关于深部找矿中影响钻探施工因素的探讨
探讨固体矿产地质勘查中深部地质钻探找矿技术
55找矿技术P rospecting technology探讨固体矿产地质勘查中深部地质钻探找矿技术张 嵩（江苏省地质局（有色金属华东地质勘查局八一三队），江苏 南京 ２１００００）摘 要：市场经济政策的有效落实，很多行业都处于高速发展阶段，矿产资源的需求量不断增多，开采量也在增加，与此同时矿产资源的储量在日益减少，所以需要不断地拓展勘查工作的范围，寻找到更加有利的矿产资源开采区域，保证矿区开采顺利的完成，满足社会对于能源的使用需要，并且可以提升矿产资源勘查的水平，对矿产资源的开发和利用产生积极的意义。
因此，深入研究分析固体矿产地质勘查中深部地质钻探找矿技术，以现代化科学技术来提升勘查的总体水平，为社会提供更加充足的能源，为现代经济与社会发展奠定基础。
关键词：固体矿产；地质勘查；钻探找矿中图分类号：Ｐ６２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１７－００５５－３Exploration of Deep Geological Drilling Technology in Solid Mineral Geological ExplorationZHANG Song（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ （８１３ Ｔｅａｍ ｏｆ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｎｏｎ ｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ），Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ ｅｃｏｎｏｍｙ ｐｏｌｉｃｙ， ｍａｎｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｒｅ ｉｎ ａ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｏｕｔｐｕｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｅｘｐａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ， ｆｉｎｄ ｍｏｒｅ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ， ａｎｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｏｃｉａｌ ｎｅｅｄｓ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｕｓｅ， Ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｅｅｐ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｓｏｌｉｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｄｅｒｎ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅａｎｓ， ｐｒｏｖｉｄｅ ｍｏｒｅ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒ ｓｏｃｉｅｔｙ， ａｎｄ ｌａｙ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｏｄｅｒｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Keywords: ｓｏｌｉｄ ｍｉｎｅｒａｌ； Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ； Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｏｒ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０６作者简介：张嵩，男，生于１９８８年，汉族，黑龙江大兴安岭人，本科，工程师，研究方向：地质矿产勘查。
