導語：地質勘探鉆探設施及技術革新對策一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著我國經濟飛速發(fā)展，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的步伐也隨之加快，地下礦產資源的需求量和消耗量也在不斷增加，這使得礦產資源越來越緊缺，礦產資源的供給和保障問題已成為制約國家建設和國民經濟發(fā)展的“瓶頸”問題。加強礦產勘查、保證礦產資源供給已成為各界關注的問題。

1鉆探概述

鉆探是用鉆機設備從地表向地下鉆進成孔，從而達到所要任務的工程施工工程。從鉆探的目的可分為：地質鉆探、水文水井鉆探、地熱鉆探、工程勘察鉆探、石油鉆探、文物勘察鉆探等等。以地質鉆探為例，其是從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進行分析研究，以鑒別、查明礦體或劃分地層，判定地層地質情況的作業(yè)。

2地質勘查鉆探裝備目前存在的問題

經過近年來地質工作者的堅持和努力，現如今大部分表層礦床已經被開發(fā)，目前我們面臨的多為深層地段的探礦，這種深層礦層鉆探勘查對取心(樣)、鉆進速度、工程成本、安全防護等方面的要求都很高。深層礦產的勘查要求理論支持和鉆探驗證相結合的方式。鉆探在系統勘探礦床的地質情況下，探明和圈定地下礦體的邊界線，了解礦產品質時，再配合地下坑探工程在深部大致了解礦床的延伸情況及礦床地質情況時都發(fā)揮著作用。鉆探工程是直接從地下巖層獲取實物樣品的唯一途徑，它是礦產勘查的重要技術方法之一。但是應該看到，我國鉆探設備目前存在許多問題，例如鉆探設備陳舊老化、技術方法落后、鉆探效率低。因此，大力著手于礦產資源的勘探開發(fā)，推進鉆探技術與裝備的現代化，對先進鉆探技術、裝備的研究開發(fā)是十分迫切的。如今，地質勘查鉆探裝備存在的問題(尤其是地質勘探鉆機)已成系列化、專業(yè)化的問題。它的主要問題有：功能單一、搬運困難、操作不便、勞動強度大、配套裝備有機組合性差。例如：我國現有的淺孔取樣鉆機(鉆進深度小于100m)；SH30型取樣鉆機系列(沖擊鉆進)；XY型立軸式液壓給進取樣鉆機系列(回轉鉆進)；車載取樣鉆機系列(回轉鉆進)等，它們共同的特點是鉆進功能單一，不能滿足不同地層的鉆進技術要求和地質技術要求。在工程地質勘察鉆探中，所鉆探的地層大多數為第四系地層(Q4)、粘土層、砂礫層、全風化一強風化軟質巖地層、部分硬質巖地層。第四系地層到軟質巖，一般可采用沖擊鉆進。硬質巖地層采用回轉鉆進。在實際勘查鉆探中，所鉆地層包括第四系、軟質巖、硬質巖，均使用到沖擊鉆機和回轉鉆機，并且無論是長途運輸，還是鉆探旖工現場，都要準備多種運載工具，成本較高，浪費大量人力物力，給取樣鉆探施工帶來諸多不便。在礦產地質鉆探中，尤其是固體礦產鉆探，鉆探設備發(fā)展到今天，也存在鉆探設備功能單一、不能適應各種地層的情況。

3地質勘查鉆探裝備未來發(fā)展方向

在我國，現行使用的絕大部分地質鉆探取樣鉆機，無論是淺孔鉆機，還是中、深孔鉆機，基本部是液壓立軸式鉆機。從2O世紀60年代開始自行研制鉆機，并投入生產使用以來，已使用了半個世紀，逐步形成了xu、xY等系列地質取樣鉆機。8O年代末到9O年代后，對全液壓動力頭式鉆機進行了有益探索。但由于研制的樣機受液壓技術相對落后的限制，未能推廣使用。近些年來，有些國家無論是在新設備研制上，還是在新工藝方法的應用上，都有了長足的發(fā)展。目前，國外研發(fā)的中、深孔高速動力頭地質取樣鉆機的國家有美國、加拿大、澳大利亞等圜。隨著液壓技術的發(fā)展，我國開始研制新一代YDX系列全液壓動力頭式取樣鉆機，并得到不斷推廣。我國已經有鉆進能力1000In的YDx～3型鉆機。所以，未來地質鉆探設備的發(fā)展方向是向全液壓動力頭式、計算機控制方向發(fā)展，并配套組合的塔、機、行走一體化，以適應各種環(huán)境的鉆探施工場地。

4現有地質勘查鉆探裝備的改進

4．1地質鉆探鉆機功能的改進

現有工程地質鉆探設備，100m以內的淺孔取樣鉆機，其沖擊鉆進和回轉鉆進功能分開，是2種型號的鉆機。如果將這2種鉆進功能組合在一種型號鉆機上，不但可減少設備的投入、提高鉆探效率、降低鉆探成本，還可滿足各類地層的需要，取樣質量好。將SH3o__2型鉆機的沖擊功能，設計組裝在xY一1型鉆機上，既可沖擊，又可回轉，還可成倍地提高在第四系(O4)地層鉆進效率和取樣質量。因第四系地層(04)較復雜，單一的沖擊或者回轉，往往鉆探效果不理想，存在鉆孔質量低、取樣質量差、鉆探效率低、成本高的缺點。在實際鉆探取樣中，經常出現孔內事故，但由于其具備沖擊、回轉功能，對處理孔內事故效果好，縮短了處理事故時間。鉆進效率較高、取樣質量好、降低了鉆探成本，同時也減輕了工人的勞動強度。建議生產廠家(目前還沒有生產廠家改進生產這種多功能鉆機)，設計改進xY一1型鉆機，以滿足用戶和地質鉆探需要。

