地质钻探技术工作总结

2024-04-30

地质钻探技术工作总结(精选6篇)

篇1:地质钻探技术工作总结

摘要:在经过长期的开采工作后,地表矿藏所剩无几,因此,深部地质找矿成为矿业企业发展的主要方向。阐述了地质勘查的内容种类,分析了深部地质找矿及钻探技术的要点,在此基础上提出存在的问题与改进的措施。研究对推动矿业产业发展具有积极的作用。

关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术;途径

目前,矿业产业经历了多年的发展后地表可直接挖掘的矿产资源越来越少,在这样的形势下,地质勘查和深部地质找矿显得越来越重要。笔者通过调查研究并结合多年的工作经验,在文中着重探讨了深部钻探找矿技术,以期为矿业从业者的工作起到积极的作用。

1地质勘查的主要内容

1.1矿山接替资源

当所开采的矿山出现资源危机,或者由于矿山的开采影响了当地经济的增长,就要开展勘查矿山接替资源的工作。在进行矿山地质勘查的过程中,要综合考虑矿山的类型,选择地质条件优越和市场需求量大的矿山。要深入勘查矿山和矿区的情况,并把这些因素作为寻找矿产的依据。

1.2矿山生产环节

矿山生产环节的地质勘查也是一项重要的工作,第一是对矿山的储量及服务年限进行勘查,目的是为生产企业的开采规划提供依据,这样开采工作才能在科学的指导下开展合理开发;第二是对矿山生产区周边的储矿情况进行勘查,能够为今后扩大矿山生产范围做准备。

1.3矿产的伴生矿及尾矿

矿产的开发工作往往不是针对单一矿种,而是要在开采过程中对低品位矿和新型矿进行综合评估,将与矿山资源共生的其他矿开采出来,这也就是所说的伴生矿和尾矿。

2深部地质找矿技术及地质钻探技术

2.1深部地质找矿技术

传统的找矿技术方法是由表及里进行,也就是从地表开始逐渐深入。这种传统的找矿方式效果不佳,所以,应该不断转变找矿的思路,将先进的技术和精准的设备运用其中,从而对地质的表面和深部构造有一个充分的认识,归纳出地质成矿的规律,再将岩石在属性上的差异考虑在内,使测量的精度有效提升,矿藏的精确度也得到提高。

2.2深部地质钻探找矿技术

(1)X荧光技术。X荧光技术的工作原理是依据射线提供对应的数据结果,特点有灵活性和轻便性,另外在元素品味和成份的获取上也有独特的地方。目前,在地质找矿工作中,X荧光技术的应用越来越普遍,其作用也越来越显著。具体来说,矿物自身具有反射光线,在矿物受到一定波长的作用时就会有射线发出,同时,所放射出的射线具有X元素的特征,能够被X荧光机有效识别。X荧光技术在深度地质找矿工作上具备三点优势:第一,可以将地质的隐伏构造标示出来;第二,可以将矿体的具体方位指示出来;第三,可以将矿体边界勾勒出来,并显示出矿体的厚度。(2)甚低频电磁法。随着找矿工作的不断推进,找矿的面积日益增大,地表的矿产已经被开采的所剩无几,所以,要想获取矿产资源就必须进行深部地质找矿,给矿业企业的开采增大了难度。为了适应当前地质找矿行业的情况,一种新型的找矿方法在深部地质找矿工作中应运而生,即甚低频电磁法。这种方法具有勘查速度快、效率高、灵活性大的优点具体来说,甚低频电磁法的工作原理如下:第一,将所测数据用Fraser滤波进行处理,运用地质找矿规律和矿体赋存规律来确定矿地的方位和形状;第二,预测矿体的赋存方位;第三,提供找矿额度依据。

2.3钻探技术

(1)受控定向及岩心定向钻探技术。前文列举的两种方法都属于地质找矿技术,在深部钻探技术上则要运用受控定向钻探技术。这种技术能够让钻孔按照一定的方向进行,同时能够交叉完成主孔和分支孔的钻进。受控定向钻探技术主要被应用于矿产勘查和盐卤矿等,其钻孔的精度较高,通常在0.5米以内,所以,受控定向钻探技术也被应用于坑道钻探。随着信息技术的不断推广和使用,钻孔设计和数据处理技术也得到提升,钻探技术水平的提高使得钻矿、测量、调试工作可以同时进行。面临地表矿藏不足的现状,深部采矿成为日后发展的趋势,因此受控定向钻探技术在今后的找矿工作中将突显出越来越重要的作用。(2)深部钻探技术的关键。运用深部钻探技术要综合运用钻柱和钻杆,两者交替工作,从而使钻杆所受荷载平衡。在日常养护方面要定期进行探伤检查,并加强钻柱的润滑,将阻力和摩擦力降至最低。在钻探深度上以1500m为界限,一旦超过这个数值,就要使用高强度的绳索取心钻杆,同时,也要将钻杆的壁厚与直径增大。在钻进方法上,深部钻探技术采用的是绳索取心金刚石钻探方式,如果出现掉块和坍塌的现象,要运用高性能的无固相冲洗液和高光谱钻头技术。(3)深部钻探技术的质量控制。在进行深部钻探工作时有两个关键的技术指标,一个是孔斜,另一个是采取率。对于孔斜,要对其斜差加以控制,当钻进深度达到50m的时候,也要对钻孔的方位角和定角加以测量。对于采取率,通常情况下,完整岩层采取率应当高于80%,对于破碎岩层而言,采取率也要大于65%。要结合实际情况采取相应措施来提高采取率。

