露天采礦新技術論文深部找礦組合鉆探技術

　　本篇露天采礦新技術論文通過對深部找礦組合鉆探技術進行深入研究和分析，指出了提高深部找礦組合鉆探技術對我國經濟發(fā)展建設的重要意義。本文對深部找礦鉆探設備的發(fā)展現狀進行了較為詳盡的論述，指出了目前我國在鉆探技術方面取得的成就及不足，并在此基礎上，對深部找礦鉆探技術的主要類型進行了介紹。

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　　近幾年來，我國的城市化水平不斷加快，工業(yè)發(fā)展規(guī)模加大，使得對地下礦產資源的需求量逐年增加，礦產資源的安全保障問題變得越來越突出，嚴重制約了我國的經濟建設和綜合國力發(fā)展。因此，加強對我國礦山的深度鉆探技術開發(fā)已成為當前的重要課題。目前在我國開展深部找礦具有巨大的潛力，但同時也對找礦的組合鉆探技術提出了較高要求。鉆探技術作為鉆探工作中的關鍵環(huán)節(jié)，其技術手段的改進對深部找礦成功率的提高有著直接的影響。

　　1深部找礦鉆探設備的發(fā)展現狀

　　在深部找礦作業(yè)中，我國目前應用的找礦設備始終未得到相應的改進，許多礦山仍然使用上世紀70年代研發(fā)的立軸式鉆機。立軸式鉆機的鉆進能力表現一般，大多不超過1500m，但近幾年來有些生產廠家對其進行了一定技術改造，使其鉆進能力可以達到2000m甚至3000m左右。雖然在鉆進能力方面已得到了較大提高，但從整體而言，這些鉆機的性能和優(yōu)缺點并無太多差異，缺乏應有的技術突破。我國曾對動力頭鉆機技術進行過大規(guī)模研究生產，并成功制造出一臺電力液壓可達300m的動力頭鉆機。在第一臺動力頭鉆機誕生之后，許多生產廠家也都開始進行技術跟進，紛紛效仿并陸續(xù)生產出了電力液壓可達600m、1000m 以及1500m的動力頭鉆機。但這一技術創(chuàng)新并未得到良好的普及推廣，再加上此時鉆探工作并不活躍，因此使得鉆機研究工作被長期擱置，導致這一技術成果未在實踐中發(fā)揮應有的作用。隨著近幾年國內鉆探工作重新得到重視之后，一些科研單位、相關高校及生產廠家都在為新技術的研制投入了大量工作，在對國外先進技術進行分析消化的基礎上，著手進行新技術的研發(fā)工作，如中國地調局勘探技術研究所研發(fā)成功的YDX-3以及YDX-3A型鉆機，山東省地質勘探機械廠研發(fā)的XD-3以及XD-5型鉆機等等[1]。此外，勘探技術研究所同時還以立軸式鉆機技術為基礎，對其進行合理改進，使其技術能力得以提高，使得新型的機械傳動立軸鉆機得以問世，不但解決了舊式立軸鉆機所固有的鉆進行程短及頻繁停機倒桿的問題，還大幅增加了原有的鉆進行程，完成了無主動鉆桿和不停機倒桿鉆進技術在實際勘探工作的應用，使鉆探工作的效率得到了提高。

　　雖然通過眾多科研單位的不懈努力，我國的鉆探設備研發(fā)工作已經取得了令人矚目的成就，實現了重要的技術創(chuàng)新，但從綜合的層面來看。我國的研發(fā)工作仍然不夠深入，新技術的普及推廣程度還遠遠不夠，與我國國情相符、性能優(yōu)良的深孔鉆機技術的研發(fā)項目還未落實。

　　2深部找礦鉆探技術的主要類型

　　2.1液動錘鉆進技術

　　液動錘鉆探技術的關鍵在于對液動錘施加巨大的沖擊能量，從而使鉆頭在承擔較大負荷的情況下展開鉆探工作。在將這一技術應用于深部找礦作業(yè)時，需要在鉆頭與巖心管之間安裝液動錘，從而使鉆進能力得以提高。除了應用于深部找礦，液動錘鉆進技術還能同時在石油鉆井或地下水鉆探工作中發(fā)揮作用，且能夠取得明顯效果。為了將液動錘產生的能量進行最大程度的利用，增加沖擊能量所提供的有用功，我國專門研制了一系列效率型液動錘，如YS-19型、SYC-178型以及 Q-150型等均屬于此類[2]。在性能方面，國產的YZX127型液動錘表現較為突出，能夠達到500次以上的不間斷鉆進，且對環(huán)境的適應性較強，即使在泥漿環(huán)境或地質條件復雜的情況下也能正常發(fā)揮其性能，鉆進能力極強，最大時可達到51182m。另外，KS-157型液動錘在降低孔斜、防止巖芯堵塞以及加長進尺等方面表現出色。

　　2.2泡沫鉆進技術

　　由于在實際的深部找礦作業(yè)中，其所處區(qū)域的地質條件都各不相同，其中不可避免地存在一些條件特殊、勘探難度大的作業(yè)區(qū)域。在這種情況下，泡沫鉆進技術就能妥善解決這類勘探工作中的難題，因此得到了高度評價。在鉆探施工的過程當中，由于泡沫流相比其他物質，其性能更加穩(wěn)定可靠，因此可將泡沫流作為一種循環(huán)介質來應用，這樣就不會出現高密度流體阻礙鉆探工作進程的困擾，其獨特優(yōu)勢在干旱少雨地區(qū)表現尤為突出，如沙漠、高原地區(qū)等等[3]。同時，泡沫回返的速度能夠始終維持在較低水平，這樣就能避免對鉆孔內壁產生過強的沖擊而造成損害，降低了孔壁坍塌現象發(fā)生的幾率。我國從上世紀80年代中期開始展開對這一鉆探技術的廣泛應用，使用過的泡沫劑主要有TAS和F873，目前應用較多新品種泡沫劑則包括ADF-1、DF-1以及CD-1等。為了使勘探工作能夠在多樣化的工作環(huán)境中展開，我國還對鉆探測試裝置進行了深入研究，例如增壓灌注系統(tǒng)等。

　　2.3氣動錘鉆進技術

　　氣動錘鉆進技術的優(yōu)勢在于能夠有效減少鉆孔堵塞現象的發(fā)生。從鉆探工藝的原理角度看，氣動錘技術可分為CSR技術與貫通式鉆進技術兩種類型[4]。其中，CSR技術整合利用了雙臂鉆桿、通道接頭以及氣動錘這三種技術手段，貫通式鉆進技術利用了雙臂鉆桿、貫通式RC氣動錘來展開工作。

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