4．2運輸工具的改進

在鉆探施工場地運輸，一直采用人力、膠輪拖拉機、履帶式拖拉機搬運，費時費力，并且若有條件采用自帶方式，無條件的采用外雇方式，均增加了施工成本?？梢钥紤]將xY一1型取樣鉆機設計裝在小型履帶機上，改成自走式。既解決了鉆探施工場地的運輸，又適應了各種鉆探施工環(huán)境場地，提高搬運效率。同時，xY型系列中、深孔鉆機，也可以考慮將其設計裝配在自走式中型履帶機上。

4．3鉆塔的改進

鉆探使用的鉆塔，相對于鉆機，是分體的，不但安裝費時費力，而且使用、運輸也不方便。建議設計改進成塔、機一體式，增加液壓起落，液壓調平鉆機、鉆塔，節(jié)省輔助生產時間，減輕勞動強度。如果能將xY型系列鉆機設計改進為具有沖擊、回轉(特別是xY—l型取樣鉆機)，塔、機一體，鉆塔液壓起落，鉆機、鉆塔液壓調平，履帶式自走的功能，將帶來一場地質鉆探設備的革命，實現鉆機、鉆塔、運輸工具一體化，可極大地提高鉆探效率，減少輔助時間，減輕勞動強度。

5地質勘查鉆探設備的技術創(chuàng)新對策

(1)要解決我國深部礦產勘查中的關鍵鉆探設備問題，就必需研發(fā)深孔全液壓動力頭巖心鉆機及配套設備，形成具有我國自主知識產權的、先進的深孔全液壓動力頭巖心鉆探裝備系列，力爭與國際巖心鉆機先進水平接軌，使巖心鉆探技術得到跨越式發(fā)展。如今，大多數國家在深層礦產勘查時已經普遍運用這種第三代巖心鉆機，該類型鉆機鉆進效率極高，深孔可達3000m。而我國現在廣泛運用的是第二代地質巖心鉆機，也就是液壓立軸式巖心鉆機。如廣西地礦局在某礦區(qū)先是運用國產立軸式鉆機，它的鉆進效率比較低，每小時鉆探進尺僅lm左右。后來采用國外進口的全液壓動力頭鉆機，在同樣條件下小時進尺可達3m多，鉆進效率提高了3倍。目前，我們國家這類機型的研制開發(fā)及應用上要落后于歐美一些發(fā)達國家。因此，我國今后一段時期地質勘查任務還是較繁重的，應當加快研究、開發(fā)自動化巖心鉆機的步伐。

(2)不論是企事業(yè)內部還是外部都需要三者相互的結合，通力合作，將已有的鉆探技術加以創(chuàng)新并融入實踐當中，密切關注、掌握最新鉆探技術及工藝，研究并解決鉆探旋工過程中的難題，當問題解決了再反復實踐，研發(fā)和應用兩手抓以適應新形勢下在深層找礦對鉆探技術的要求。對鉆探設備及其技術改進方法有以下幾方面：

1)改進XY型系列立軸式液壓鉆機，具有沖擊、回轉鉆進功能。鉆塔、鉆機、自動行走一體化。

2)我國YDX系列全液壓動力頭式鉆機已經應用到了生產實踐，應在地質鉆探中推廣使用，使我國鉆探設備盡快實現升級換代。

3)國產地質管材材質，研制出高強度、耐磨性好、韌性佳等合金管材，以滿足地質鉆探需要，特別是滿足中、深鉆孔的需要。

4)研制出符合地質鉆探各類巖層的人造超硬復合材料，從而提高鉆頭的使用壽命和小時效率。

5)在我國自主研制的三合一組合鉆具(即：繩索取芯+液動潛孔錘+螺桿馬達)，已成功應用在中國大陸科學鉆探孔中，并可推廣應用到鉆探生產中。需加緊研制孔底換鉆頭，最終實現四位一體組合鉆具，勢必會產生顯著的鉆探效益。

(3)培養(yǎng)高素質鉆探技術人員。目前，我國許多地質鉆探技術人員和工人缺乏施工操作方面的經驗，多數人還停留在過去常規(guī)的鉆探操作上，如不能很好使用金剛石鉆進與繩索取心技術，再加上深孔鉆探技術方面的經驗嚴重缺乏，其工作難度可想而知。如廣西地礦局曾在桂北2個大型鉛鋅礦實施了2個750nl的鉆孔，當鉆探超過300m，地質結構變繁雜，技術操作難度加大時，只有經驗豐富的退休老機班長方可施使操作，可想而知，一個連常規(guī)的鉆探技術和設備無法掌握的技術人員就更別指望運用先進的鉆探裝備了。因新型的地質裝備技術含量高、價格昂貴，所以必須加大對技術人員的培養(yǎng)，只有具備較高的文化素質和實際工作經驗的技術人員才能順利運行新型設備。

6結語

總之，為加強地質工作，實現地質勘查工作的要求，必須研發(fā)及應用當代最先進的鉆探技術與裝備，盡早使設備更新換代。通過采用最新的鉆探技術及工藝方法，提升礦產勘查的技術水平和經濟效益。