关于深部找矿的探讨
第 １ ８期 总 第 １２期 ７ ２０ ０８年 ９月
内 蒙 古 科 技 与 经 济
Ｉ ｎ ｒ Ｍｏ ｇ ｌ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｓ ｉｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅｃ ｎ ｍｙ ａ ｏｏ
Ｎｏ １ ． ８，ｔ ｅ １ ２ ｈ ｉ ｕ ｈ ７ ｔ ｓ ｅ ｓ
床形 成后 的变化历 史 ， 对 找矿 和评价 是很 重要 的。 这
１３ ． 深 部 矿 床 与 浅 表 矿 床 的 区 别 与 联 系
现 有 矿 床 及 勘 查 文 献 中 提 到 的 深 部 找 矿 多 指 相 对 于 浅部而 言 ， 少 作 定 量说 明。各 个 国家 （ 区 ） 很 地 的 矿 业 发 展 历 程 、 技 水 平 和 市 场 需 求 以 及 矿 种 的 科 不 同 ， 得 对 探 矿 的 深 度 有 不 同 的 要 求 和 不 同 的 理 使 解 。 中 国 现 有 金 属 矿 山 的 探 采 深 度 一 般 为 ３ ０～ ０ ５ ０ ， 少 量 的 控 深 钻 孔 达 １０ ０ 以 下 ， 采 矿 大 ０ｍ 有 ０ ｍ 但
形 成 的 矿 床 ， 其 所 在 区 段 隆 升 ， 部 地 层 岩 石 受 剥 当 上
蚀 时 ， 床 位 置 就 会 变 浅 甚 至 出露 地 表 。 相 反 ， 生 矿 原
深部 矿床 和浅 表矿床 是有 密切 联系 的 ， 现在 ： 表 ① 矿 床 在 地 壳 中 的 产 出 深 度 是 可 以 变 化 的 ， 动 态 是 的 。 如 前 所 述 ， 在 深 部 可 以 变 浅 ， 在 浅 部 后 来 可 原 原 以 被 深 埋 ， 浅 是 相 对 的 。 ② 在 一 个 区 域 中 产 出 的 深 同 时 代 同 类 型 的 矿 床 中 ， 的 产 在 深 部 ， 的 产 在 浅 有 有 部 ， 况 复 杂 多 样 。 以 铜 陵 矿 集 区 为 例 ， 瓜 山层 控 情 冬 铜 矿 产 在 地 下 ８ ０～ １０ ０ ， 同 类 型 的 铜 官 山 层 ０ ０ｍ 而 控 铜 矿 则 产 在 浅 表 。它 们 在 形 成 时 处 于 同一 地 质 环
关于地质钻探找矿技术的思考
用， 还推动了我 国国民经济的发展 。 目前 ， 深部地质钻探找矿技术 已 本要求 ， 而且其钻探施 工速度要 比传统 的取柱状 岩心施工速度提高 经成为 的矿产行业发展的必然趋势 ， 但是 ， 在实际应 用的过程 中 ， 由 ５ —１ ０倍， 施工成本也将 大大降低 。 于先进 的科学技术和传统 的指导思想存在着一定的矛盾 ， 因此这就 ２ ． ３高精度受控定 向钻探技术及岩心定 向技术 导致人们在矿产资源开发利用 的过程中 ， 深部地质钻探找矿技术的 受控 定 向钻探技术 是一种可 以使 钻孔轨迹按 照预定方 向前进 准确性 出现 了一定的问题 ， 从而对我 国的矿产行业 的发展有着严重 的特殊钻探 技术 ， 该项钻探技术还可以实现在一个主孔 内钻进 多个 的影响。 分支孔 的羽状钻孔。 在普通钻孔难 以到达的勘探部位和坑道 内以及 １深部地质钻探现状 陡斜矿体的勘探 中， 利用高精 度受控定 向（ 取心） 钻探技 术可 以明显 由于我 国幅员广 阔， 矿产资源的分布也 比较广泛 ， 因此导致我 减少钻探工作量和施工费用 。 们在对矿产资源 的勘查开发利用 的时候存着一定 的困难 。 