地质勘查与深部钻探找矿技术分析

付开欣+魏巍

摘 要： 经济的发展带动资源的需求量，地表的矿产已经不能满足人们的开采和使用，只有采用科学技术向深部地质进行钻探，寻找到合适的矿藏才能及时供给人类所需。本文从我国地质勘查与深部找矿技术的现状为切入点，阐述了地质勘查和深部找矿的技术要点，分析了提高勘察和找矿技术的措施。

关键词： 地质勘查；深部地质钻探；现状；技术要点；措施

科学技术的发展推动了工程项目的进步，因而对矿产资源的需要剧增，地表的矿产资源已经逐渐枯竭，地表型的大型矿床更是几乎绝迹，加之我国现有的矿资源储量已经不能满足国家发展所需，优化地质勘查技术，向地质深部进军，寻找深部地质蕴藏的矿产资源显得尤为重要。

一、深部地质钻探找矿技术的现状

1、设备陈旧

我国的矿产勘查技术已经取得了很大的进步，在勘查的方法上和探索开发新技术上均有所进步，但由于某些勘探技术研究所和矿藏钻探局所采用的勘探设备陈旧，钻进工艺比较单一，主要以金刚绳索取芯工艺为主，导致我国深部钻探的机械化推广和普及程度均比较落后，无法达到实现深部地质钻探找矿的技术要求和设备要求，因而使得开采的矿藏矿质和开采量均不能满足需求[1]。另一方面，由于钻探器具不完善，其相应的口径级差变数小，在钻探的过程中一旦 遇见破碎、软硬互层、坍塌、掉块、漏失等复杂情况，则很容易发生各种钻孔事故，使得钻探施工难以进行，严重影响钻探技术的发挥，延误工程进度，降低工程质量，甚至导致无法进入到深部地质进行采矿作业[2]。

2、人才匮乏

钻探施工所需要的一线钻探技术人员面临短缺的境地，由于钻探技术人员的培养链出现断裂，地质勘查并非所有大学都能开办的专业方向，加上许多优秀的毕业生人才更愿意选择工作条件稍好的经济、法律类专业，使得地质勘查与深部地质钻探找矿相关专业无人问津。此外，造成鉆探技术人才匮乏还因为在地矿部门工作的环境本身就比较艰苦，而其待遇又比地质人员低很多，加上职称评定和晋升的制度不够完善，使得工作强度和待遇无法匹配[3]。另外，往往钻探技术人员是需要按照地质人员的要求工作，而找到大矿、富矿的功劳也多是地质人员的，所以钻探技术人员在工作上的热情不高，年纪稍轻的钻探技术人员多由于受不了工作的强度和条件的艰苦而离职，只留下一些年纪更长的钻探技师，但由于近年来各地的钻探技师评报工作不够到位，使得真正有技术、有实力的专业钻探人才越来越少，很大地伤害了钻探工人和机长的信心与积极性，更何况近年来钻探技校招生较少，所以钻探找矿岗位只留下了以农民工群体为主，流动性增大，管理难度也剧增。

二、我国的地质勘查与深部地质钻探找矿技术分析

1、金刚石绳索取芯技术

该技术主要是在开采的过程中利用金刚石进行钻探 ，金刚石坚硬的质地能够帮助钻到深部地质，对深部地质钻探找矿起到了重要作用[4]。绳索取芯技术则是将金刚石和特殊材质的绳索结合起来，利用绳索来控制金刚石完成钻探找矿工作。但是在实际的操作过程中，很容易由于金刚石和绳索之间的协调性差，绳索材质不够坚硬而发生断裂。

2、反循环连续取样钻探技术

反循环连续取样钻探技术是将压缩空气作为载体，通过双臂钻杆碰撞全面碎岩和连续岩屑，获取合适的地质样本。钻头在深入地质的过程中，岩屑会借助高速旋转的钻头的作用飘到地表，可以按照这些连续产生的岩屑掉落的顺序来研究深部地质的矿藏构成和深度[5]。这种钻探技术能够探测到矿产资源的深度、厚度以及方位，大幅度节约开采施工的成本和时间。通过该技术进行深部地质钻探和找矿能够有效提高工作效率和经济成本，提高经济效益。

