基于新時(shí)代背景下探礦工程鉆探技術(shù)的有效性研究

王國林

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

探礦產(chǎn)業(yè)是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐力量，對(duì)于改變區(qū)域產(chǎn)業(yè)方向、市場結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用。在當(dāng)前，我國關(guān)于鉆井技術(shù)在勘探開發(fā)中的應(yīng)用的研究文獻(xiàn)很少，為此，必須找到有效的方法進(jìn)行深入的研究和改進(jìn)，比如說可以在設(shè)備使用和選擇方面，加大設(shè)備使用力度，進(jìn)一步優(yōu)化操作人員技術(shù)水平，本次研究以現(xiàn)代開采活動(dòng)為基礎(chǔ)，在此背景下分析探礦工程鉆探技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，提出一些有效意見，幫助后續(xù)開采工作進(jìn)行。

1 探礦工程鉆探技術(shù)概述

多年來，我國的勘探項(xiàng)目數(shù)量不斷增加，這對(duì)鉆井技術(shù)的使用提出了更高的要求，應(yīng)當(dāng)符合一些項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，才能更好的將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到開采環(huán)節(jié)中去。這對(duì)于應(yīng)用工程鉆探技術(shù)是十分重要的。工程鉆探技術(shù)不是片面性措施，而是一種較為科學(xué)有效的開采理念。任何一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐與推廣都會(huì)受到多重因素制約。

首先，探礦工程開展所針對(duì)的主要對(duì)象就是地下巖層結(jié)構(gòu)，需要深入地表，獲取地下巖層、土壤信息，才能實(shí)現(xiàn)高效率開采。實(shí)際上，新礦物的開采與勘探往往會(huì)采用機(jī)械工具來進(jìn)行。在開采環(huán)節(jié)中，使用鉆探技術(shù)是為了更好研究地下物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高效率挖掘。這一技術(shù)應(yīng)用到開采環(huán)節(jié)當(dāng)中可以有效降低成本消耗，全方位把控開采環(huán)節(jié)，在復(fù)雜多變的地形中順勢(shì)而為，高效率開采礦物。在礦物挖掘環(huán)節(jié)中，利用探礦工程鉆探技術(shù)能夠直接了解到采集對(duì)象情況，獲取巖石內(nèi)部物質(zhì)信息，使用數(shù)據(jù)分析去整合，得到最終結(jié)果。最后，應(yīng)當(dāng)明確礦產(chǎn)資源的開發(fā)對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，這樣才可以推廣鉆探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用。在新時(shí)代背景下，我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛，衍生出了許多新技術(shù)產(chǎn)品，可以促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 探礦工程鉆探特點(diǎn)分析

首先，應(yīng)當(dāng)明確工程鉆探這一項(xiàng)目的工作實(shí)質(zhì)，在開采環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)注意地質(zhì)條件綜合性，進(jìn)行全方位考量，而不是盲目開展開采活動(dòng)。通過收集一些地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，對(duì)其進(jìn)行整合發(fā)現(xiàn)，我國地質(zhì)工程鉆探工作在開展以前，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境、地勢(shì)地形和建筑物類別進(jìn)行全面分析，根據(jù)規(guī)格配置合適的勘探設(shè)備，并找到合適的生產(chǎn)計(jì)劃。在正常情況下，所需的設(shè)備不受專業(yè)要求的提高。其次，目的性特點(diǎn)。探礦工程在開采之初就已經(jīng)有了詳細(xì)規(guī)劃，能夠?qū)τ阢@探環(huán)節(jié)進(jìn)行把控。

鉆孔目的在于了解當(dāng)?shù)氐乇硐聨r層物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及土壤水分含量等，采樣和隨后的綜合分析與鉆井方法和鉆井深度的使用直接相關(guān)，最后是復(fù)雜的功能。搜索項(xiàng)目通常需要大量的勞動(dòng)力和物質(zhì)資源，并需要實(shí)施大規(guī)模的項(xiàng)目，工程覆蓋面積比較寬泛。因此，在勘探過程中需要全面采集當(dāng)?shù)匦畔ⅲ浞至私馇闆r才能更好的推進(jìn)開采進(jìn)程。與此同時(shí)，我國環(huán)境惡化情況嚴(yán)重，很多環(huán)境都遭受破壞，這為地質(zhì)資源開采帶來一定難度。需要著重研究鉆探技術(shù)的應(yīng)用方向和應(yīng)用領(lǐng)域，具有重要發(fā)展意義[1]。

