鉆探設(shè)備和技術(shù)創(chuàng)新

一、鉆探設(shè)備及鉆探技術(shù)的創(chuàng)新

　　1、研發(fā)并大力推廣應(yīng)用最新鉆探技術(shù)。從被譽(yù)為鉆探技術(shù)第一次革命的金剛石繩索取心技術(shù)，到被列為第二次鉆探技術(shù)革命的反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)，從“八五”期間重大成果之一的空氣泡沫鉆探技術(shù)的推廣應(yīng)用，到最近10年技術(shù)越來越成熟的受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)的突破性進(jìn)展，從中都能看到鉆探技術(shù)的一個(gè)個(gè)清晰的發(fā)展軌跡，但其中有一個(gè)重要的現(xiàn)實(shí)是，各種對(duì)各種鉆探新技術(shù)的研究及推廣運(yùn)用在全國(guó)各地很不均衡。這其中有這樣或那樣的原因，在此不細(xì)究，只求對(duì)策。筆者認(rèn)為，不管是企事業(yè)內(nèi)部還是外部都需要產(chǎn)、學(xué)、研三者結(jié)合且需經(jīng)常結(jié)合，各方通力合作，創(chuàng)新運(yùn)用已有鉆探技術(shù)于生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，密切跟蹤及掌握最新鉆探技術(shù)及工藝，研究鉆探施工過程中的難題和困境有了成果再反哺生產(chǎn)實(shí)踐，研發(fā)和應(yīng)用兩手抓兩手都要硬，以適應(yīng)新形勢(shì)下在深層找礦時(shí)對(duì)鉆探技術(shù)的相應(yīng)要求。

　　2、研發(fā)深孔全液壓動(dòng)力頭巖心鉆機(jī)及配套設(shè)備，解決我國(guó)深部礦產(chǎn)勘查中的關(guān)鍵鉆探設(shè)備問題，形成具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的深孔全液壓動(dòng)力頭巖心鉆探裝備系列，縮小我國(guó)巖心鉆機(jī)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，實(shí)現(xiàn)我國(guó)巖心鉆探技術(shù)的跨越式發(fā)展。目前，許多國(guó)家已經(jīng)普遍將這種第三代巖心鉆機(jī)運(yùn)用于深層礦產(chǎn)勘查，深孔可達(dá)3000m，鉆進(jìn)效率高。而我國(guó)現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的地質(zhì)巖心鉆機(jī)還是第二代，即液壓立軸式巖心鉆機(jī)，且少有改良，明顯落后于時(shí)代。如廣西地礦局在某礦區(qū)先是運(yùn)用國(guó)產(chǎn)立軸式鉆機(jī)，小時(shí)鉆探進(jìn)尺僅1m左右，這類鉆機(jī)鉆進(jìn)效率低下，后來采用國(guó)外進(jìn)口的全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)，在同樣條件下小時(shí)進(jìn)尺則達(dá)3m多，鉆進(jìn)效率提高了3倍。目前，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家在這類機(jī)型的研制開發(fā)及應(yīng)用上明顯領(lǐng)先于我們，我國(guó)應(yīng)當(dāng)加快研究、開發(fā)自動(dòng)化巖心鉆機(jī)的步伐。

　　3、加快培養(yǎng)高素質(zhì)鉆探技術(shù)人員，推廣應(yīng)用先進(jìn)的鉆探設(shè)備。目前，我國(guó)許多地質(zhì)鉆探技術(shù)人員和工人缺乏施工操作經(jīng)驗(yàn)，不少人甚至對(duì)過去常規(guī)的鉆探操作，如金剛石鉆進(jìn)與繩索取心技術(shù)都不會(huì)或掌握不好，也少有深孔鉆探技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，其工作難度可想而知。如廣西地礦局曾在桂北2個(gè)大型鉛鋅礦實(shí)施了2個(gè)750m的鉆孔，當(dāng)鉆探超過300m地質(zhì)結(jié)構(gòu)變繁雜技術(shù)操作難度加大時(shí)，年輕的鉆工技術(shù)過不了關(guān)，只能請(qǐng)退休的老機(jī)班長(zhǎng)來。試想一下，一個(gè)連常規(guī)的鉆探技術(shù)和設(shè)備都不能掌握的技術(shù)人員又怎能指望他去運(yùn)用先進(jìn)的鉆探裝備呢？新型的地質(zhì)裝備技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴，必須培養(yǎng)具有相應(yīng)文化素質(zhì)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和工人來掌握使用。

