礦工程工作人員，提供完整的三維坐標信息、三維速度信息、時間數據等，實現對礦產資源分布的精準定位，保障開采作業有序開展。采用GiS技術手段，能夠獲得空間數據，實現數據的高效管理和處理，為成礦預測和礦產資源分析等的開展，提供有力的支持。運用RS技術，比如地球化學遙感探礦技術等，能夠獲得構造信息和植被信息等，為礦產勘察作業的開展提供依據，發揮著積極作用[2]。不同的技術應用優勢和效果差異，若想保證上述技術得以有效發揮，要結合探礦工程實際情況選擇，最大程度上發揮各類技術的應用作用。除此之外，還可以綜合運用上述技術，彌補單一技術應用的不足，滿足探礦工程技術的需求和要求，促使各項工作高質量落實。通過制定科學完善的技術應用方案，落實到探礦工程實踐，實現對技術應用效益的有效把控。積極推廣應用現代化設備，做好技術創新，探索新技術手段，進而更好地適應探礦工程的現狀，創造更高的效益。

3 探礦工程新技術在工程中的應用策略

3.1 加大技術人才的培養力度

目前來說，探礦工程實踐中新技術的應用作用尚未完全發揮，技術創新力不強。從新技術的應用角度來說，作業人員對技術要點和操作規范的掌握不全面，影響著探礦工程技術效果的實現[3]?；谏鲜隹紤]，要不斷加大技術人才的培養力度，使其能夠擁有高業務素養，能夠充分利用新技術，保障技術應用作用得以發揮。除此之外，培養人才的創新意識和能力，加大探礦工程新技術的研究，為相關工作的開展，提供技術支持。

3.2 創新探礦工程技術管理體系

若想推動探礦工程技術的創新發展，創造更高的經濟效益，利用獲得的經濟效益反哺技術研究，實現良性循環，需要構建完善的技術管理體系。具體實踐中結合探礦工程工作實際需求以及各類技術的應用情況，制定完善的技術應用及管理方案，保證探礦工程相關工作的高質量完成，同時確保技術應用價值的實現。加大技術應用信息的收集，結合探礦工程實際，做好技術應用不足分析，組織技術人員加大技術難點研究，提出技術優化方案[4]。

3.3 做好技術應用的管控

探礦工程新技術的應用作用發揮，要做好技術應用的管控，保障技術效益的實現。組建技術管理工作小組，結合選用的技術特點，制定技術應用管理制度和計劃，指導探礦工程新技術應用管理工作的開展。技術管理工作人員要做好現場技術指導，督促作業人員嚴格按照技術規范和標準操作，及時發現技術應用存在的不足問題，保證技術作用得以有效發揮。通過巡視監督檢查，規范探礦工程施工作業的開展，促使技術應用質量達標。

4 結語

綜上所述，探礦工程新技術的應用，發揮著積極的作用，不僅能夠提高作業的效率，還能夠保障作業的安全性。不過現有的探礦工程新技術，實際應用中還存在著不足，影響著技術應用的效果和價值實現，需要加大技術創新和完善力度，為相關工作的開展提供有力保障。

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