3 鉆探技術(shù)應(yīng)用具體分析

3.1 設(shè)備使用與選擇方面

鉆探技術(shù)包括在地面上鉆洞并收集地質(zhì)成分作為樣本進(jìn)行勘探和分析，以了解與巖層有關(guān)的數(shù)據(jù)。因此，在選擇鉆探設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格考量地質(zhì)情況，不同技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的鉆探效果存在差異，在選擇鉆探設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照當(dāng)?shù)氐貏?shì)情況和環(huán)境不同進(jìn)行篩選，選擇最適合的設(shè)備開展工作。在當(dāng)前，我國鉆探技術(shù)主要有以下幾種：繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)、空氣泡沫鉆探技術(shù)，水錘旋轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)等。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)獲得了許多新的鉆探技術(shù)，例如對(duì)接孔鉆探技術(shù)和節(jié)水鉆探技術(shù)。通過明智地使用上述鉆孔方法，可以快速提升鉆探效率，進(jìn)一步優(yōu)化開采環(huán)節(jié)，提升開采質(zhì)量，具體選擇工具有以下幾點(diǎn)：第一、空氣泡沫鉆探技術(shù)一般應(yīng)用于氣候比較干燥的地區(qū)，通過實(shí)驗(yàn)研究證明，這一技術(shù)能夠在缺水巖層中發(fā)揮顯著作用，盡可能避免對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的損害和影響，能夠獲取較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)定位也比較準(zhǔn)確，可以全方位了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地貌。第二.潛孔錘反循環(huán)鉆井技術(shù)適用于地勢(shì)等高線差異較大的區(qū)域內(nèi)，能夠發(fā)揮顯著作用，這種技術(shù)的應(yīng)用原理是利用空氣壓縮、液體壓縮擠壓巖層物質(zhì)獲取樣本所實(shí)現(xiàn)的，通過空氣壓縮直接到達(dá)地底，獲取樣本。因?yàn)榭諝庠诟邏簤嚎s時(shí)有著較大沖擊力，發(fā)揮出鉆機(jī)最大功效，等到機(jī)器探測(cè)面重回地表后，外部會(huì)附著地下巖層的土壤與巖體物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)有效取樣。該鉆機(jī)可以快速突破地表，速度較快，獲取的信息比較準(zhǔn)確，適合大規(guī)模應(yīng)用于巖層地段、區(qū)域[2]。

3.2 提升技術(shù)人員綜合素質(zhì)

在研究部分工作資料后發(fā)現(xiàn)，技術(shù)人員素質(zhì)的高低以及儲(chǔ)備知識(shí)多少，直接影響到鉆探技術(shù)應(yīng)用效率。鉆探技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是人與設(shè)備的有效聯(lián)動(dòng)，專業(yè)人員的操作水平和應(yīng)急意識(shí)對(duì)于設(shè)備應(yīng)用效率提升是關(guān)鍵的，需要做出準(zhǔn)確判斷才能夠起到精準(zhǔn)效果，科學(xué)推進(jìn)探礦工程進(jìn)程，因此，應(yīng)當(dāng)以技術(shù)人員為著手點(diǎn)，著重提升人的綜合素質(zhì)，具體為以下幾點(diǎn)：第一、強(qiáng)化理論培養(yǎng)，定期開展實(shí)踐培訓(xùn)活動(dòng)，讓勘探人員了解勘探設(shè)備的應(yīng)用原理，提升專業(yè)水平和技術(shù)熟練度。第二，培養(yǎng)技術(shù)人員的應(yīng)急意識(shí)，在問題發(fā)生時(shí)，可以迅速判斷情況，尋找最佳解決方案，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)可能發(fā)生或已存在的問題尋找解決方案化解危機(jī)，第三，樹立“精工意識(shí)”，在應(yīng)用鉆井技術(shù)的過程中，技術(shù)人員必須具有清晰的工作概念，收集和分析數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來對(duì)待，盡可能避免工作中會(huì)發(fā)生的問題，提升鉆探效率。第四，高校應(yīng)當(dāng)建立相關(guān)人才培訓(xùn)體系，與企業(yè)展開實(shí)踐與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)動(dòng)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、理論經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備豐富，具有實(shí)踐能力的人才，為人才學(xué)習(xí)創(chuàng)造新的環(huán)境。只有為鉆井技術(shù)人才建立科學(xué)有效的培訓(xùn)體系，才能擴(kuò)充人才儲(chǔ)備庫，保障日后開采工程順利推進(jìn)。