而从 当前 由于地质岩心直径较小 ， 地质钻探取心对这项技术关注热度不 我国矿产资源的开发情况来看 ， 人们探明了 ３ ０ ％左右 的矿产 资源 ， 够。受控定 向钻探技术是深孔施工单位必备的手段， 是施工 的保证， 这就充分 的说 明了我 国在地质找矿技术方面还具有较 大的发展前 是处理孔内事故的方 法。深孔施工控制孔斜 是重 中之重， 如何 根据 景。 但是 ， 因为我 国的当前的地质找矿工作还处于一个起步 的阶段 ， 地质地层设计好 防斜措施， 减小孔斜 和孔斜 的变化率。 其 矿产 资源勘查 找矿 的平均深度 只能达到 ３ ０ ０ — ５ ０ ０ ｍ之 间 ， 而且随 ３深部钻 探找矿技术发展 着勘查深度不断的增加 ， 人们在钻探过 程中面临的问题也在逐渐 的 ３ ． １岩心钻探设备 增多。 为此 ， 在我 国深部地质钻探发展 的过程中 ， 我们还要对其相关 ３ ． １ ． １加快第三代新型钻机研制和开发， 积极引进石油钻井界先 的施工设备和勘探技 术进行不断的改进 ， 并且通过相关 的试验分析 进技术 和理念， 设计 出适应于岩心钻探 的深孔钻机 。以液压 为动力， 来对矿产资源的深度以及储量进行分析 ， 从 而使得找矿成果达到人 优先开发地质岩心顶部驱动钻 机， 使之成为系列化及 与之 相配套泥 们 理想 的要求 。 浆泵等。 目前 ， 我们在深部地质钻探过 程中存在 的问题主要表现在机械 ３ ． １ ． ２加快坑道钻探设备的能力 、 功能的提升。在危机矿 山接替 设 备落后 、 投 入力度不足 以及技术更新缓 慢这三个方面 ， 这不仅对 资源的勘探 中， 对某些成矿模式的地层 ， 在现有的数百米深 的地下坑 我国矿产行业 的发展有着不 良的影响 ， 还 降低矿 产生产 的安全 系数 道或开采区内， 利用坑道钻探设备来 进行 深部 岩心钻探 工作， 可 以充 和工作效率 。 此外 ， 在对矿产生产 的过程 中， 我们相关部门也没有对 分揭露深部地层， 节约钻探费用 和时间， 提高勘探效率 。 其进行 明确 的规范 ， 这就导致人们 在矿 产资源开发利用 的过程 中存 ３ ． １ ． ３加快先进岩心钻探设备的推广。岩心钻探设备 推广应用 在着一定 的局限性 。因此在我 国矿产行业发展的过程 中， 我们不仅 的最终结果是实现产业化， 而产业化又是降低生产成本 和销售价格 要将先进 的科学技术和机械设备应用到其中 ， 还要对相关 的管理规 的有效手段， 这又反过来推动着 岩心钻探设备 的推广应用 。因此， 岩 范进行完善 ， 提高工作人员 的综合素质 和专业 能力 ， 只有 这样才有 心钻探设备 的推广应用过程 就是设备 的产业化过程 。 利于我 国矿产行业的发展 。 ３ ． ２岩心钻探器具及 工艺方法 ２ 深 部钻 探 找 矿 技 术 ３ ． ２ ． １加强信 息情报收集 ， 积极开 展行业 问信 息交流， 推动 学科 ２ ． １金刚石绳 索取心技术 交叉合作。 回顾钻探 技术 发展 的几 十年， 情报部 门提供 了金刚石钻 近年来 ， 在全 地质找矿技术发展 的过程 中 ， 绳索取 心钻探技术 进技术 、 定 向钻进技术 、 冲击 回转钻进技 术等一系列科技信息 ， 对 国 应 用得最为广泛 。该技术早 在 ２ ０世纪 ７ ０年代 中叶就开 始引入我 内钻探工程界有 很大 的启发 ， 为在 国内科技攻关立 项 、 研发 、 创新 、 国， 并且得 到了人们的广泛应用 ， 但是我们仍然 和国外发 达国家之 模仿或引进技术起到 了重要作用 。 间存在着较大 的差距。 而且在对绳索取心钻探技术进行利用的过程 ３ ． ２ ． ２加快新型基础钻具的研制和新工艺技术 的完善 。新型高 中 ，由于我 国国产的绳索取心钻器具的质量存 在着一定 的问题 ， 因 寿命金刚石钻头 、 高强度深孔绳索取 心钻杆 、 新型深孔双壁钻 杆的 此 导致 其工作量 只能达到 ３ ０ ％ ，从而使得绳索 取心钻探技术在实 研制是保证金刚石绳索取 心钻 进技术 、 反 循环连续取样 （ 心） 钻 进技 际应用 的过程 中， 发挥不 出理想的效果 。 