　　二、鉆探新技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

　　1、眾所周知，很多地區(qū)存在干旱缺水、地層破碎漏失的地質(zhì)特性，鉆探施工時(shí)如果按傳統(tǒng)做法采用水作為循環(huán)液，那么施工過程中需要配備專門的供水車，而且要到很遠(yuǎn)地方拉水，這樣一來成本非常高。僅供水的施工費(fèi)用就占總施工費(fèi)用的好幾成，即便同期采用了節(jié)水鉆探技術(shù)，因供水造成的成本高的狀況仍然難改觀。這類極端缺水地區(qū)鉆探的難題，直到開發(fā)了空氣組合新型鉆探技術(shù)才算是得以解決。它屬于非傳統(tǒng)節(jié)水鉆探方法的創(chuàng)新突破，充分利用空氣無處不在的特點(diǎn)，以空氣或僅消耗少量水的泡沫液作為循環(huán)介質(zhì)，將當(dāng)前先進(jìn)高效的空氣鉆進(jìn)與繩索取心鉆探技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，鉆探效率要比水鉆的鉆探效率高60%～100%，成本將降低到30%～50%。由此可見新技術(shù)應(yīng)用帶來的可觀經(jīng)濟(jì)效益。

　　2、鉆探技術(shù)應(yīng)用愈來愈專業(yè)化。其專業(yè)化主要呈兩種表現(xiàn)方式：第一，在礦種方面趨于專業(yè)化，如膨潤(rùn)土礦鉆探、硅藻土鉆探、鋁土礦鉆探、砂礦鉆探、高嶺土礦鉆探、鹽并鉆探等。第二，在施工區(qū)域方面趨于專業(yè)化，如卵礫石層鉆探、黃土地區(qū)鉆探、水上鉆探、污染地區(qū)鉆探、河谷區(qū)鉆探、凍土層鉆探等。近年來我國(guó)加大投資力度向地質(zhì)找礦勘查傾斜，特別加強(qiáng)鐵礦、煤炭的勘查，許多新技術(shù)的運(yùn)用也更多地在這兩個(gè)領(lǐng)域得到實(shí)踐，如在煤炭勘查方面，已有大批勘察單位采用MRD鉆探技術(shù)，它可以取芯、可以在堅(jiān)硬巖石里定向運(yùn)動(dòng)，先垂直向下，然后水平鉆進(jìn)，按你的要求軌跡運(yùn)行。簡(jiǎn)單地說，如果有一個(gè)事先打好的孔，它可以摸到那個(gè)孔位。這種技術(shù)還在石油和天然氣勘察中得到廣泛運(yùn)用，由此可見，其專業(yè)化在礦產(chǎn)勘查中的作用越來越明顯。

　　3、在眾多膠結(jié)松散、振動(dòng)易碎的地層中，歷來取心率很低，大概為10%～30%，傳統(tǒng)鉆具所取出的“巖心”，僅有幾個(gè)礫石而已，松散膠結(jié)物皆被沖蝕、磨損，往往使地層被誤判，上下層位被顛倒。這些問題多年來一直困擾著鉆探界的技術(shù)人員，直到研制出射流式雙管鉆具后才得以解決。此技術(shù)的應(yīng)用，不但鉆探采心率大幅提高，而且能較完好地保持地層原狀的結(jié)構(gòu)。用射流式取心工具采取的巖心為柱狀，采取率為90%以上，地質(zhì)資料被完整地采取上來。多年的實(shí)踐證實(shí)，這項(xiàng)技術(shù)在這類地區(qū)的鉆探施工應(yīng)用具有里程碑式的意義。

　　總之，為加強(qiáng)地質(zhì)工作，必須研發(fā)及應(yīng)用當(dāng)代最先進(jìn)的鉆探技術(shù)與裝備，盡早使設(shè)備更新?lián)Q代，采用最新的鉆探技術(shù)及工藝方法，提升礦產(chǎn)勘查的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。