3.3 反循環(huán)鉆探技術(shù)

逆循環(huán)鉆井技術(shù)是鉆井技術(shù)的先驅(qū)，是一種新近開發(fā)的勘探技術(shù)。根據(jù)循環(huán)介質(zhì)的不同，分為以下兩種類型：水(或泥漿)循環(huán)和空氣循環(huán)。

這種技術(shù)與正循環(huán)具有相對(duì)性，壓縮空氣將直接到達(dá)井底，當(dāng)鉆具返回地面進(jìn)行鉆探時(shí)，該技術(shù)可以單獨(dú)使用，也可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行部署。反循環(huán)鉆探技術(shù)效率較高，運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較快，可以保護(hù)地層。空氣循環(huán)技術(shù)與反循環(huán)鉆探技術(shù)優(yōu)點(diǎn)大致相同，還可以大幅度節(jié)約成本，適用于氣候較為干燥的地區(qū)。

3.4 繩索取心鉆探技術(shù)

鋼絲芯鉆技術(shù)的應(yīng)用縮短了鉆具的使用時(shí)間，可以有效縮短鏈節(jié)的鉆進(jìn)時(shí)間，充分提升效率，一般應(yīng)用于準(zhǔn)確度較高的開采工程當(dāng)中或是地質(zhì)條件較為特殊的情況下。這種操作技術(shù)在鉆探過程中應(yīng)用比較少見，主要是因?yàn)楣に囕^為復(fù)雜，能夠?qū)I(yè)化操作的人員較少，而且會(huì)消耗較大成本，在惡劣環(huán)境下很難保證器械的使用效率，造成鉆具器械的消耗，延緩了鉆探施工進(jìn)程。應(yīng)當(dāng)在地質(zhì)條件比較穩(wěn)定，地表形態(tài)不易改變的環(huán)境下應(yīng)用才能發(fā)揮出最大作用。總之，探勘人員對(duì)這一技術(shù)持有的認(rèn)同度較高，但是這項(xiàng)技術(shù)需要平衡的環(huán)境才可以使用，應(yīng)盡可能避免惡劣環(huán)境[3]。

4 新形勢(shì)下鉆探技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用趨勢(shì)

4.1 鉆探技術(shù)更加專業(yè)化

中國的鉆探技術(shù)隨著時(shí)間推進(jìn)逐漸革新，在技術(shù)專業(yè)性領(lǐng)域、理論知識(shí)領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了大幅度改善，這不僅僅體現(xiàn)在工程鉆探技術(shù)方面，石油與天然氣的開采也涵蓋在內(nèi)，需要有專業(yè)設(shè)備和操作水平較高的技術(shù)人員作支撐才可以實(shí)現(xiàn)。以中國的先進(jìn)定向運(yùn)動(dòng)技術(shù)為例，不僅可以隨時(shí)隨地進(jìn)行取樣，還可以獲得樣本數(shù)據(jù)，整合巖層物質(zhì)信息，亦可以快速穿透堅(jiān)硬巖石，這說明中國的探勘技術(shù)已經(jīng)取得了質(zhì)的突破，逐漸朝著現(xiàn)代化發(fā)展。

4.2 使用節(jié)水技術(shù)可以滿足更多地區(qū)鉆探需要

鉆探工程的順利推進(jìn)，離不開水的支持。水不僅可以降低機(jī)器表面溫度，還可以保證機(jī)器可以長時(shí)間應(yīng)用，在開采環(huán)節(jié)中提升開采效率。所以，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)水的高效循環(huán)利用。尤其是西北地區(qū)，降水量較少，水資源非常珍貴的，如果水循環(huán)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用到這些地區(qū)，就可以落實(shí)鉆探技術(shù)，大幅度降低施工成本。

5 結(jié)語

綜上所述，通過研究現(xiàn)代背景探礦工程鉆探技術(shù)的應(yīng)用方向，探討多方面內(nèi)容，不僅明確了探礦工程鉆探技術(shù)的具體意義，還分析了該技術(shù)的特點(diǎn)以及有效性，闡述了設(shè)備的使用方法和應(yīng)用理念。除此以外，還應(yīng)當(dāng)提升技術(shù)人員的操作水平，從新的角度，從各個(gè)方向探討在新時(shí)代背景下鉆探技術(shù)在找礦和勘探工作中的有效性，為采礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。