术安全 、 经济 、 高效的服务于深部地 质找矿工作的基础钻具， 对于提 在金刚石绳索取 心技术实际应用的过程中 ， 金刚石砖头 的使用 高这些技术应用 的可靠性 、 经济性 有着重要作用 。 寿命对金刚石绳索取 心技术有着一定的影响 ， 因此我们在对金刚石 ３ ． ２ ． ３加强岩心钻探器具及工艺方法 的系统化研究 ， 增 强钻探器 绳索取心技术进行推广的时候 ， 就要对金 刚石钻头 的制造水平进行 具 的功能 、 提高工艺方 法的适应性 ， 利用 现有 技术集成 、 整 合 出新 。 相应 的提升 。目前 ， 我 国已经在金 刚石钻头 的制作工艺有着很大的 多功能 、 一体化是 国外 钻具发展 的一 个方 向， 我 国岩心钻探器具 也 提高 ， 开始对金 刚石超硬复合材料进行相关 的研究 ， 并且取得 的不 应利用现有技术和工艺实现功能整合 。 错 的成果 。 但是这种信息 的金刚石超硬 复合材料在实际使用 的过程 结束 语 中， 其性能和 国际水平 在有着较大 的差距 ， 这就表 明了我们还 要对 由此 可见 ， 虽然当前我国在地质钻探 找矿技术上还存在着一定 金 刚石绳索取心技术进行更加深入的研究 。 的缺陷 ， 但是我们 已经开始加大了对地 质钻探找矿技术 的研究 和开 ２ ． ２反循 环连续取样（ 心） 钻探技术 发， 相信在未来 我国的矿产行业将会得 到更加有效的发展。 反循环 连续取样 （ 心） 钻探技术采 用压缩空气作 为循环介质 ， 利 参 考 文 献 用 双壁 钻杆以冲击 回转全 面碎 岩和连续岩屑作为地质样 品的方式 【 １ ］ 张伟 ． 关于我 国地质岩 心钻 机发展 方向的分析【 Ｊ １ ． 探矿 工程（ 岩土 钻探施工， 随着钻进的不断进行， 岩 屑被高速气流连续地经双壁钻杆 钻 掘 工 程） ， ２ ０ ０ ８ （ ０ ８ ） ． 的中心携带至地表， 并按 照顺序将岩屑 收集起来作为地质 化验分析 ［ ２ 】 张伟 ． 地质钻探技 术发展有 关 问题 的思考［ Ｊ １ ． 探矿 工程（ 岩土钻掘
金属矿床深孔钻探技术探讨
西部 探矿 工程
１１ ３
金属 矿床 深 孔钻 探 技 术 探 讨
张 心 剑 ， 百 堂 司
（ 河南省有色金属地质矿产局 ， 河南 郑州 ４ ０ １） ５０ ６
摘 要： 金属矿床深孔钻进投入大、 获取地质信息多、 施工困难。就深孔钻探 经常遇到的问题 ， 对深孔 钻进的钻孔结构、 钻探设备选择、 钻进工艺、 冲洗液等技术要素进行探讨。
一
圈内部第二深度空 间金属矿产资源的探测深度是５０ Ｏ～ ２ ０ｍ。建国以后建成 的金属矿山 ３５因资源枯竭接 ００ ／ 近尾声或 已经闭坑 ， 其余 ２５的矿山正逐步向深部开采 ／ 过渡［ 。吉林夹皮沟金矿开采深度达 １０ ｍ， １ ］ ０ 利用采矿 ２ 坑道 可 以向老矿 区外 围或 深部探 矿 ， 但在 现生 产矿 山的 邻近 地 区或闭坑 矿 山 的底 部 ， 均需要 钻探 工程探 明高 级 别 的资源储 量 。设计 钻孔 深度 超 过 ２０ ｍ 已经是 无 可 ００
价格 ，￣５ ０ Ｏ ０ ｍ孔 段每 米钻探 费用 ５ ０元 ， ０ 以此 为基 础 ，
或 泥 浆 的 压 力 损 失 较 大 ， 取 加 大 钻 头外 径 措 施 后 ， 采 Ｂ ２ 泥浆 泵 基 本 可 以满 足 ２０ｍ 深 孔 钻 进 对 压 Ｗ３０型 ００ 力 的要求 。而 动力机 则 应 与钻 机 和 泥 浆泵 的需 求相 配
关 键词 ： 金属矿 床 ； 深孔 ； 钻探技 术
．
中图分 类号 ： ２ ４ 文 献标识 码 ： 文章 编号 ：０ ４ ５ １ （０ ０ １— ０ ３ 一 Ｏ ＴＥ ４ Ｂ １０－ ７ ６２ １） １ １１ ４
１ 钻 探 工程在 地质 找矿 中的地 位和 作用
探讨深部矿产地质调查基本理论与技术方法
