露天采矿新技术论文深部找矿组合钻探技术

　　本篇露天采矿新技术论文通过对深部找矿组合钻探技术进行深入研究和分析，指出了提高深部找矿组合钻探技术对我国经济发展建设的重要意义。本文对深部找矿钻探设备的发展现状进行了较为详尽的论述，指出了目前我国在钻探技术方面取得的成就及不足，并在此基础上，对深部找矿钻探技术的主要类型进行了介绍。

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　　近几年来，我国的城市化水平不断加快，工业发展规模加大，使得对地下矿产资源的需求量逐年增加，矿产资源的安全保障问题变得越来越突出，严重制约了我国的经济建设和综合国力发展。因此，加强对我国矿山的深度钻探技术开发已成为当前的重要课题。目前在我国开展深部找矿具有巨大的潜力，但同时也对找矿的组合钻探技术提出了较高要求。钻探技术作为钻探工作中的关键环节，其技术手段的改进对深部找矿成功率的提高有着直接的影响。

　　1深部找矿钻探设备的发展现状

　　在深部找矿作业中，我国目前应用的找矿设备始终未得到相应的改进，许多矿山仍然使用上世纪70年代研发的立轴式钻机。立轴式钻机的钻进能力表现一般，大多不超过1500m，但近几年来有些生产厂家对其进行了一定技术改造，使其钻进能力可以达到2000m甚至3000m左右。虽然在钻进能力方面已得到了较大提高，但从整体而言，这些钻机的性能和优缺点并无太多差异，缺乏应有的技术突破。我国曾对动力头钻机技术进行过大规模研究生产，并成功制造出一台电力液压可达300m的动力头钻机。在第一台动力头钻机诞生之后，许多生产厂家也都开始进行技术跟进，纷纷效仿并陆续生产出了电力液压可达600m、1000m 以及1500m的动力头钻机。但这一技术创新并未得到良好的普及推广，再加上此时钻探工作并不活跃，因此使得钻机研究工作被长期搁置，导致这一技术成果未在实践中发挥应有的作用。随着近几年国内钻探工作重新得到重视之后，一些科研单位、相关高校及生产厂家都在为新技术的研制投入了大量工作，在对国外先进技术进行分析消化的基础上，着手进行新技术的研发工作，如中国地调局勘探技术研究所研发成功的YDX-3以及YDX-3A型钻机，山东省地质勘探机械厂研发的XD-3以及XD-5型钻机等等[1]。此外，勘探技术研究所同时还以立轴式钻机技术为基础，对其进行合理改进，使其技术能力得以提高，使得新型的机械传动立轴钻机得以问世，不但解决了旧式立轴钻机所固有的钻进行程短及频繁停机倒杆的问题，还大幅增加了原有的钻进行程，完成了无主动钻杆和不停机倒杆钻进技术在实际勘探工作的应用，使钻探工作的效率得到了提高。

　　虽然通过众多科研单位的不懈努力，我国的钻探设备研发工作已经取得了令人瞩目的成就，实现了重要的技术创新，但从综合的层面来看。我国的研发工作仍然不够深入，新技术的普及推广程度还远远不够，与我国国情相符、性能优良的深孔钻机技术的研发项目还未落实。

　　2深部找矿钻探技术的主要类型

　　2.1液动锤钻进技术

　　液动锤钻探技术的关键在于对液动锤施加巨大的冲击能量，从而使钻头在承担较大负荷的情况下展开钻探工作。在将这一技术应用于深部找矿作业时，需要在钻头与岩心管之间安装液动锤，从而使钻进能力得以提高。除了应用于深部找矿，液动锤钻进技术还能同时在石油钻井或地下水钻探工作中发挥作用，且能够取得明显效果。为了将液动锤产生的能量进行最大程度的利用，增加冲击能量所提供的有用功，我国专门研制了一系列效率型液动锤，如YS-19型、SYC-178型以及 Q-150型等均属于此类[2]。在性能方面，国产的YZX127型液动锤表现较为突出，能够达到500次以上的不间断钻进，且对环境的适应性较强，即使在泥浆环境或地质条件复杂的情况下也能正常发挥其性能，钻进能力极强，最大时可达到51182m。另外，KS-157型液动锤在降低孔斜、防止岩芯堵塞以及加长进尺等方面表现出色。

　　2.2泡沫钻进技术

　　由于在实际的深部找矿作业中，其所处区域的地质条件都各不相同，其中不可避免地存在一些条件特殊、勘探难度大的作业区域。在这种情况下，泡沫钻进技术就能妥善解决这类勘探工作中的难题，因此得到了高度评价。在钻探施工的过程当中，由于泡沫流相比其他物质，其性能更加稳定可靠，因此可将泡沫流作为一种循环介质来应用，这样就不会出现高密度流体阻碍钻探工作进程的困扰，其独特优势在干旱少雨地区表现尤为突出，如沙漠、高原地区等等[3]。同时，泡沫回返的速度能够始终维持在较低水平，这样就能避免对钻孔内壁产生过强的冲击而造成损害，降低了孔壁坍塌现象发生的几率。我国从上世纪80年代中期开始展开对这一钻探技术的广泛应用，使用过的泡沫剂主要有TAS和F873，目前应用较多新品种泡沫剂则包括ADF-1、DF-1以及CD-1等。为了使勘探工作能够在多样化的工作环境中展开，我国还对钻探测试装置进行了深入研究，例如增压灌注系统等。

　　2.3气动锤钻进技术

　　气动锤钻进技术的优势在于能够有效减少钻孔堵塞现象的发生。从钻探工艺的原理角度看，气动锤技术可分为CSR技术与贯通式钻进技术两种类型[4]。其中，CSR技术整合利用了双臂钻杆、通道接头以及气动锤这三种技术手段，贯通式钻进技术利用了双臂钻杆、贯通式RC气动锤来展开工作。

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