钻探专题

对深孔钻探技术体系的建立和发展的思考
发布时间:2012-8-2 8:54:32  发布人:  阅读:2141

王道颖

    中国地质科学院勘探技术研究所编写的《全国危机矿山接替资源找矿专项深孔钻探工程技术总结》通过了组织评审。该总结对2005—2009年全国组织实施的230个危机矿山接替资源找矿项目的钻探工程进行了调查统计,从1000米以深的钻孔资料中选取了比较典型或者具有普遍意义的14个钻孔进行调研和系统总结。通过对施工条件、设备钻具配套、技术工艺方法、孔壁稳定技术、钻探工程效率和质量等方面的全面分析评价,得出的结论是:我国深孔地质钻探目前已经形成以机械传动立轴钻机为主要设备、以金刚石绳索取心为主要技术的钻探技术体系,但钻进效率低、工程可靠性低仍然是施工面临的最大技术难题。
    结合我们探矿三队这支专业钻探队伍的发展历程和现状,我有几点启发:
    第一,探矿工程是地质找矿和地球科学研究的重要技术方法,是能够直接从地下岩层获取实物样品的唯一手段。无论是地质找矿、新能源勘查评价与开发利用,还是地壳探测工程都必须依靠探矿工程的技术方法。而我国地质找矿岩心钻探的深度过去几十年绝大多数为300米以下的浅孔和500米左右的中深孔,这一深度范围内的地质找矿工作已基本完成,而在重要成矿区开展隐伏矿床的勘查,特别是500米以下的“第二找矿空间”的勘查工作是目前的重点和难点。2008年国土资源部发布了《关于促进深部找矿工作的指导意见》和《2008~2015年全国矿产资源规划》,提出了开展主要成矿区带地下500米至2000米的深部资源潜力评价,重要固体矿产工业矿体勘查深度推进到1500米。而河南省出台的“6139找矿计划”也在国家规划的5个整装勘查区(分别是山东单县—河南商丘地区铁矿整装勘查,河南舞阳—新蔡地区铁矿整装勘查,河南渑池礼庄寨—平顶山地区铝土矿整装勘查,小秦岭金矿田深部及外围金矿整装勘查,河南省栾川地区铅锌金银多金属矿整装勘查)和河南省确定的88个整装勘查区布置的钻探工作量298万米,其中大多数钻孔设计为深孔。可以预见未来3—5年,我们专业钻探队伍大有用武之地,是地质找矿总体部署方案这盘棋局中不可或缺的一枚关键棋子。
    第二,探矿三队在小口径岩心钻探方面曾经有过辉煌的历史和令人钦佩的业绩,有过数次打破那一时期地质钻探记录的荣耀,有过一批在全国同行业有影响力的钻探领军人物,如贾继智、石昆山、谢建勋、刘江等。是最早淘汰手把式钻机,最早引进使用我国研制的XY型液压钻机的野外队,是最早开展小口径金刚石钻探技术试验,并在全国推广应用的野外队。尤其是上世纪八九十年代,原地矿部组织全国地勘单位到我队来观摩学习小口径金刚石岩心钻探技术和地质设备管理先进经验,使得探矿三队在全国探矿界闻名遐迩,并被原地矿部授予“功勋地质队”荣誉称号。探矿三队为我国地质找矿事业做出了极大贡献,探明了栾川南泥湖钼矿、洛宁上宫金矿、灵宝小秦岭金矿、偃师铝土矿等一大批代表性矿山,为我国经济建设和社会发展提供了坚强的资源保证。所以在新的历史时期,我们没有理由在地质找矿深孔钻探施工领域停步不前或者畏难退缩,相反更要紧抓机遇,潜心研究,克艰攻难,再创辉煌。
    第三,钻探施工虽然历经几十年的发展,但依然存在诸多困难和问题:一是钻机和泥浆泵的品种型号少,钻具形式单一(普通双管和绳索取心钻具两种);二是钻探技术方法老套,钻进效率低(平均台月效率在200米左右);三是钻工的钻探理论知识缺乏,操作技术水平一般,责任心不够强;四是现场组织管理不尽合理,容易发生孔内事故。解决这些问题,单靠某一个单位和部门是难以完成的,而需要钻探设备生产厂家、钻探科研院所、野外地勘单位等通力合作才能完成。更重要的是需要政府投资、行业主管部门关注扶持,深孔钻探技术装备、技术水平等才有可能取得长足的进步。
    第四,针对存在的困难和问题,就我们野外钻探施工队伍来说提一些不成熟的建议:一是行业主管部门在项目立项时对这项工作要更加重视,是否可以考虑钻探专项招标确定队伍。因为和找矿所利用的地物化技术手段相比,钻探的风险最大,成本控制更加困难。这个问题虽然去年曾尝试进行过,但效果不明显,主要原因是制定的钻探价格太低。二是制定合理的钻探工程定额标准和经济管理制度,并提高钻探施工的整体经济效益;三是在地层变化规律已经基本掌握的老矿区,可以考虑部分孔段采用不取心钻进,条件允许的矿区可以采取反循环中心取样钻进技术,以提高钻进效率,降低施工成本;四是地勘单位要结合深孔钻探与科研院所联合进行科研攻关,通过实验研究解决施工过程中经常遇到的问题,并将经验和教训进行总结,与设备钻具生产厂家进行沟通以便他们及时改进,同时供同行业的钻探工作者借鉴。
    第五,多年来我队一直在豫西地区从事钻探工程,对该区域地质、地层情况十分了解,但也存在钻探台月效率低、钻孔事故多等情况。豫西地区地层复杂,硬、脆、碎、漏等钻探技术难题客观存在,我们如何应对呢?一是对现有的钻探技术人员重新整合,让更多的钻探专业技术人员重新进入钻探技术岗位工作,并积极引进和培养人才,逐步改变队伍的人才结构,努力打造一流的钻探施工队伍。二是制定符合实际并且行之有效的管理办法,规范钻探施工的机台管理,如评选文明机台和对管理水平高的机台进行奖励等政策提高组织管理水平。三是通过走出去学习和与科研院所联合,及时将一些新技术新工艺,如液动冲击器技术、液动冲击+绳索取心技术、定向钻探技术等加以引进和推广应用。
钻探施工技术体系的建立和发展需要几代人为此不懈努力,而要想取得快速的进步或者技术突破还需要良好的机遇。目前全国地质找矿形势可以说是建国以来从未有过的,无论是国家财政、省级财政,还是矿山企业都在加大投资力度,已经成为社会热点,与此相关的行业均遇到了前所未有的大好机遇,作为一支老牌钻探专业劲旅,我们一定要牢牢把握这次机遇,在深孔钻探施工研究方面取得令人瞩目的成绩,重塑我们探矿三队的辉煌!
 

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