探讨深部矿产地质调查基本理论与技术方法发布时间：2021-04-13T02:33:30.208Z 来源：《防护工程》2020年34期作者：刘金鑫[导读] 基于此，本文重点分析深部矿产地质调查的基本理论，以及相对应的技术方法等相关内容，希望本文的分析能够为相关从业者提供一定启示。
黑龙江省哈尔滨市延寿县自然资源局黑龙江哈尔滨 150700摘要：在科学技术的推进之下，针对我国的矿产地质调查和勘探领域而言，在实际的发展过程中，也进一步有效应用全新的技术和方法，对于相应的调查基本理论也进行深入研究和探寻，进而充分利用相对应的勘探仪器和技术等等，以此使我国的矿产地质勘探水平得到进一步的提升。
基于此，本文重点分析深部矿产地质调查的基本理论，以及相对应的技术方法等相关内容，希望本文的分析能够为相关从业者提供一定启示。
关键词：深部矿产；地质调查；基本理论；技术方法1引言矿产资源作为一种不可再生资源，在当前得到越来越广泛的应用，由此使各类矿产资源供需矛盾日益尖锐。
针对这样的情况，就需要进一步有效利用更科学合理的深部矿产地质勘查方法进行全面深入的调研和分析，通过对相关地质调查基本理论和方法进行深入研究，并实现科学合理地利用，以此提升我国矿产地质勘查效率，进而促进矿产行业实现可持续发展。
2深部矿产地质调查基本理论针对深部矿产地质调查的基本理论而言，同位成矿理论是其中的核心内容。
在比较大型的成矿区带形成过程中，规模大的矿床，特别是超大型、巨型矿床的形成，都有着一定程度的同位成矿的特点，也就是说，在同样的空间范围之内，同时代与不同时代、同类型与不同类型、同矿种与相关的不同矿种都可以出现规模比较庞大，而且相对来说比较稳定的同位成矿效应，这也充分体现出同位成矿的发展规律。
通过国内外的实际勘察和研究，可以看出，绝大部分的金属矿产往往集中在重要成矿区带和矿床、矿体中。
同位成矿需要维持在相对来说比较稳定的成矿热活动中心，这个中心是在同一时期或者不同时期成矿中均保持相对稳定、不能随机离开成矿热活动中心大距离地迁移，而这也是前提所在。
深部找矿钻探地层特点及相关问题研究
将 接 头 镦 粗 ， 钻 杆 与 孔 壁之 间 、 使 内管 与 外 管之 间 间隙 进 一 步 减 小 ， 压
１１ 钻遇 地 层类 型 多 ．
力损失大 ， 泵压 高， 开泵 、 泵时容易产生压力 波动 。当钻遇漏失和涌 停 深 部 找 矿 钻探 与 以往 浅 部 钻探 相 比 ， 向 地 壳 深 部 的进 一 步延 伸 水 地 层 ， 力 波动 会 更 大 。 外 ． 降 钻 具 过程 中所 引 起 的抽 吸 力 和 挤 是 压 此 升 和 探 索 ， 须 首 先 完成 浅 部 地 层 钻 进后 ， 能 继 续 进 行 深 部 地层 钻 探 ， 压 力 也会 产 生 波 动 ， 降 钻具 速 度 快 ， 具 与孔 壁 间隙 越 小 ， 必 才 升 钻 冲洗 液 粘 因 此 钻 遇 的地 层类 型 多 ． 往 涉 及 更 多 、 古 老 地 质 年 代 所 形 成 的地 度 和切 力 越 大 ， 力波 动 越 大 。 往 更 压 压力 波 动 会影 响孔 内压 力 平衡 ， 重 时 严 层。 会 造 成 孔 壁 失稳 ， 生 孔 内 事故 。要 采 取有 效 措 施 减 少压 力 波 动 。 产
地 质勘 探 工 作是 经 济 和 社 会 发 展重 要 的先 行 性 基 础 工 作 ， 地质 找 地 层 因 素 是 孔斜 的主 要 原 因 。 对于 深 钻 探 而言 ， 要 的是 因地 制 宜 ， Ｌ 重 矿 则 直 接为 经 济 和社 会 发 展 提 供 资 源保 障 和 物质 基 础 。 随着 我 国经 济 从 改 进 施 工 设计 、 探 工 艺 等技 术 方 法 人手 ， 以常 规 的 防 斜 、 钻 辅 治斜 措 和 社 会 的 持续 快速 发 展 ． 业 化 和 城 镇 化 进 程 的 加 快 ， 地 下 矿 产 资 工 对 施 加 以 解 决 ， 掌握 并 利 用矿 区孔 斜 规 律 ， 或 采用 定 向钻 探 。