新形势下探矿工程中钻探技术的应用

新形势下探矿工程中钻探技术的应用
摘要：我国是矿产资源大国，品种丰富，储量巨大，但是受到经济因素的制
约和影响，使得我国的钻探技术还未能达到世界先进水平，与发达国家具有一定
差距。

随着我国经济水平不断提升，各产业领域对矿产资源的需求量逐渐上升，
这一现状将直接促进钻探技术不断革新，助力我国勘探事业高质量发展，早日达
到世界领先水平。

关键词：探矿工程；钻探技术；应用
前言
随着我国社会发展过程之中对资源需求量的日益提升，探矿工程随之在持续
发展当中，作业量的不断提升以及施工难度的加大，都给钻探技术带来了更高的
要求。

1探矿工程分析
在探矿工程的具体实施过程中，主要包括两方面的工作内容：一方面是采样
工作；另一方面是勘察工作。

自作业施工进程当中必须充分结合探矿区域的实际
地质条件以及探矿周边的地形特点，进行科学的分析与研究，从而制定出合理、
详尽的探矿工程施工方案。

但是在现阶段实际的探矿工作进行当中，由于作业区
域内地形非常复杂，从而给探矿工作人员带来了巨大的挑战与困难，要求相关工
作人员具备较高的专业技能以及职业素养。

不仅提升了矿物开采作业施工的难度，还因为作业人员对作业区域的地下结构不能精准的掌控，造成对作业区域地下存
在的实际矿产资源总量难以进行准确、直观的估计，从而不能科学的制定出合理
的矿产开采路线。

在此背景下，就需要对实际地形结构相对复杂多变的矿产资源
区域进行深入、科学的勘察工作。

对于勘察地区的地形结构进行合理的分析与研究，充分利用先进的钻探技术开展一系列地质勘探工作，从而有效促进在复杂地
形结构区域进行勘探工作的进程速度以及效率得以进一步提升，进而充分确保勘
探工作的质量达到相关标准要求。