3地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题和改进措施

3.1地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题

(1)设备陈旧。目前,我国所采用的钻孔技术同发达国家相比处在落后的状态,大多矿产企业都采用金刚绳索的取心工艺,常常出现机具装备上的不匹现象。除此之外,钻探口径过于单一,极差变数少,当地质结构较复杂时很容易发生事故。(2)人才匮乏。除设备陈旧外,专业从事钻探技术的人员匮乏也是制约钻探技术发展的重要因素。分析钻探从业人员短缺的原因有以下三个方面:一是工作条件较为艰苦;二是工作稳定性差;三是职称评定与职位晋升难度大。

3.2地质勘查及深部地质钻探找矿技术的改进措施

(1)引进工艺。要在有效发挥已有钻探设备作用的基础上不断改进工艺,引进新方法,例如更新钻探设备,改善钻孔顶角问题等。同时,要加强矿业企业与科研机构的合作,不断探讨技术创新和工艺改进。(2)引进人才。要想吸引更多的人从事钻探工作就要采取一定的措施来提高钻探技术人员的待遇。第一,提高薪资待遇,并设立奖金和补助;第二,注重对技术骨干的继续培养,为技术人员的职称评定提供平台;第三,强化技术工作人员之间的沟通交流,为技术水平高、工作业绩突出的人员提供广阔的晋升空间。

综上所述,目前地表浅矿的开采量越来越低,面临这种形势,深入地质勘查技术,推进深部地质找矿技术发展大势所趋。在分析了深部地质找矿技术与钻探技术的基础上总结了当前地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题,并提出相应的改进措施,对提升技术水平和开采量都有参考价值。

参考文献

[1]王雅晶.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息,2014(7):123.[2]邹俭华.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息,2013(32):131.[3]苏厚禄.地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].科技传播,2014(9):125+124.

篇2:地质钻探技术工作总结

1、水文地质钻探(抽水试验、成井做长观孔)

(1)水文地质钻探技术要求

①.水文地质勘探抽水孔(井)的钻探方法:采用清水钻进,滤水管部分采用钢花管缠丝包网,过滤管直径要求:松散层不小于127㎜,基岩不小于110㎜;抽水试验孔终孔直径要求:较过滤管直径大1~2级,填料时大150~200 mm;过滤管长度要求:含水层厚度≥30m,长度取20-30m;含水层厚度<30m,长度与厚度一致。基岩中,当孔壁稳定或溶洞充填物较少时,可不设置过滤器,钻孔直径不小于91㎜。施工完成后,采用空压机与水泵联合洗井。

②.观测孔的钻探方法,采用清水跟管钻进,孔径90mm;滤水井管采用PVC管,管径75mm;滤水管采用PVC管穿孔钻眼包网,长度2~3米。

③.抽水孔(井)钻探过程中按工程勘察的控制孔进行地层描述,同时进行取样,钻探中每2米取样一个,变层加取,重量1kg左右,必要时进行测试。

④.洗井要求:

a.对水文地质勘探抽水孔(井)采取空压机与水泵联合洗

井方式,达到水清砂净。

b.对观测孔采取反冲洗方式洗井,即向观测孔注水,并利用空压机吹洗,交替进行。

⑤.滤水管制作:

a.滤水管采用钢花管缠丝包网。

b.规格:管径Φ110mm。采用Φ110mm钢管制作,每5~10cm钻一个3~5mm孔,笼外缠聚乙稀加强丝。底部封闭。过滤网,网眼直径:(2~2.5)dcp滤水管长度不超过5.0m。

⑥.井管下入:

a.下过滤器前用符合标准清孔。

b.用直接提吊法下过滤器,接头处可以焊接或套接。c.下放过程中要慢、稳、不能刮靠孔壁。d.井孔垂直度不超过1‰。⑦.填砾:

a.填砾时必须保证滤水管平直、居中。b.必须沿过滤器四周均匀连续填砾。c.投砾量超过滤水管顶部2~3米。⑧.洗井:

a.投砾后立即向孔内注入清水,将泥浆替出。

b.下入潜水泵抽水,采用抽灌洗井法,先进行抽水,再进行孔口灌水,交替进行。

c.洗井时要经常观察孔口排水的水质变化,不含泥浆或钻粉等污染物质即可。

d.洗井时应定时(半小时)观测一次出水量。

e.根据底层情况,适当调节洗井强度和时间,细颗粒地层

不宜长时间强力洗井。

f.观测井利用附近的勘察孔。

g.孔内下入PVC管作为过滤器。规格:Φ75mm,外缠过滤网。

h.通过两次简易抽水试验对比验证,同降深的单孔出水量增大不超过5%,或洗孔结束前的含砂量不大于1/20000(体积比)。

(2)抽水试验技术要求

①.抽水前对抽水孔和观测孔进行水位统测,测定静水位,并测量水温。当抽水试验孔深度范围内有两个以上含水层时,应分层量测静止水位。观测下一层水位时,应下置套管封闭上一含水层的地下水。如水头高出地表,则应接管观测承压水的水头高度。

②.抽水试验采用稳定流法和非稳定流法,按《供水水文地质勘察规范》(GB50027~2001)要求进行观测。分别计算含水层的渗透系数、影响半径等。

③.在含水层复杂且富水性较强的区段,应采用分层或分段抽水,分别评价不同含水层渗透性,计算越流系数。分层抽水时要确保止水效果,管外水位在两小时内变化小于0.1m。

④.抽水试验采取分段抽水,降深控制在三段,以推求最大涌水量。最大降深要求:当潜水时宜接近含水层厚度(完整孔)或过滤器长度(非完整孔)的1/2深度处,承压含水层最大降深不宜低于含水层顶板,另外两段分别控制在最大降深的1/3和2/3左右。基岩抽水试验降深应从大到小,松散层抽水试验降深应从小到大。