否 则 ， 难 就 源 的 需求 和 消 耗逐 年增 加 ，使 矿产 资源 紧 缺 的 供 需 矛 盾 口益 突 出 ， 矿 以顺 利 达 到 设 计 目的 要 求 ， 重 的会 导 致 钻 孔 报 废 ， 成 重 大 的经 济 严 造 产 资 源 的供 给 和保 障 问题 已成 为制 约 国家 建 设 和 国 民 经 济 发 展 的 “ 瓶 损 失 。 颈” 问题 。 ２５ 操 作 难度 大 ． 目的． 深孔 钻探 主 要 采取 金 刚 石 ｗＬ钻 进 。 提 高 钻 杆螺 纹 强 度 ， 为 １ 深部 找 矿钻 探 地 层 特 点
甘肃文县阳山金矿区深部探矿方向探讨
甘肃文县阳山金矿区深部探矿方向探讨发布时间：2021-11-11T09:05:35.389Z 来源：《科学与技术》2021年23期作者：谢杰桥勾宗洋[导读] 甘肃文县阳山金矿区位于陕甘川交界地带，在大地构造位置上属西秦岭南亚带，矿床产于中泥盆统三河口组浅变质岩地层中，受文县弧形构造控制。
谢杰桥勾宗洋中国地质调查局应用地质研究中心，四川成都 610036 摘要：甘肃文县阳山金矿区位于陕甘川交界地带，在大地构造位置上属西秦岭南亚带，矿床产于中泥盆统三河口组浅变质岩地层中，受文县弧形构造控制。
成矿与区域上三叠纪末期—侏罗纪早期的构造、岩浆活动关系密切。
矿床受地层、构造及岩浆活动共同控制。
经过20年的勘查工作，阳山金矿带已完成安坝、葛条湾、阳山、高楼山等六个矿段的勘查工作，形成一条近似20km长的成矿带。
虽然阳山金矿已取得重大找矿突破，但缺乏对深部找矿工作开展甚少，阳山金矿面临新一轮找矿瓶颈。
本文详细总结阳山金矿控矿地质特征、分析金矿主控因素和找矿勘查标志，以此建立阳山金矿地质、地球物理、地球化学找矿综合模型。
综合分析认为，阳山金矿依然具有良好的找矿前景，尤其是安坝深部具备较大找矿潜力。
关键词：甘肃；阳山金矿区；深部找矿阳山金矿区位于川陕甘交界地带甘肃省文县境内，地理坐标为104°39′27″E－104°40′50″E，33°02′27″N－33°03′06″N。
该区原以开采砂金为主，1997 年，武警黄金第十二支队在进行水系沉积物测量时发现了该金矿床。
目前，矿床勘查出推断的金资源量已超过390吨，为一超大型金矿床。
本文主要从构造叠加晕等因素进行总结，进而进行成矿预测，希望为今后探矿生产提供一定的指导作用。
1.矿区地质阳山金矿带西起泥山、汤卜沟，东至张家山一带，全长近30km，基本沿安昌河－观音坝断裂分布。
1.1地层矿区出露地层为泥盆系中统三河口组第三岩性段和第三岩性段（图1－1）。
复杂地层钻探困难原因及治理方法
复杂地层钻探困难原因及治理方法些问题的出现对于钻孔来说是十分不利的。
为了能够更好的提高在复杂地层的钻孔，就需要对这些地层进行合理的分析，这样才能够有效的避免这些问题的出现。
本文针对复杂地层钻探困难原因进行分析，然后根据实际情况及钻进要求，合理运用综合治理方法。
关键词：复杂地层；岩心钻探；；原因分析；综合治理引言复杂地层是指岩心钻探中孔壁不稳定（坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水溶解等）、钻孔漏水或涌水的地层。
地质岩心钻探在我国社会经济建设中的有着举足轻重的地位，近几年发展速度也非常迅速的。
由于矿山地表的矿产资源被过度的开发，而现有地质岩心技术的落后，矿山的深部矿产资源得不到有效的利用，导致矿山现有的服务年限非常短暂，市场矿产资源需求也得不到满足。
为了解决以上问题，我国大部分地区将地质找矿的重心转向矿山深部资源的开发上。
开发矿山深部资源将会大大增加复杂地层深孔钻探的施工难度，这对于复杂地层岩心钻探技术的要求大大提高。
因此，提高我国复杂地层情况的岩心钻探技术水平的任务就显得十分紧迫。
1复杂地层岩心钻探困难的原因分析在钻探生产中，从复杂地层的护壁角度来说，是指阻碍钻进的一些特殊岩性的地层。
