地質巖心鉆探技術在資源勘查中的應用現狀及發展趨勢分析

熊青山

（安徽省地質礦產勘查局321地質隊，安徽 銅陵 244100）

中國自古以來就物產豐富，但是由于中國的人口也十分巨大，因此資源的人均占有量就非常少。所以如果從人均占有量來討論資源的話，中國就是自然資源極其匱乏的發展中國家。這種現狀導致國家的及社會經濟文化發展受到了嚴重的阻礙，與此同時也降低了行業的產品質量。面對這種實際情況，我們需要提高對現有自然資源保護的意識。另一個方面，就是要重視自然資源勘探技術的研發工作進展，繼續發掘出更多的自然資源供人類使用，實現中國自然資源的可持續發展。同時在資源開采的過程中，我們必須保證開采過程規劃合理，不會對周圍的環境產生太大的威脅。舉個例子，陜北榆林煤礦的開采就會影響到周圍的環境，并且過度的開采也導致出現煤礦資源開始大量減少[1]。所以在自然資源開采這個角度，還是需要革新自然勘探的技術，盡量減少人為造成嚴重的自然環境破壞。自然勘探技術的提升對于勘探行業來說是至關重要的事情。

1 地質巖心鉆探技術的基本概述

地質巖心鉆探技術的主要工作就是采用專業的鉆頭在巖石和礦土上進行鉆孔，這樣就能夠將取樣目標物當中的有效成分提取出來。這也是對樣本結構完整性的保證。在整個鉆探巖石或樣本的過程中，我急需的是一個完整的綜合分析技術。因為只有利用最先進的技術才能夠保證實踐過程中得到最實用最科學的巖石樣本，然后在樣本的基礎上進行表面鉆孔，所以這種技術也被叫做巖心鉆探技術。通常我們使用的鉆孔的孔徑是40毫米左右，但是也會根據實際的需求去臨時調整更換不同孔徑的鉆頭，從而獲取不同要求的樣本。巖心鉆探就是的本質就是在不同的巖石中鉆取不同深度的樣本，然后對樣本進行分析和研究，研究結論對礦心開采具有十分重要的指導作用。在19世紀后期中國就開始使用這一項技術，以前的勘探設備都是中國單位從西方國家高價購買回來的（如圖1）。一直到20世紀中期，我們國家也開始研究巖心鉆探技術，只有這樣中國的經濟市場才能擺脫外國的控制[2]。目前巖心鉆探技術已經成為我們的主要使用技術。但是其設計方案還是使用20世紀后期的設計方案，由于我們的鉆探就是不成熟，也就在一定程度上增加了我們的經濟成本。我們國家還沒有使用時間上最先進的鉆探技術。雖然中國的研究人員開始加快研發的路上，但是還是和發達國家先進的技術有很大的差距。現在，政府方面與也開始支持巖心鉆探技術，但是時間的關系還沒有獲得實質性的進展。在工程實施中，很多次都是因為技術不夠成熟所以發生突發事件。因此，如果想要解決當前我們做遇到的關于巖心鉆探的各種技術難題，就一定要抓緊時間研究先進的巖心鉆探技并且在實際應用中不斷優化。還有就是一定能夠要學習發揚國家一些新的技術理念。現在我們國家自然資源是十分緊缺的，這也已經成為阻礙我國社會進步的主要原因。中國政府以及相關的企業投入大量的財力、人力、物力以及建立勘探經費就是為了有效地提升中國的礦產開采效果。隨著相關政策的施行，地質鉆探領域相關的企業越來越多，為勘探技術的研發提供了大量資金，有效地提高了地質鉆探工作效率。在高校科研人員和政府機構不斷努力研發下，中國的自然資源勘探技術也實現了質的飛躍。

圖1 巖心鉆探技術機

2 中國地質巖心鉆探技術的類型

（1）反循環連續取樣巖心鉆探技術。在不同種類的地質巖心探查工作需要有不同的地質巖心鉆探技。而且中國最先進的技術之一就是反循環連續取樣巖心鉆探技術，因此這種技術大量被應用在現代資源勘探工作里面。但是如果想要在日后的工作中更好的應用和發展這項技術，我們就一定要堅持對于這項技術的開發與研究。首先，中國還是需要不斷的引進外國先進技術和設備，在別人的基礎上不斷地優化和發展中國的反循環連續取樣巖心鉆探技術。這樣就能夠讓這項技術能夠逐漸滿足中國未來的技術應用標準。在實際應用中，勘探效率的提升效能如果提升的話，就能夠很快地吸引投資商的青睞。這樣也就達到了擴大企業與企業之間的合作模式的目的與期望，促進中國設備技術的飛速發展。與此同時，它的發展其實也是在提高中國企業發展的效率。反循環連續取樣工作的主要內容就是在套管和鉆桿置入內部循環介質壓，或者在環狀空間和雙壁內控里面介入（如圖2），這樣能夠達到加快鉆桿中心孔內循環效率的目的。