当勘探孔的出水量较小或试验时出水量已达到极限时,水位降深次数可适当减少,但不得少于2次。个别地段进行混合抽水试验,计算混合含水层的有关水文地质参数。

⑤.群井抽水试验采用一次最大降深,按稳定流和非稳定流方法进行,以获取干扰井的干扰系数

⑥.稳定流抽水试验的水位稳定标准,在抽水试验稳定延续时间内,水位无持续上升或下降趋势;动水位不得大于平均水位降深的1%或水位稳定标准波动值不超过5cm。

⑦.稳定延续时间要求:卵石、圆砾、砾砂、粗砂宜达到8h,中砂、细砂、粉砂:宜达到16h,基岩宜达到24h。

⑧.抽水试验结束后或中途停止时,必须观测恢复水位。在停止抽水后第1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分钟进行观测,以后每隔30分钟观测一次,若连续三小时水位不变;或水位呈单向变化,连续四小时内,每小时水位变化不大于1cm;或水位升降与自然水位变化一致时,即可停止观测。

⑨.地下水流向宜利用等水位线采用几何法测定,流速采用视电阻率法。

⑩.抽水过程对抽取的地下水要进行含砂、含泥量测定,抽水试验法结束前采取水样采取水质化验分析,分层抽水时应分别取样。

11.抽水试验要对周围的环境进行监测。○

12.抽水试验设备:水泵采用潜水泵,水量采用水平螺翼○式水表计量,水位观测采用点测水位计。

13.出水量的测量要求:当采用堰箱或孔板流量计时,水位测量○应读到毫米;当采用容积法时,量桶充满水的时间不宜少于15s;当采用水表时,读数精确到0.001m3。

14.抽水试验过程中应及时绘制Q-S草图,检查试验是否成功。○如不成功须检查原因,重新试验。

2、工程地质钻探(1)勘探孔的布置

根据国标《岩土工程勘察规范》〔GB50021-2001,2009版〕,工程孔主要沿XX矿区周边居民点布置,部分布于离村庄较远的耕地区土路旁。总孔数约X个,孔数看控制程度进行增减,均为技术孔,终孔进入中风化岩X米,平均孔深约X米。(2)钻探工艺

设备采用XY-1型液压工程钻,钻进方法采用泥浆护壁或套管跟进,锤击或回转钻进全孔取芯的施工工艺(地下水位以上土层采用干作业的钻探方法)。土层及全、强风化岩采用合金钻头,坚硬基岩采用金钢石钻头。钻探操作、回次进尺、钻探记录和岩土编录工作均符合规范要求。(2)岩芯采取率要求

粘性土的样芯采取率大于80%,每回次钻进进尺不得超过2m;砂性土样芯采取率大于60%,每回次钻进进尺不得超过1.5m;强、中风化岩层岩芯采取率大于65%,每回次钻进进尺不得超过1.5m。(3)钻探野外原始记录及终孔要求

钻进过程中必须及时填写好《钻探班报表》,及时做好记录,钻入中风化岩层时,必须记录钻进时效,如遇软弱夹层,必须及时记录其起止深度。钻探终孔前,必须由技术人员或监理工程师验收合格后,方能终孔移位。

(4)取岩土样及室内试验要求、原位测的方法与要求

每个孔均按规范要求分层取岩土样及做标准贯入试验,除此还有特别要求,要求每孔0.5~1.0m位置均需取土样,此位置土样除做常规土工试验外,还需测定土的渗透系数;在深度1.0~2.0m范围每孔均须做标贯试验。

A、取样及其分析要求

a.取土样:根据地层特征、取样深度、设备条件和试验项目的不同,合理地选择取土器类型,按操作规程进行取样工作。取样前要先清孔,取样时对一般的粘性土可采用一般的取土器,采用重锤少击法,打入深度一般不大于30cm。取软土时,要采用薄壁取土器,采用静压法压入,压入长度不大于取土器的长度。对砂土采用单动或双动三重管取样,对砂类土应采用取砂器以减少对砂类土的扰动。取土、砂器提出地面后,土样筒取出后,必须立即用干棉纱擦净,不得进水和松开,用刀将土样两端削平并盖上土样盖;土样妥善密封(缠胶布、封蜡),防止湿度变化,并避免暴晒,防止受震、扰动,贴好标签,标明上下,放土样箱内,土、砂

样应直立安放,及时送往试验室。

b.取岩样:一般用有内层包装的湿纸包好,再用塑料透明胶布缠住,用标签注明岩样的名称、长度。采取的岩样尺寸须满足试块加工的要求。选取岩样(对软质岩应进行密封)包装,贴好标签,送往试验室进行试验。

取样的数量(长度)应满足试验要求;试验时的试样制作、试验操作及数据处理由试验专业技术人员严格按有关规范的要求进行。

c.地下水样的采取:一般取混合水样,水样每件2瓶,各瓶不得少于750ml及500ml,后一瓶水样应立即加入2~3g大理石粉。采取水样深度宜在水面0.50m以下,取水容器应彻底清洗,并及时送试验室进行化验。

d.土的室内试验要求

土的试验要求:土工试验按国标《土工试验方法标准》(GB/T50123—99)执行。对粘性土的要求做天然含水量、土粒比重、天然密度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指标、粘聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量等物理力学指标,除此,深度0.5~1.0m位置的土样需测定渗透系数。砂性土进行颗粒分析,必要时做密度、比重、渗透系数、水上和水下休止角试验。

e.岩石试样做天然状态和饱和状态的单轴抗压强度试验。一般情况下(指标的数量≥6个),应提供岩土参数的最大值、最小值、平均值、标准值、标准差及变异系数。指标的统计数量少于6个时,可根据指标的范围值,结合地区经验,给出经验值。

f.地下水质及土的腐蚀性分析试验。取样做简分析试验,评价地下水及土对砼结构及砼结构中钢筋的腐蚀性。分析项目一般有PH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、侵蚀性CO2、游离CO2、NH4+、OH-等。