地层松散、胶结不良、软硬互层、吸水膨胀，遇水溶解或地质构造运动而造成的破碎、裂隙、断裂，再加上地下水的融蚀活动等等，给钻探生产带来坍、掉、涌、漏不利因素。
（1）风化作用形成的复杂地层。
风化作用破坏了坚固岩石的全部或部份的颗粒之间的联结，使岩石变得疏松，具有较大的缝隙，易于坍塌掉块与漏失。
（2）流水作用、沉积作用形成的复杂地层。
流砂层、沉积的泥质地层，皆为流水沉积作用从而使岩石胶结不牢而造成极为严重的坍塌、缩经。
（3）地质构造引起的复杂地层。
在地质构造运动形成的压力、振力和扭力等作用下，造成所谓压性、张性、扭性、压扭性和张扭性各类断层，这些大都由断层泥、糜棱岩、断层角砾，压碎岩、碎块岩和片状岩等分别组成，此类断层的延伸和宽度可以达几米、十几米、数百米不等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
程度 的影 响 。南方 的地 层相对 而言 比北方 的更 为复 杂 ，
这样就形成 了南方的钻探施工水平高些 ， 无论从管理还 是施工操作 ， 比北方的的施工 队伍 素 质 比中原 、 北 地 区 的要 高 些 ， 西
就是说 ， 在生产过程中不等圆的钻杆较等圆的钻杆易发 生断纹和断裂 ， 由剪应力直线规律分布 图可知 ， 钻杆发 生凸凹不平或椭圆现象 ， 就可能在钻杆扭转 时， 在圆周 边缘剪应力最大的切点与最小剪应力相切点处， 发生钻 杆 断裂 和断纹 ｌ 。 ＿ １ Ｊ 而现阶段多数施工单位由于受经济及技术方面 的 限制 ， 各类钻杆有的在抗疲劳强度寿命 ， 已不能适应正 常的生产钻进的情况下 ， 未能及时给予更新， 加上常年 累月反复地对钻杆的薄弱环节丝扣部位 的敲打， 使钻杆 边缘 出现凸凹不平现象， 这样就不能确保横截面上每点 的微剪应力对圆心矩能有个均值， 这些问题就会降低钻 杆使用寿命 ， 这样就易发生断钻事故 。 深孔钻进所用钻头 ， 一般都是人造金刚石孕镶钻头 和聚晶钻头 ， 金刚石级别偏低， 钻头使用寿命偏短 。在 钻孔深度超 １０ ｍ后 ， ００ 回转阻力增加 ， 孕镶钻头所需要 的高转速就开不起来， 效率就会降低 ， 这就给深孑 钻进 Ｌ 带 来难 度 。 ３ 冲 洗液 因素 深孔钻进 ， 岩层复杂程度要 比浅孑 高好多倍 ， Ｌ 施工 难度也相应增大 ， 故对冲洗液的性能要求 比较高 。不过 实际施工过程中， 由于成本原因， 有些施工队伍都是尽 量用 清水作 为 冲洗 液 ， 实在不行 才用 不分 散 的低 固相 泥 浆。一般用质量不是太高 的粘土粉加水解聚丙烯酰胺 （ ＨＰ ， Ｐ ）这样 就会 造成 当孑深 达 到一 定 深 度后 ， 工 难 Ｌ 施 度增大而施工不下去 ， 冲洗液质量差引起孔壁缩径 、 而 坍塌 、 掉块 ， 造成 孔壁 摩 擦力 过 大 ， 以至 钻机 扭 矩 太 高 ， 就会损坏设备和扭断钻杆发生孔内事故 。
施 工 的因素 进行探 讨 。
１ 地质 因素
钻事故 ， 无法继续施工 ； 另一台从开孔施工， 地层岩石都 比较破碎 ， ２０ 到 ７ｍ后遇断层破碎带 ， 上部破碎， 发生卡 钻事故 ， 理 了一 个 多月 ， 处 也没有 处理好 ， 最后 孔 内还 留 下 ２ 多米钻具 ， ０ 也是无法施工 ， 这样两个钻孔都没有达 到地质设计的 ５０ ０ ｍ孔深 ， 因此就无法为地质找矿提供 所需的地质信息 。 １２ 硬岩钻 进 ． 深孔钻进时经常遇到 的岩石坚硬 、 磨性 强的岩 研 层， 导致钻进速度低、 钻头打滑寿命短 ； 这样就会影响钻 进施工效率及工期 ， 使地质设计任务不能按期完成。
２ 钻探 设 备及 工器具 因素
在深部找矿中， 钻探施工经常遇见诸如破碎带和蚀 变带取芯， 钻孔坍塌 、 涌漏 、 硬岩钻进 、 钻孔弯曲、 Ｌ 钻孑缩 径等技术问题 ， 使有些钻孔达不到地质设计要求甚至报 废 。这样不仅会影响到深部找矿的效果 ， 也会给施工单 位带来较大的经济损失 。 １ １ 破 碎 坍塌 地带 和蚀 变带 ． （） １破碎带和蚀变带取芯 ， 存在着取芯难 ， 采取率偏
