矿山地质探矿工程中新技术的应用研究

174 编辑：中冶有色技术网来源：山东省第八地质矿产勘查院

2025-01-08 14:29:35

1矿山地质探矿工程的概念

矿山地质探矿工程是矿产资源勘探开发中的关键性环节，旨在通过采集、分析和解释矿区的地质信息，确定其地质构造、矿产资源类型、分布、储量等情况，为矿山开采提供科学依据。其主要工作包括地质调查、地球物理探测、地球化学探测、遥感技术应用、岩土工程勘察等。通过这些探测手段获取的数据，可以对矿山区域的地质情况进行分析和研究，确定矿产资源的储量和品质，为矿山的开发和生产提供技术支持。矿山地质探矿工程在矿产资源勘探开发中具有重要的作用，它不仅能够为矿山的开采提供科学依据，而且还能够为矿山的环境保护提供重要的数据和技术支持，从而实现资源的可持续利用。

2矿山地质探矿工程中新技术的应用

2.1钻探技术

2.1.1反循环钻探技术

反循探环钻技术是近年来地质钻探中的一种新技术，可以实现对岩心的连续开采。反循环钻井中，在钻头中心孔中，冲洗液以较快的速度向上流动。因此，其具有较大的排屑能力，较大的颗粒直径、较小的钻屑在孔底反复破碎，可显著提高钻井效率，尤其是大直径钻井，其作用十分显著。(1)泵吸反循环钻探。通过砂石泵(一种离心泵)的吸力，在钻柱中产生负压，在大气压的作用下，循环液由泥浆池流入井口，通过循环间隙流到井底，再与井底的碎石混合，由钻头吸进钻杆内部，通过排出管和砂石泵进入沉积室，再经砂石泵进入井中，形成反循环钻进。(2)气举反循环钻探。气举反循环的工作原理是将压缩空气经管道输送到井底的气水混和室，再将压缩空气与钻杆中的循环液混合，在此基础上形成一种密度小于钻杆外的混合液柱。内、外压力的作用，使混合液从钻杆内部升起，经过排渣管道排放到沉淀池，经沉淀后，以自流的形式连续进入环缝，从而实现了一个反向循环。(3)射流反循环钻探。该技术是利用射流泵喷射出的高速度液体形成负压，在杆内形成吸力的逆循环钻井技术，其它的使用条件和优点与泵吸反循环钻井相似。与泵吸反循环相比，其优势在于可以避免离心砂泵的直接磨耗。

2.1.2空气潜孔锤钻进技术

空气潜孔锤钻井技术是基于潜孔锤钻井技术开发的一项新技术，在国内外使用中取得了较好的效果。其应用主要有：(1)场地平整。钻孔前，要对现场进行勘查，以便搬运桩机;采用回填法，可保证钻孔位置稳定，保证钻孔施工过程中不会出现位移;接收钻井测量控制点、基准线、水准点等有关数据，并与测量人员一起测量;在测量点放样前，要做好行业的前期准备工作，对仪器设备进行校正，编制钻井施工计划;(3)引孔机的安装和调试。引孔机到位后，利用水力系统进行标定，并用水平标尺修正水平度。设备安装好后，用潜孔锤钻具对准桩位，使桩尖与桩位中心一致，使桩机平整，保证钻孔中不会出现偏差;(4)引孔。桩机到位后，用潜孔锤钻头调整桩位，调整竖直度，在引孔期间，要控制潜孔锤的下落速度，观察钻具有没有挤偏，如果有，要采取相应的措施;(5)钻孔口的清理。开孔时，可将空压机排出的压缩空气作为洗井介质，将钻头击穿的碎石从钻孔中排出，安排专门人员对钻孔进行清洗，清除后的碎石颗粒状并集中运输;(6)钻孔穿过坚硬的矿体。导孔过程中，要密切关注钻孔的钻进速度和孔口岩屑的排出情况，根据施工需要的钻孔深度控制钻孔标高，在达到预应力条件时，停止钻孔，取出钻具，边锤击、边旋转，使孔内岩屑顺利排出。

2.1.3金刚石绳索取芯技术

采用金刚石绳索取芯技术，不需要从岩芯管中取出岩芯，可通过钻柱的方式，将岩芯内的岩芯取出。在地质矿产勘查工作中，金刚石绳索取芯技术具有以下优点：一是具有良好的地质效应。金刚石绳索取芯技术具有提升平稳、打捞速度快、报警迅速等优点，在遇到岩管堵塞时，可确保在钻探过程中及时报警，降低工作损耗，确保技术人员快速、高效处理;二是钻井作业的效率较高。与常规取芯钻头相比，金刚石绳钻头具有更高的硬度、厚度，且不需要任何辅助设备就可以连续钻井，比一般钻头具有更高的钻井效率。在实际应用中，采用金刚石绳索取芯技术，可以减少提钻次数，减少施工时钻头的损失，提高钻头的使用寿命。减少钻机数量，可降低劳动强度，从而使金刚石绳索取芯技术在降低人工和刀具成本方面，都取得了很好的效果。

2.2优化对策

3.2.1选择适合的探矿方式

首先，如想在应用过程中发挥该项技术的优势与实际作用，应加大对矿山地质环境的研究，做好测量工作，依照探矿位置以及地质情况的不同选择合适的方法，以确保探孔工程的质量。其次，基于矿山作业环境复杂的特点，在探矿的过程中，要慎重运用槽探法，在使用过程中应确保槽与墙面形成相对平整完善的格局，提高对周边碎石现象的处理力度，根据槽底的宽度，确定好挖空的方式。最后，还要针对所使用的钻探方法做好钻探施工工艺流程的规划。

2.2.2推动绿色矿业的发展

新技术的使用不仅提高了人们工作的便捷性和效率，还能够实现对环境保护和自然资源可持续发展的目标，在新时期气候经济影响背景之下，相关工程项目施工过程中使用先进的技术，应该以绿色矿业为发展思路主线，将矿产资源开发水平达到最佳状态，减少对生态的污染，为后续各项工程的开展提供良好的参考依据。在勘探的过程中技术人员应该须提高对于勘查区域内矿产资源环境容量以及承载力的研究，对探矿工程所要使用的开采数量进行精准评估，制定严格的开采标准，避免出现过度开采的现象，造成矿产资源浪费。

3结语

综上所述，矿山地质探矿工程在发掘矿产资源方面发挥了无可替代的作用，随着全球经济一体化的脚步不断加快，受气候经济的影响，人们越来越意识到矿山地质探矿工程的重要性，并研发了多项新型技术，便于人们对矿产资源的发掘。我国在矿山地质探矿工程技术的应用方面起步较晚，日后应加大此方面的研究和人才培养力度，从而有效地解决我国能源紧张的问题，实现矿产资源的可持续开发和利用。

参考文献：

[1]陈振宏.浅谈探矿工程在地质资源勘查中的发展趋势[J].世界有色金属，2022，(08)：151-153.

[2]邢俊华.矿山地质探矿工程中钻探技术的实践研究[J].世界有色金属，2021，(02)：124-125.

[3]迟来生.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究[J].中国金属通报，2020，(08)：177-178.

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