深部探礦設備與施工技術探討

蔣青光 魏厚紅 陳清 方紅亮

摘要：隨著我國經濟水平的持續發展，在科學技術這一領域取得了不菲的成績，因此使得我國經濟水平得以垂直性高速度向上發展，這其中與礦產資源的發展息息相關，但是目前我國的深部探礦設備與施工技術還跟不上時代發展的腳步，勘探出來的資源漸漸滿足不了社會生產的需求，所以接下來本文就深部探礦設備與施工技術作簡要分析探討。

關鍵詞：深部探礦;施工技術探討;探礦設備

引言：

隨著時間的推移我國的淺部探礦礦產資源已得到充分的勘探開發與利用，漸漸的我國的淺部礦產資源出現了匱乏。為了進一步發掘和利用我國的礦產資源，相關技術人員把目光投向了深部礦產資源的勘探及開采利用，但是在勘探、開采過程中也遇到了諸多問題，因此接下來本文從深部探礦設備的簡論與特點;深部鉆探設備的現狀;深部鉆探的技術施工三大方面進行簡要分析探討。

一、深部探礦的簡論與特點

就我國的深部探礦來說，它是在當今科學技術蒸蒸日上的發展基礎之上提出的一個新課題，早在上世紀時期，我國的科學技術水平一直處于較落后的狀態，探礦設備的研制、生產和施工技術也跟不上時代的腳步，無法滿足生產的需求，礦產資源的開發利用主要停留于淺部資源。但是現在不同了，我國處于高速度、高質量的發展時期，無論是經濟、文化、政治還是科技水平我們都處于世界前列，對礦產資源的開發利用也轉向了深部探礦[1]。在進行深部礦產資源勘探、開發利用過程中，相關技術人員應該正確選用鉆探設備進行深部鉆探，進而順利探獲所需資源。在對鉆探設備進行選擇時，要綜合考慮各方面的因素，對需勘探的地質情況進行充分研究，確保施工的順利進行。目前國內常見的鉆探設備分為：1、三百米以內的淺孔鉆機;2、三百至六百米的中淺孔鉆機;3、一千二百米至兩千米的深孔鉆機;4、兩千米以上的超深孔鉆機。在選擇時一定要綜合考慮多方面因素，以確保深部鉆探的有效實施。

二、鉆探設備的現狀

針對不同的礦種類型有著不同的鉆探工藝方法?？碧娇装纯咨钜话憧煞譃闇\孔、深孔、超深孔。由于歷史上的原因，在上世紀50-60年代，我國主要靠引進外國或是仿造國外的淺孔鉆機為主，直到我國成功地研制出了新型液壓鉆機XY-4型鉆機（又叫千米鉆機）。一直到現在在進行地質勘查中大量使用的仍舊是千米鉆機或是同種類型的鉆機。如果想要保證鉆探項目的順利實施，在鉆探設備的選擇上，則要根據地層地質的實際情況、鉆孔的深度及結構設計來進行合理選擇，以免在施工開始后，造成不必要的麻煩。通常建議選取施工能力大一級的鉆探設備，以應對施工過程中可能出現的復雜情況。在實際鉆孔深度為800米至1400米之間時，可以選擇XY-5型的鉆機;在實際鉆孔深度為1400米至1800米之間時，可以選擇XY-6型的鉆機;在鉆孔深度在1800米和2500米之間時，則可以選擇XY-6B型鉆機。鉆孔設備選擇的原則：（1）針對鉆孔設計時的終孔口徑、鉆孔結構及地層情況來選擇合適的鉆機型號;（2）最好選擇重心比較穩定、變速選擇范圍較寬、立軸行程較大的;（3）有條件的情況下最好選擇電力驅動鉆機;（4）選擇符合國家標準，行業標準的;（5）鉆機的維護、維修保養方便快捷，零配件可換性強的。

三、深部探礦的技術施工

1、防斜技術。在深部鉆探施工中確保一個鉆孔的安全性是重中之重，所以必須要嚴格對防斜技術加以重視，鉆塔、鉆機安裝必須要穩固、立軸角度準確，立軸上下的卡盤都需要正常使用，并校準主動鉆桿，主動鉆桿盡量采取高質量大口徑且相對短一點的，嚴格的控制主動鉆桿的晃動性。此外，在施工過程中，遇復雜破碎、松軟等地層時，盡量低壓、慢進，并正確使用護壁泥漿，防止鉆孔偏斜。

2、堵漏技術。在鉆探施工中最容易出現的就是漏水現象了，對堵漏技術進行分析是確保工程順利進行的前提。在出現大量涌水現象時，可使用801或是803堵漏劑、化學泥漿或是物理高分子泥漿技術，具體的配方主要有兩種：（1）、采用氯化鈉、萘磺酸甲醛、水泥、粉細沙;（2）、采用氯化鈉、水泥。

3、鉆進轉速的選擇。鉆進轉速的調整在鉆探施工過程中的應用是又一重要措施，使鉆探施工又向前邁出了重要一步。在鉆探施工過程中，如果鉆具和設備條件允許的話，可以嘗試提高轉速，提高施工效率。施工人員都知道，金剛石在鉆進過程中，它的顆粒具有出刃小的特點，其主要依靠高轉速進行切削鉆進，從而提高效率[2]。

4、應對巖石堅硬的方法。對于巖石堅硬這一問題，可使用金剛石胎體硬度為10至15級的低硬度鉆頭，除此之外，還可采用干磨金剛石鉆頭，在施工時往鉆孔里投磨料使其鉆頭出刃。具體做法是：將體積較大的巖石塊砸成體積在1到2厘米的均勻小顆粒，然后選取十到十五粒從鉆桿投放到孔里，調整合適的轉速、壓力、干磨10分鐘左右后，再轉入正常的鉆進施工，其效果還是比較理想的。另外，也可以使用液壓沖擊器。

四、結束語

綜上所述，深部鉆探工程最重要的就是根據實際情況采取不同的方法進行深部探礦，具體的有防斜方法、堵漏方法、調整轉速法等等，這些技術的運用可與當今社會發展的經濟以及科技的需求相對應，是我國目前以及未來都要為之努力的方向。上文提到的技術運用雖然在某些地區實行起來取得了不錯的效果，但是在探礦生產中還是要根據實際情況采取科學恰當的措施，相關技術人員還要不斷的對鉆探施工新技術進行探究，通過不斷的實踐應用，以探索出最適合的方法，最大限度的提升我國的經濟實力。

參考文獻：

[1]劉方海，李文勝，宮寒冰.淺談深部探礦鉆探特點及技術[J].大科技，2019（36）：218.

[2]王圣勇.深部探礦鉆探特點及技術研究[J].建筑工程技術與設計，2019（30）：1782-1783.

作者簡介：

蔣青光（1967-08），男，漢，浙江浦江人，本科學歷，高級工程師，現從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術工作。

魏厚紅（1973-02），男，漢，陜西安康人，本科學歷，高級工程師，現從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術工作。

陳清（1986-05），男，漢，江蘇泗陽人，本科學歷，探礦工程師，現從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術工作。

方紅亮（1984-08），男，漢，江西資溪人，本科學歷，高級工程師，現從事巖芯鉆探、煤層氣及石油鉆井等施工管理及技術工作。

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