2钻探施工的作用
2.1资源勘探过程
我国在规模、资源储量和矿产储量方面处于世界领先地位，但开采效率不高，造成不必要的浪费，这给地质勘探留下很大的改进空间。

随着钻探技术的不断发展，勘探深度也逐渐加深。

但是很多新的钻探理论没有得到有效转化和利用，限
制了矿产资源的开发。

目前，较先进的探矿技术能够在8000m深度进行钻探作业，在一定程度上提高资源利用率。

我国的勘探技术尚未达到先进水平，资源利用率
相对较低。

因此，从我国的实际情况出发，需要加大资金投入，提高研发水平和
钻探技术。

同时，在勘探过程中，也要注意环境保护、防灾治理，合理提高技术
水平，尽快把勘探水平提高到先进水平，加强矿产资源勘查开发，提高经济效益。

2.2钻探取样过程
调查方法的出现丰富了地理和资源开发领域的研究工具，提供了真实有效的
参考数据。

钻探技术是勘探技术的重要分支，它不仅可以将地理与勘探工作联系
起来，而且还可以提供勘探方法来开发勘探工作中的资源。

钻探技术的有效利用
使我们能够从实物中选择适合个人分析和研究的样品。

此外，钻探技术还可以应
用于海洋研究、地下勘探、航空研究等领域。

随着现代科学技术的发展，地下资
源的开发也在不断深化和扩大。

因此，有必要更准确地了解和研究地球的潜在资源。

这一环节要求利用钻探技术收集目标区域丰富多样的动态信息，充分掌握目
标区域地质信息、内部结构、外壳结构等。

在调查过程中，需要钻孔和取样，只
有有了合适的样本，才能进行科学研究，分析实际情况，提供有用的信息，确保
后续项目取得成功，并提高资源利用率。

3钻探技术的实际应用分析
3.1应用绳索取芯技术
绳索取芯顾名思义，主要是指通过操作钻杆，利用绳索的升降将岩芯提取出来。

通过这种方式能够使得提取岩芯的过程更加便捷。

一般情况下，只有钻机中
钻头部分发生故障，才会使用钻杆来代替钻头进行工作。

在钻探工作中，一般用
岩芯管补充矿芯，无需将钻杆抬回地面就可将岩芯填满，若想打捞岩芯管便可使
用钻探设备中的配套绳索将其取出。

应用这种技术可以为后续探矿工作预留更多
时间，提高工程整体效率。

目前绳索取芯是探矿工程中的常用技术，通过绳索取
芯可以提高取芯速度和质量，同时发现堵塞问题可以及时处理，减少钻杆磨损，
延长其使用寿命。

使用绳索取芯操作便捷，减轻了工作人员的工作任务，降低任
务强度。

绳索取芯可以在固体矿产开采。

坑道、冰层等方面应用。

3.2应用潜孔锤技术
潜孔锤技术是我国较为先进的技术，它是将回转钻探技术作为基础，在此之
上进行深入研究才产生的一项技术。

潜孔锤具体是指将冲洗液添加进入潜孔锤中，再利用加入时产生的能力驱动潜孔锤进行操作。

当潜孔锤接收能量，可以把获得
的能量最大限度传送给钻头，传送中不产生不必要的能量消耗，提高潜孔锤在使
用过程中对岩体进行操作的效率。

而添加进入潜孔垂的冲洗液，是开采过程中对
泥浆泵操作获得的产物，可以在钻头升降过程中带来具有一定节奏较强的冲击力，凭借这种力驱动潜孔锤。

潜孔锤技术主要是对回转钻探技术进行了一些优化，把
回转力替换为相对高强的冲击力，对钻头施加更大的力提高钻头的开采能力，更
好的钻探硬度较高地区的岩石使其应用范围更广，提高钻探效率的同时降低矿产
工程的成本。

潜孔锤技术使用需要注意几点：①需要先固定好潜孔锤，再使用高
频震动模式。

②要严格控制冲洗液传送，减少潜孔锤的磨损，保障泥浆具有一个
较低状态的粘稠度。

③合理控制冲洗液中砂质的分布状态，使冲洗液保持一定的
润滑性。

潜孔锤技术应用于小口径的岩心才能有良好的钻探效果，它可以应用于
锚固施工、水下爆破等等方面。

我国对潜孔锤的研究主要从提高潜孔锤钻探能力
和对高强度环境适应两方面进行，目前我国潜孔锤技术已经位列世界前位，在未
来有希望将潜孔锤技术应用在石油天然气勘测和矿山地质勘察的工作中。

3.3应用反循环技术
反循环技术是指利用介质循环产生一定冲击力，在通过冲击力提供动力以达
到驱动潜孔锤进行钻探工作的目的。

反循环技术一般分为两种形式：其一是水力
反循环，其二是空气反循环。

水力反循环是指利用水或者泥浆这类便宜取材的流
体作为介质，从而实现往复不断的循环操作。

通过钻杆将这种介质传送到孔内部，
从而为钻头提供力驱动钻头采取岩芯并将其打捞到地面上。

空气循环技术是指将压缩后的空气作为介质参与整个循环。

压缩后的空气会通过钻杆外的输送管道进入钻孔内部，在过程中产生一定的冲击力，以此使得潜孔锤获得能量开始进行钻探工作。

水力反循环可以完整地把岩石提取出来，利用完整岩石进行更为精准地分析，提高数据准备度，减轻了工作强度更好的保障施工的质量。

空气反循环是指空气完成循环为潜孔锤提供力后，将岩石碎块通过钻杆中心通道带到地面上获得充足样品，更好地进行深入分析。

在实际过程中，进行勘探的技术人员可通过分析勘探物体和勘探条件有侧重性的选择合理钻探方法。

应用空气反循环技术的钻探效率比应用水力反循环的钻探效率更低，同时对能量有更大的需求。

整体而言，反循环技术适合应用于地质条件松软容易塌陷的地理位置或者水并水文一类的地理位置进行采样勘探工作。

更具体而言反循环技术可以应用于注浆施工和在复杂环境下中的锚固工作中。

结束语
综上所述，虽然我国幅员辽阔，在境内包含丰富的各类矿产资源，但是受到各种因素的影响和制约，导致现阶段我国的综合钻探技术与经济发达国家相比还有一定的差距。

因此，随着我国社会经济的不断发展以及科学技术水平的逐渐提升，促使探矿工程钻探技术也在进行着创新与变革，从而为我国勘探事业的健康发展奠定了良好的基础。

参考文献：
[1]刘金良.试论新形势下探矿工程的钻探技术应用[J].地球,2016(3):133.
[2]毕立新.试论新形势下探矿工程的钻探技术应用[J].科学中国
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