B、原位测试要求

标准贯入试验目的:取扰动样、鉴别和描述土的类别;确定粘性土的稠度、确定砂土的密实度,确定天然地基土的承载力及地基土的变形参数;判定饱和砂土、粉土的地震液化的可能性及液化等级。

标准贯入试验应提供实测击数、试验孔号、试验深度、试验的岩土层等资料,并进行数据统计。

标贯试验一般在砂土、粉土和粘性土、残积土、全风化岩和强风化岩中进行;标准贯入试验垂向间距控制在1.5~2.0m;同一地质单元体内,每层标贯试验次数不少于6次。

当在30cm内锤击数连续2次达到并超过50击时,可停止试验,记录击数并修正。当击数已达50击而贯入深度未达30cm时,可终止试验并按N =30×50/ΔS(ΔS为50击时的贯入度)换算标贯击数。

3、洛阳铲探

洛阳铲探主要用于钻机难以进场、基岩埋深不大的地段,主要用于查明第四系浅层土层的性质与厚度,在基岩浅埋地段查明地层岩性。探深Xm,洛阳铲长度Xm。洛阳铲探孔根据调查控制需要布置,本次调查布置约X个探点,洛阳铲探施工由两个工人打入,地质员进行岩性鉴定及记录。

四、工期计划及人员、设备安排

(一)工期进度计划

根据委托方的要求,包括野外地质调查及室内报告编写,项目工期两个月,由此,我们安排首先进行野外填图测绘,然后进行水文孔、工程孔的钻探施工及洛阳铲探。进度计划如下表:

(二)人员配置及组织机构

钻探技师2人:负责钻探技术、钻机操作、班组人员调配及协助安全工作;

钻探技术熟练工人6人:负责钻孔施工及洛阳铲施工,协助技术员孔内原位测试、取样等。

1、拟投入钻探设备

拉钻机用小型工具车:一辆

钻机:2台

洗井及抽水试验设备:一套 洛阳铲:1把 取样设备:4套

篇3:地质钻探工艺技术

1 我国地质钻探工艺的发展现状

随着我国经济的不断发展, 改革开放国策实施的不断深化, 地质钻探工艺得了的快速发展和完善, 就目前发展现状来看, 我国钻探技术和国外发达国家相比, 在整体上还存在一定的差距, 但是, 随着经济发达, 该差距在逐步缩减。我国通过对“科钻一井”、“中国大陆科学钻探工程”等一系列重要科学工程项目的实施, 使我国的钻探技术有了较高和较快发展, 取得了许多与钻探有紧密联系的技术成果, 并且形成了一整套具有国际先进水平的、新型的钻探技术体系。该体系包括扩孔钻进技术、硬岩深井取心钻进技术、井斜控制技术和泥浆技术等。在我国国土资源部科技、国家科技计划、地质大调查专项项目等实施下, 通过对地质钻探技术应用和研究。在液动潜孔锤钻探技术、绳索取心钻探技术、组合钻探工艺、反循环钻探技术、新型节水钻探工艺、定向对接井技术、全液压动力头水文水井钻机、系列全液压岩心钻机、新型冲洗液技术、系列新型金刚石钻头技术、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术等工艺技术中取得了骄傲进步, 为我国矿产资源勘查和地质调查提供较完备的装备和较高技术。

尽管在近几年发展过程中, 我国地质钻探技术得到了飞速发展, 并且取得了令世界瞩目的成就, 但是在细节发展上还存在诸多问题, 严重影响了我国地质钻探技术发展, 如我国现阶段大部分钻探设备还比较落后, 这些设备在工作中表现出工作效率不高, 索取信息数据不够准确, 迫切需要更新换代等。

2 对钻探设备研究

2.1 立轴式钻机

立轴式钻机是利用立轴的旋转力量驱动钻杆的同转, 并且辅以机械或液压来给进。立轴式钻机的安全可靠性高、功能完善、易拆装、运行维修方便, 适合我国大部分地质层钻探。

2.2 转盘钻机

这种钻机的特点是有转盘, 通常利用自身重量来加压并且辅以液压给进。这种钻机的口径比较大、转速比较低、转矩比较大, 常用于大口径硬合金岩心钻探、水文水井钻探中。

2.3 动力头钻机

这种钻机主要是全液压动力头, 以液压马达来驱动转轴回转, 液压油缸或油缸与链条倍速机构联合给进。它具有转速高、运转平稳、无级调速调压、给进行程长、机械化、自动化程度高、过载保护好等优点。

3 地质钻探的工艺技术

地质钻探的工艺技术和钻探方法有许多种, 在我国应用比较多且工艺比较成熟的是多工艺空气钻探, 定向钻探, 绳索取心钻探以及金刚石钻探。主要研究一下岩心钻探的工艺和技巧。岩心钻探在地质找矿的施工中发挥着巨大的作用, 它是一种直接取得地底下实物的手段, 也是探明矿藏和普查找矿的手段之一。岩心钻探能在运输作业中、安装作业中、拆迁作业中、钻井作业中以及其他野外作业中进行危险源辨识。而影响岩心钻探的因素有设备因素、人员因素和钻探技术。针对以上叙述, 我们可以利用一些措施, 对此工艺进行推进。比如说, 推广全液压钻机的使用、推广合金刚钻材的使用、推广液动装卸装置汽车的使用以及推广液动装卸钻杆的工具车的使用。