不齐 。为 了提高 施工 速度 和质量 ， 大多数 施工单 位虽 然 都采用 绳 索取 芯 钻进 工 艺 ， 由于 钻 探 设 备性 能 的 差 但
导致发生孔 内事故 ； 常发生埋钻 、 经 卡钻等孔内事故， 一 旦发生埋钻 、 卡钻等孔内事故 ， 钻具不是处理不上来， 就 是 孔 内残 留部 分钻 具 ， 成 半 截 孔 。例 如 ， 南 省新 县 形 河 某 矿 区 ， 质设 计孔 深 为 ５ ０ 有 ２台钻 机在 该矿 区施 地 ０ ｍ，
异， 能成功顺利的结束勘查深度 １０ ｍ 以上钻孔的施 ５０ 工 队伍 ， 地质 找矿行 业里 还不是 太多 。 在 深孔钻进， 施工不确定因素较多 ， 钻杆受力复杂， 承
工 。一台施工到 １０ 遇到较大的断层破碎带， ８ｍ， 发生卡
＊ 收 稿 日期 ：０ １０ ＋７ ２ １— ２２
受扭矩较大 ， 这就要求钻杆的接头所用的材料要有足够
２１ ０ １年第 １ ２期
西 部探 矿工程
５ ３
关 于 深 部 找 矿 中影 响钻 探 施 工 因素 的探 讨
禹红梅
（ 河南省有色金属地质矿产局第一地质大队， 河南 郑州 ４０ １） ５０ ６ 摘 要： 深部地质找矿 中需要深孔钻进， 而在钻探施 工过程 中， 常遇到 大量的施工问题与 困难。通 经 过工作 中的实例 ， 从地质、 钻探设备及 工器具、 冲洗液、 管理水平 与技术操作水平和钻探成本等方 面， 对影 响 钻探 施 工的 因素进行 了探 讨 。 关键 词 ： 深孔 钻进 ； 杂地层 ； 复 绳索取 芯 中图分 类号 ：６ ４ 文 献标 识码 ： 文章编 号 ：Ｏ４ ５ ｌ （Ｏ １１一 Ｏ ５一Ｏ Ｐ３ Ａ １Ｏ— ７ ６２ １）２ Ｏ ３ ３ 随着近些年国家对地质勘探的投入加大 ， 矿产勘查 工作程度的逐渐提高， 范围不断扩大 ， 地表露头矿与浅 部矿越来越少 ， 国民经济的飞速发展， 但 对矿产 资源的 需求量却是越来越大 ， 因此现 已有的矿产资源储量 ， 已 不能满足国民经济高速增长 的需求 。深部找矿 （０ － ５０ ２ ０ｍ） ０ ０ 就显得 日趋 紧迫起来 ， 它已逐渐成为今后地质 找 矿 的发展 方 向 。 深部找矿就需 要进行深孔钻 进， 在钻探 施工过程 中， 经常 遇到 大量 的施 工 问题与 困难 。这 些 问题 的解决 与困难的克服， 直接影响着深部找矿的进度和效果 。正 是由于诸多因素制约着深部找矿， 才使 目前的深部找矿 效果不尽人意。从 以下几方面对深部找矿中影 响钻探
作者简介 ： 禹红梅（ ９ ０）女 （ １ ６一 ， 汉族） 河南郑州人 ， ， 工程师 ， 现从事岩土工程及钻探施工管理工作。
５ ４
西部探矿 工程
２ １ 年第 ｌ 期 ０１ ２
的抗 拉 、 压 、 抗 抗扭 、 弯 、 剪强 度 ； 扣 的连 接必 须牢 抗 抗 丝 固可靠 ， 易拧 卸 ， 密封 性 能 好 。钻 杆在 扭 转 时 圆周 边 缘 处剪 应 力最大 ， 圆心 等距 远 的各 点 处 剪应 力 相 同 ， 在 也
低 ， 容易 达到 地质设 计要 求 。 不 （） ２破碎坍塌地带钻进困难 ， 破碎严重 ， 扩径显著 ，
深孔钻进， 受岩石完整程度、 岩石力学性质、 钻孔 口 径， 设计顶角等因素的影响 ， 对钻机性能提出了较高的 要求 ， 在 实际施 工 时 ， 工 队伍 的钻 探 设 备性 能 参 差 但 施
１ ３ 钻 孔 弯 曲 ．
钻进如遇有些各向异性显著的岩石 ， 如片麻岩等岩 石， 加之岩层倾角大、 造斜性强 ， 极易产生钻孔弯曲， 钻 孑弯曲易造成钻杆折断和扭矩增大， Ｌ 导致断钻事故及钻 进 吃力 ； 如果 钻具 处理 不 上 来 ， 内还 留有 一小 部 分 钻 孔 具， 就会导致该孔报废 ， 钻杆扭矩增大就会降低钻进速 度， 钻孔严重弯曲时 ， 导致钻孔轨迹偏离勘探线 ， 钻孔就 不能钻穿预想的矿体 ， 造成投入了不能达到地质 目的。