3、高精度受控定向钻探技术和岩心定向技术

高精度受控定向钻探技术是在地质勘探时，面临勘探部位难度较大和隧道内遇到斜坡陡壁的情况，利用普通的钻孔技术往往很难达到理想的效果，所以需要采取精度更高的受控定向钻探技术进行钻孔，通过羽状钻孔寻找到合适的孔位，既能减少工作量还可以节约成本费用。但在实际的操作过程中，由于深部地质岩心直径较小，所以地质钻探取芯很少真正使用高精度受控定向钻探技术和岩心定向技术。因而这种技术一般是在地质勘查和钻探找矿深空施工的时候使用，能够有效减少孔内各项事故发生的概率。

4、液动冲击回转钻进技术

该技术是在上世界六十年代开始投入研究和使用，经过不断研究和创新，制造了以该技术为核心的多种类型和规格的液动冲击器。该技术与普通的钻探技术存在一定区别，在一般的钻探条件下，泥浆很容易在钻探的过程中形成自然沉淀，这是由于泥浆的固相含量高，并且泥浆固控系统是将岩屑在传统泥浆池加循环槽中进行自然沉淀，因而液动潜孔锤内部的零件经常发生卡住死机的情况，大幅度降低其工作寿命。

5、遥感技术

该技术是借助地质信息对土壤层、水层、岩石层等地质组织进行全面分析，了解有利于形成矿藏的区域的位置。此技术主要是通过大范围的地质测绘和分析来获取矿藏种类的相关信息，以此得到关于蚀变矿物的特定波谱，再对勘察区域中的岩石进行波谱对照，顺利完成勘查找矿工作。

三、地质勘查与深部地质钻探找矿的改进措施

地质勘查和深部地质找矿工作是一个系统性强、动态化、复杂化的过程，需要借助钻具、流体和相应的地面设备和人员的力量来开展工作，而这些力量中，需要先进的科学技术和优秀的人才来支撑。一方面，钻具、流体和地面装备能否发挥全部作用取决于技术的运用水平。我国的钻探找矿技术仍然处于比较落后的局面，必须加强学习的过程，虚心向优秀的外国专业人员请教，政府相关部门也应该投入更多资金，完善投资引进的规范制度，积极引进可行的先进技术。另一方面，对于进行地质勘查和钻探找矿的专业人员而言，需要健全和完善奖惩机制和晋升流程，为在岗的工作者带来工作的积极性和动力。同时，也应该广泛与各大高效开展合作，为地质勘查和找矿工作注入新鲜血液。此外，还应该建立相应的培训机制，注重生产骨干的培养，将优秀的技术和经验传授给更多的人员。

总结：地表浅矿开采量的降低使得地质勘查与深部地质钻探找矿工作的责任重大，在开展深部地质找矿工作的同时，更应该注重先进技术的使用和优秀人才的培养，只有不断提高找深部地质钻探找矿工作的专业程度，才能获取到更多的矿藏资源。

参考文献

[1]王春女，于晓飞，覃志安等.华北地区整装勘查找矿进展与成果[J].地质论评，2016，62（z1）：129-130.

[2]刘亮明，蔡爱良.深部找矿：地质理论、勘查技术、投资决策的难题及对策[J].地质通报，2009，28（7）：923-932.

[3]曹新志，张旺生，孙华山等.我国深部找矿研究进展综述[J].地质科技情报，2009，28（2）：104-109.

[4]吴志华.关于现代地质深部找矿的实践与思考[J].有色金属（矿山部分），2010，62（1）：33-36.

[5]叶天竺，薛建玲.金属矿床深部找矿中的地质研究[J].中国地质，2007，34（5）：855-869.endprint