4 地质钻探技术的发展趋势

地质钻探技术是集多门科学于一体的综合性技术, 随着时代的发展, 社会的进步, 计算机信息技术将会在地质钻探技术中广泛应用, 届时地质钻探技术可以迅速对物质、地质等进行海量数据搜集和处理, 在传统计算基础上会大大提升搜集数据的准确性和精确度。从而使地质钻探、靶区圈定、找矿预测更加准确可靠。通过先进的数据分析计算, 可以对海量的地质数据进行整理、分析, 并可以通过图、表呈现给工作人员, 总之, 在未来的发展过程中, 钻探技术的发展将以电子计算机信息技术发展为基础。

5 结语

地质钻探是矿产开采的基础性和前提性工作, 事关矿产资源的综合利用和企业的安全生产, 必须做好做细做扎实。面对当前矿产勘查的大好发展趋势, 最缺乏、最关键的是专业技术人才。地质专业人才的培养应成为我国高等教育的一个重要发展方向和战略。

摘要:地质钻探是国民经济可持续发展的重要工作之一, 其也是一种极具挑战且综合性较强技能门类之一, 在我国有关地质钻探设备的生产、专业技术人才的培养等领域已经达到了世界先进水平。本文就是通过对地质钻探工艺技术的研究, 分析了现阶段我国地质钻探工艺发展的现状及地质钻探的种类、设备, 并根据自身多年的工作经验提出了提高地质钻探技术水平的有效措施。

关键词:地质钻探,技术工艺

参考文献

[1]房建华.地质钻探工艺技术初步研究[J].黑龙江科学, 2012, (12) :75-76.

[2]杨经绥, 许志琴, 汤中立, 等.大陆科学钻探选址与钻探实验[J].地球学报, 2011, 32 (3) :51-52.

篇4:地质钻探技术工作总结

【关键词】地质钻探技术;意义;应用现状;工作原理

我国的矿产资源储备非常丰厚,资源的种类丰富多彩,储藏的总量极其可观。但是由于钻探技术和对矿产资源的探查起步较晚,矿产资源的开发使用情况与发达国家相比尚有不小的差距。改革开放以来,我国的经济建设不断加强,人民生活水平极大提高,随着相关建设的飞速发展,对于矿产资源的需求日渐加大,带动了矿产资源勘探勘察工作的发展,同时也促进了钻探技术的进步。

1.地质钻探技术的作用和意义

地质钻探技术具有深远的发展历程,在人们的生产生活及发展中一直发挥着重大作用,是人类认识自然、利用自然资源的有力手段。我国丰厚的矿产资源需要经过地质钻探技术进行的勘探开发才能在经济建设中得以应用,如勘查矿产资源的过程、勘测工程的地质情况和地下水的开采使用等都离不开地质钻探技术,所以地质钻探技术对人类的生活质量和生产过程起着重要的决定作用。可以说,地质钻探技术能够在很大程度上推动社会的发展,带动经济发展的进程。

我国虽然有丰厚的矿产资源储备,但是利用量却很少,导致目前存在矿产资源紧张的问题,成为了制约经济发展和国家建设的重要因素。为解决资源问题,政府加大了对地质工作的投入力度,地质钻探的项目逐年以几何增长的方式增加,对地质钻探技术及相应设备的需求也不断增大。

2.地质钻探技术的应用领域

在现阶段的地质钻探技术应用中,涉及到的领域越来越多。地质钻探技术使用的最初领域就是进行地质矿产的勘查工作,包括对多种矿产、各种金属、稀有金属及贵金属的勘查,对化工原料、非金属矿和建筑用材料的勘探等内容,目前我国已经建立九千多座大型的矿山和几十万座集体共有矿山以大型矿山为中心形成了众多的城市。在对地下水资源进行勘测时,同样需要用到地质钻探技术。通过地质钻探技术进行勘测,可以判定相应区域地下水资源的状况,形成勘探资料作为地下水资源开发和评价的基础资料和主要依据。目前,地质钻探技术在对地质灾害的防治工作和环境工程中也得到了广泛的应用。在山区及江河地带常会有泥石流、坍塌及地面沉降、地下水受到污染和海水入侵沿海城市等众多危险发生,在某些地区还常发生地震灾害等问题,对社会经济和生命安全都造成了严重的破坏。运用地质钻探技术对这些地质灾害进行相应的防治工程建设,如地震监测、污水处理、抗滑等诸多工程,可以及时的提供防治地质灾害的方案和工程设计的措施。在岩土工程进行地质勘察时,地质钻探技术的运用可以为之提供工程设计中需要的各项参数,有利于基础设计的合理经济展开。在工程的基础施工中,可以运用钻探方法进行桩基、防渗和注浆,对软地基进行加固治理等。除此之外,在考古钻探、钻孔采矿中都需要用到多种钻探技术和钻探工艺。

3.地质钻探技术的应用现状

在我国的地质勘查工作中所用的地质钻探技术和国际先进水平相比还有不小的差距。钻探施工过程中所用的立轴式岩心钻机仍是上世纪八十年代时的钻探设计,很难完全适应现代社会的发展需要。进行地质钻探时使用的液压性动力头钻机多是国外进口而来,国内研发的使用量较少,同时,金剛石绳索钻探取芯法这一前沿的钻探技术在我国尚未得到大面积的使用,部分领先的钻探技术虽然在我国进行了一定的使用,但未能大面积的推广,达不到社会的发展需要。近几年来,各级政府对地质的钻探工作都加大了投入与支持力度,虽然对钻探技术的发展具有一定的推动作用,但我国的钻探水平还有极大的进步空间。在展开钻探的实际工作中,技术水平对于探测工作的制约导致一些问题出现的情况时有发生,如在复杂的地质条件环境钻进中存在诸多问题,进行深孔钻进的能力相对较低,台月效率十分不理想和钻探成本高等。推动地质钻探技术水平快速发展,发挥它对国民经济的促进作用,需要我们对地质钻探技术的开发和研究进一步加强,引进国际先进的技术和理论,促使我国地质钻探技术和国际先进水平不断接轨,充分发挥其对于国民经济巨大的推动作用。