圖2 反循環連續取樣機

（2）繩索取樣巖土鉆探技術。在反循環連續取樣巖心技術被研發與應用以前，中國廣泛被使用的技術是繩索取樣巖心鉆探技術。并且，這項技術在中國目前的工業生產行業具有極其重要的地位。在實際工程項目應用的時候，因為繩索取樣巖土技術的類型太少并不能滿足實際所需的標準，所以就只能通過投入大量資金確保采樣效果和采樣準確性。這種方式只能解決一時的問題，還是不能從本質上解決問題。換句話說，就是這種技術還是存在很多漏洞，不能達到令人滿意的工作效率。這種技術現狀如果大幅度的投入使用，在實際的應用中也會沒有辦法取得滿意的效果。如果把這兩項技術去進行比較的話，繩索取樣技術準確度略勝一籌。因為繩索取樣技術操作簡單高效，節約人力、物力和工作時間。在實際工程實施中，各種測試花費的時間將會很長。因此，這兩種技術缺一不可，它們之間的關系屬于相輔相成、互相成就，共同克服自身的缺陷。縱觀繩索取樣巖心鉆探技術50多年的發展歷程，其發展模式和效率慢慢地在技術人員的努力下開始完善，這樣才能夠保證在未來的技術研發過程中減少技術缺陷帶來的損失，進而帶動整個行業的發展與進步。

3 地質巖心鉆探技術在資源勘探工程中的應用與發展趨勢

中國勘探技術的發展是得益于政府和科研人員對科學發展的熱愛與不斷探索。因為中國人民的努力使得我們的自然資源勘探技術的飛速發展，逐漸開始向能夠更高勘探作業的目標前進。高科技的自然資源勘探技術的發展逐漸廣泛應用地質巖心鉆探技術，資源勘探中應用，能夠更好的完成相應的勘探作業。在實際勘探期間，巖石巖本的獲取要采用科學的辦法，這一作業方式實現起來有很大的困難，還有就是在實際應用鉆探技術的時候，能夠更好的完成資源勘探作業，這是在資源勘探工程中應用其他技術沒有的優勢。然而，隨著中國經濟的逐漸發展，中國目前急需大量的自然資源。自然資源匱乏嚴重是中國現在難以解決的一個問題，因此，社會急需科研人員研究和開發出很多更完美的技術來支撐社會生產的需要。傳統鉆探技術在資源勘查實施過程中已經不具有優勢，主要原因是中國的自然資源勘探工作中采用的鉆探技術需要在更深的環境去作業，還有就是離地表越遠，質地環境的復雜程度和未知性就越高，這也是目前傳統勘探技術沒有競爭力的原因。所以，如果想要研究出更完美的辦法去解決目前遇到的資源勘探困難的情況，研究人員就必須加大資源勘探中采用的各項技術的開發與探索。還有就是我們所說的地質巖心鉆探技術是目前最先進最成熟的科學技術，這項技術現在也逐漸廣泛地被社會接納和推廣。通過對這項技術的分析研究，我們發現地質巖心鉆探技術應用在資源勘探之后，可以大大的提高自然資源勘探作業效率。與此同時，這種技術可以暫時滿足中國經濟發展期間對于自然資源的需求。

4 結語

總的來說，中國地質巖心鉆探技術已經成為一種普遍的技術，繩索取樣巖土鉆探和反循環連續取樣巖心鉆探技術目前已經取得了很好的實際應用效果。如果想要將這種良好的效果繼續發展下去的話，相關的政府部門就一定要重視加大對于技術創新與優化的資金投入和政策支持。這樣才能夠確保中國以后的自然資源地質勘探得到很好的發展與進步。其實地質鉆探技術水平的提高還可以提升中國的國際地位，為我們爭取到更多的經濟利益。所以，我國政府部門以及相關機構應該重視不斷提升技術應用水平，提高對技術人員工作效率的關注，這樣加快促進中國社會經濟與工業技術的快速發展，最后達到從本質上推動社會進步。