4.地质钻探技术及其工作原理

向地下进行钻孔并将孔底的岩石破碎的钻进方法和工艺可以统称为地质钻探技术,该技术可以帮助勘测人员对地下实物的详细资料进行准确捕获,对地下的岩土层验证材料信息并计算其储备总量、对矿石的规格和品质进行有效评估等工作,并且根据不同的目的要采取不同的钻探技术和装备展开钻探工作。我国的地质钻探技术已经取得了一定的发展并形成了相应的体系。

4.1反循环式钻探技术

根据反循环所使用的介质不同,可以将反循环式钻探技术分为水力反循环和空气反循环两种不同的形式。空气反循环的工作原理是将空气压缩后作为循环过程中的介质,运送压缩空气到孔底时需要利用双臂式钻杆中的外管进行,使孔底处的潜孔锤在空气膨胀产生的冲击下撞击到岩石上,之后空气利用双臂式钻杆的管道将岩屑带出地面,岩屑就是钻探工作取到的样品,可以用来化验并对该处的地质情况进行科学分析。水力反循环的连续取芯钻探技术中进行循环的介质是泥浆或清水,将介质送到孔底时是通过双壁钻杆的管环隙实现的,取芯获得柱状岩芯后经内管在带到地面以便展开化验分析。

4.2绳索取心钻探技术

利用这一技术进行勘探时不必对钻杆进行提升就可以取出岩心,除非钻头发生故障要检查或置换时才需提取钻杆。在钻探时,当岩心充满了岩心管后(或者是有阻塞情况出现),不用将钻杆柱整体全部提出,可以利用打捞或提取的工具将岩心从钻杆的内部取出。

4.3液动锤钻探技术

液动锤钻探技术是目前我国最为成熟的钻探技术,在我国的发展和使用处于国际先进水平。液动锤钻探技术的工作原理是以回转钻探为结构基础,冲洗液的驱动力使液动锤受到冲击并将冲击产生的能量向钻头传递,利用钻头对岩石进行破碎。一般情况下,用泥浆泵进行冲洗液的传递和配送,液动锤处于钻头和钻杆中间,跟随着钻头向孔内深入,并给予钻头持续而有一定频率的冲击,形成负荷为钻头增力。

4.4组合形式钻探技术

在实际的钻探工作中,有时会将反循环式钻探技术和绳索取心钻探技术有机的结合在一起,将不同钻探技术的优势进行融合并将各技术的不足相互补充完善,形成综合性极强的组合形式钻探技术,在实践中该技术能够根据地质条件的情况和钻探的需求发挥不同钻探技术的优势,促使钻探效率提高,极大的降低钻探成本。

参考文献

[1]陈兴源,于向前.地质钻探技术与应用研究[A].科技创新导报.2012,8(26):128

[2]焦德全.地质钻探技术的应用与探讨[A].科技与生活.2012,6(7):182-183

[3]林美坤.地质钻探技术的发展[J].商品与质量:建筑与发展,2012,11(4):115-119

[4]牟云川.浅谈地质钻探技术发展有关的问题[J].城市建设理论研究(电子版).2012,16(9):156-158

[5]徐良.关于地质钻探技术的探讨[A].城市建设理论研究(电子版).2012,8(19):35-37

篇5:地质钻探技术工作总结

关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿

我国矿产资源虽然比较丰富,但很多开发者和使用者因为眼前的利益而进行的开采和利用手段,都严重缺乏可持续性发展的技术和意识,而部分具有相关技术和意识的开发方却苦于没有矿产开发权,国家应针对这一情况对其作出调整,令矿产资源的综合利用可以达到高效率、高回报、长期的可持续性循环利用,令中国的矿产资源可以长期地带动中国经济的持续发展。

1我国现有矿山深部找矿和采矿取得的成果

随着全球能源形势的日益恶化,开展矿山深部找矿已经成为了一个必然趋势。长期以来,我国对于矿产资源勘察仅仅处于地表、浅地表,已有的固体矿产勘察深度都处于500m以内,但是在美、澳等发达地区,其矿产开发深度已达2.5~4.0km。基于此背景,我国必须重视深部找矿问题,加大相关勘探技术研究力度,为我国经济建设提供充足的资源。此外,由于深部找矿往往是在已有的矿山开采范围内进行的,因此免去了大量的基建工序,使得矿山开采成本得以有效节约。我国深部找矿技术的广泛实施始于2004年,共安排216个矿山开展深部找矿;根据2008年统计结果,共166个矿山发现了矿产资源,能源类煤炭探明45.89亿吨,黑金属铁矿石、有色金属铜矿、铅锌矿、贵金属金矿、银矿分别探明了6.95亿吨、196.36万吨、485万吨、425t、5695t,加上其余矿种,总资源量的静态产值大于1万亿元[1]。

2深部找矿的方法技术手段

深部找矿属于是一个战略性的任务,因此必须做好长期规划,多方面(政策、资金、制度)确保任务的顺利开展。现阶段,我国矿产勘查具体难题如下:

(1)老矿山深部、隐伏区找矿难度大,常用的地表直观方法难以在这些区域应用,因此必须积极引进先进的、成熟的技术方法在开展深部找矿工作。

(2)相比于地表、浅地表,地球深部地质构造更为复杂,因此找矿难度较大,原本的探测仪器分辨率无法满足实际勘探需求。在深部找矿领域中,物探技术具有良好的应用效果,当前使用较为广泛的综合物探技术如下:

(1)地面高精度磁力测量。在物探技术中,磁法的理论较为完善,找矿效果可观,适用于具有磁测前提的地层、控矿构造、矿床以及相关蚀变岩石,对于各个地区而言,即使是同一性质的磁性体也会表现出不同磁场特征。目前,此测量方法应用十分广泛,相关测量设备更是不断更新换代,测量精度日益增加,例如:航遥中心所研发的新一代航空氦光泵磁力仪,灵敏度高达0.0025nT,勘测效果上佳。

(2)MT法。MT法是一种电磁类的探测方法。在工业控制系统内,速度测量是一个重要内容,其主要是通过数字脉冲对某根轴转速见测量,并按照机械比、直径将所得结果换算为线速度,其优势在于设备轻便、探测深度大,具有较高的横向分辨率。MT法有效解决了直流电法可定性、无法定量的问题,但是其应用前提为岩石见物性差异大,不可仅仅关注岩石电阻率。在实际应用中,需重视高阻岩石内低阻区、低阻岩石内高阻区。

(3)VLF法。该方法是一种十分便捷的综合物探法,能够实现地面电磁法扫面工作的迅速开展。甚低频电磁法VLF依赖于在全世界分布的11个甚低频电磁波发射台发射的甚低频电磁波信号。这些甚低频电磁信号投射到地下埋藏的导体物质上,并产生电磁感应。用VLF电磁法仪观测这种感应信号并将其记录下来,以寻找地下目标导体。在矿产勘探中,VLF法是低成本、快速的勘探方法,主要用于探测浅埋藏的,陡倾角的矿体和矿化带等。

3深部地质钻探找矿存在的问题分析及解决策略

在我国,找矿工作由于其制度不完善,导致找矿勘察进展慢,范围分散,流动性较大,不容形成有效、具体的数据和资料,而因为技术问题导致了耗时较长,成功率不高的现象。地质找矿工作需要突破性的进展,往往需要大量的资金和人员的加入,我国在这方面的投入有所不足,并且现阶段的地质找矿很大程度上过分依赖于市场配置资源,使其处于较被动的地位,不利用地质找矿工作的发展和进步。矿产所有权即产权方面也在制约和影响着地质找矿。由于国家对其的宏观调控力度不够,从而导致拥有矿业权的企业或开发方,没有按照高效的、合理的方向进行地找找矿工作。首先要想提高地质找矿的效率,国家和地方政府要加大这方面的重视,包括资金的投入和高技术素质人员的培养。在国家和地方政府资金投入的同时,还要注意引进社会投资者的资金,增加资金的流动性和灵活性,避免因为某一原因而造成资金链的断裂,影响地质找矿的开展和后续工作。对地质找矿的技术人员要进行定期的培训,对于国外的先进技术要进行及时的学习和研究,结合我国的具体情况而制定出更加适合自己的找矿技术,同时提高从事地质找矿工作者的待遇,提高稳定性、避免高技术人员的流失。最后国家要加大宏观调控,让地质找矿可以更有效的开展,而不是一味依赖于市场配置资源,对一些矿产资源的拥有者和企业,也要在一定程度上进行控制,以免因为个人原因而影响地质找矿。

4我国深部找矿规划分析

近些年,我国深部找矿主要规划地区为贵州、青海、山西、新疆、内蒙古等地。对于贵州从江—黎平地区,其含矿带主要位于东西向构造蚀变带内,该蚀变带属于贵州北部地区,受东西向断裂带控制,出露地表长度、宽度分别为500m,1~4m,向西北倾斜约85°。此构造碎裂蚀变岩内,其蚀变包含黄铜矿化、次生铜矿化、黄铁矿化、硅化以及绿帘石化。蚀变主要是沿构造裂隙进入,表现为网脉、带、透镜状。该矿化主要由碎裂蚀变岩所控制,围岩为燕山期角闪石岩、太古宙混合花岗岩。出露地表蚀变带内,存在一矿化露头,对其进行采样分析后,发现存在金、银、铜矿化。对含矿构造蚀变带进行勘探时,为了能够全面掌握其空间分布情况,决定应用MT法、VLF法。根据MT勘测剖面发现其为低阻带,根据VLF勘测剖面发现其极化椭圆倾角是过零点。经调查分析,蚀变带出露地表位置和电磁法勘测位置相符,表明构造蚀变带存在的真实性。蚀变带贴近地表处几近直立,向下一直延伸至400m处,其中200m左右,蚀变带向南倾斜,倾角大,此处金、银、铜化探呈现异常,基于此可判断此处可能具有多金属矿化现象。

5结语

基于我国当前经济发展情况分析不难发现,其对于矿产资源的依赖较强,因此提高矿产勘察效率,实现资源有效开发至关重要。当前,科学技术发展迅速,矿产勘探行业应积极引入先进技术,有效提高勘探精度与勘探效率,为深部找矿奠定良好基础,实现我国社会经济的持续发展。

作者:罗本利 单位:贵州省地质矿产勘查开发局

参考文献:

[1]蔡田荣.地质勘查技术原则与找矿技术探析[J].建材与装饰,2010,8(10):275-277.

[2]李得刚,朱杰君,等.地质勘查及找矿技术要点分析[J].华东科技,2012,6(11):415-416.

篇6:地质钻探技术工作总结

【关键词】地质钻探技术;安全管理;策略研究

地质钻探技术在目前应用比较广泛,其能够直接从钻探地区取得实物岩石样本,进而有效的分析,达到地质勘探的目的。一直以来这项技术都被地质钻探人员广泛研究和运用,随着科学技术的发展,对这项技术的研究也更为深入。就目前来看,在科技快速发展的背景下,要先实现经济的迅速发展,就必须要不断提升我国的地质钻探水平。地质钻探技术对地质钻探的效率和质量有着直接的影响,因而研究并进一步推进该技术在地质钻探中的应用意义重大。

一.地质钻探技术

目前在地质钻探中应用的两种地质钻探技术是绳索取样钻探技术和反循环连续取样钻探技术,该两种钻探技术在地质钻探中的应用最为广泛。绳索取样钻探技术在我国的地质钻探工作当中发挥着极其重要的作用。就技术的使用成本来说,绳索取样钻探技术对钻探地区进行取样时,会花费大量的资金,且实际的采样效率较低,不能很好的满足地质钻探的各种需求。但绳索取样钻探技术的优点是采样较为准确,可靠性较高。反循环技术的工作原理是将用于循环的介质压入套管和钻杆之间,或是压入钻杆内外杆间的环状空间内,以此来实现钻杆中心孔内循环。进行地质钻探时,循环介质的阻力是通过作用在钻具上来实现打孔和取样的目的。反循环连续取样是通过介质的不断循环来实现的,循环介质可将被切割段的样本及时反循环到地表,用于研究和分析。反循环连续取样钻探技术的优点是使用成本较低,实际采样效率较高,但该技术的缺点是需要对采样结果进行重新测试,工作较为繁琐,且增加了工作步骤和工作量[1]。表1为两种钻探技术的特点分析。

二.地质钻探技术的发展

(一)钻探设备的发展

为了满足经济发展对地质钻探工作的需要,新中国成立初期,我国开始从前苏联以及欧美等国家大量引进钻探设备,并在学习其理论知识的基础上,对引进的技术、设备进行了不断的实践和探索,并开始了自主研发工作,通过相关研究,最后制定设计方案,实现了钻探设备的自主研发。近几十年来,随着国家改革开放政策的实施和改革进程的不断加快,我国通过运用自主技术和实际使用中发现问题、解决问题等,对引进的钻探设备进行了不断地优化和改进,使得地质钻探的效率准确性大大提升。

(二)钻探技术的发展

想要确保地质钻探工作的顺利展开,除了要研发和使用先进的钻探设备外还应该拥有先进的钻探技术,只有设备和技术之间完美结合才能有效提升地质钻探工作的整体质量和效率。通过对钻探地区地质构造、地理特征、水质条件等因素进行综合考虑,制定合理的钻探方案,才能对钻探技术进行合理的确定。随着国家对地质钻探范围和领域的不断扩大,对地质钻探工作的要求也不断提高,因而更需合理制定钻探方案,不断强化钻探技术,使其能够在复杂的钻探条件下更好的完成钻探工作。

三.强化地质钻探技术安全管理的策略

(一)建立完善的地质钻探安全施工管理体系

在地质钻探工程实际施工管理过程中,管理人员应建立完善的地质钻探安全施工管理体系,首先建立完善的施工管理制度条例,并将其细化,规范施工行为。其次建立地质钻探施工安全管理制度,并在实际实行过程中,不断结合施工管理经验以及国家有关地质钻探的法律法规等,对地质钻探施工安全管理制度不断进行完善,为地质钻探安全施工管理提供相应的制度保障。再次应不断强化安全管理意识,树立安全管理理念,在施工的整个过程中,严格落实安全管理制度,强化安全管理工作。最后是建立和完善安全施工责任制度,设置相应的奖罚措施,端正相关人员的管理态度,从根本上提高地质钻探技术的整体安全管理水平。将地质钻探施工中每个过程的安全管理问题具体划分到个人,强化管理人员的责任意识,使其在工作中能够严抓安全问题,从根本上消除工程施工中的安全隐患,确保施工安全。

(二)完善现场安排,强化安全管理工作

在地质钻探工作施工现场管理过程中中,应先考虑施工地区的地质等情况,根据地质情况合理选择施工工艺,并根据施工技术要求,制定工程的具体实施方案。在方案中,应充分明确施工中人力、物力、财力的使用情况以及对相应的设备、技术的要求,进而合理配置施工人员、施工设备以及施工资金。施工管理人员应走进基层,充分调查研究施工现场的详细情况(包括地质特点、水文特点等),真正对施工现场各种情况做到深入了解,并按照实际情况及时制定有针对性的确保施工项目安全顺利开展的施工方案。在施工中,要确保施工现场的安全作业问题。在施工过程中,应对制定与安全管理相对应的安全管理目标,就施工中经常出现的事故问题做出相应的总结并制定具体的处理措施,做到有针对性的解决问题。针对技术要求较高的地质钻探技术,应最好监管、检查工作,以防止潜在安全隐患的产生。再者,还应对施工现场的机械设备安全使用问题、用电安全问题等进行充分考虑,确保施工的顺利实施[2]。

(三)强化施工队伍建设

由于地质钻探施工规模较大、施工工序较为复杂、任务较为繁重,这就对施工人员的要求较高,要求施工人员能够在规定的时间内高质量的完成钻探工作。因而在实际的管理工作当中,须不断强化施工队伍建设工作。在管理过程中,为强化安全管理工作,应不断加强对现场施工人员的技术和安全施工培训工作,不断提升现场施工人员的专业技能和安全施工意识。实行岗位考核制度和持证上岗制度,对已有的施工技术人员进行培训教育工作,提升其对施工技术、施工安全管理以及施工方法的掌握和认识程度,确保地质钻探施工的技术含量,提升地质钻探施工人员的整体素质,实行岗位责任制,加大培训力度,明确岗位责任,规范施工行为,减少施工问题,确保施工安全。

结语:

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