江西东乡铜矿勘探硬脆碎矿层泥浆技术应用与研究

付 文

（江西有色地质勘查一队，江西 鹰潭 335000）

江西东乡铜矿床位于扬子板块和华夏板块的碰撞结合地带，这里地质构造复杂，岩浆活动频繁加上活动周期长和矿体受后期地质活动的破坏这些因素的影响，东乡铜矿的矿体产状总的来说和含矿地层的层间破碎带基本一致，这就是说，东乡铜矿的矿层基本上都是硬脆碎矿层，并且在勘探过程中会产生大量泥浆，这为铜矿的勘探工作造成了不小的困难。传统的铜矿勘探采用的泥浆处理技术无法克服东乡铜矿床的独特地质构造，传统探勘所采用的泥浆技术面临着巨大的挑战。本文通过对硬脆碎矿层采用的泥浆技术和应用进行分析研究，希望能为硬脆碎矿层的泥浆处理提供一些理论上的指导，为进一步实现东乡铜矿的顺利勘探提供一些帮助。

1 江西东乡铜矿勘探硬脆碎矿层泥浆技术应用的研究

铜，作为现代工业不可或缺的重要金属材料和战略物资，是促进国民经济发展所必需的关键材料。随着我国经济的快速发展和现代化工业的转型，铜资源的使用范围越来越广，对铜资源的需求也越来越多。铜矿勘探工作的开展也就具有十分重要的意义。

但是，江西东乡的铜矿地区，由于铜矿特殊的硬脆碎矿体结构，在勘探过程中会产生大量泥浆，泥浆如果不进行适当的处理，会阻碍勘探工作的进行。当前，泥浆的处理主要包括泥浆漏失处理、废弃泥浆处理和污染性泥浆修复这三方面。针对硬脆碎矿层，泥浆处理所采用的技术部不尽相同，接下来我们进行详细分析。

1.1 泥浆漏失处理技术的应用

我国随着经济的发展和对铜的需求与日俱增，铜的勘探工作也随之展开。在勘探过程中，由于矿层裂缝、孔洞、地下河道等地质因素和勘探过程中泥浆压力低于地层压力等工艺因素，不可避免地会出现泥浆漏失现象。泥浆漏失会导致严重的勘探事故，从而耽误了正常的勘探工作，造成严重的损失。针对硬脆碎矿层勘探过程中的泥浆漏失问题，主要采用超声波流量测试技术。该技术是通过一对超声波换能器测量超声在泥浆流体介质传播过程中信号的频率变换情况，进而判断出泥浆漏失矿层位置和泥浆漏失的流速[1]。判断出泥浆漏失的矿层位置然后采取相对应的措施，防止泥浆漏失带来更严重的危害。

保证矿层泥浆漏失的具体位置和泥浆漏失的流速是处理泥浆漏失问题的关键。根据泥浆漏失的处理技术设计出泥浆漏失超声测量系统，应用于测量泥浆漏失位置和传输数据信号的具体工作中。详细的应用硬件设施和软件设施分别为超声换能器和超声信号发射电路。超声波换能器是测量超声流速的传感器，相符合的超声接收和发射电路的设计必须以它为依据。超声波换能器能最大程度地确保对泥浆漏失流速的精准测量[2]。超声信号发射电路在一定程度上则能够避免实际勘探工作中噪声、地理环境和地质构造对信号接收的干扰作用。并且，超声信号发射电路能够及时检测出信号的实部及虚部，最后再经过时阈、相阈或频阈值处理，从而识别出泥浆的流向信息。

1.2 废弃泥浆处理技术的应用

铜矿勘探过程中由于钻探工具会携带大量矿体碎屑再加上地下水文因素影响会产生大量废弃泥浆。废弃泥浆如果不经处理直接排放将对自然环境造成严重污染，并且造成铜矿资源的浪费。

针对东乡铜矿硬脆碎矿层的勘探过程中产生的废弃泥浆，主要采用离心-低温/减压热蒸馏的处理技术。其技术核心是利用置入废弃泥浆中的转子快速搅动，同周围环境中的泥浆摩擦产生的热量代替传统线圈加热。温度升高后，废弃泥浆中的液体部分受热挥发，固体部分得到清洁、干燥。离心-低温/减压热蒸馏技术主要应用于勘探过程中废弃泥浆的处理系统。该处理系统采用离心-减压热蒸馏技术，泥浆脱油率达到93.6%，泥浆脱水率高达99.9%，剩余固体含油率为0.9%，剩余固体含水率为0.1%，而其他有机质含量则为13.9%。由此可见该系统的应用实现了效果最大化地废弃泥浆处理。

1.3 污染性泥浆修复技术的应用

即使对漏失泥浆和废弃泥浆进行及时处理，在勘探过程中仍然难免会造成泥浆污染问题。针对东乡铜矿硬脆碎矿层的勘探过程中造成的泥浆污染问题，主要采用生物修复技术。是指一切利用生物为主体的污染主壤或污染水体治理技术，生物修复技术具体是指利用动物、植物和微生物吸收、降解上壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降到能接受的程度或者是将危害性的污染物转化为无毒无害的物质[3]。生物修复技术具有成本低、耗能少和对环境影响较小的优点。针对东乡铜矿勘探硬脆碎矿层产生的污染性泥浆，将生物修复技术应用于污染土壤的修复工作中。根据此技术设计出生物泥浆反应器，生物泥浆反应器能够实现污染主壤处理、泥浆处理、处理后上壤的处置和泥浆流动过程中的控制四个方面的协调工作。

这一应用装置提高而污染物和营养物、微生物三者间的接触，具有污染物降解速度快、修复周期短的优势，进而形成勘探-开采-修复的有机生产链，在保护环境的前提下，进行铜矿的勘探工作，实现工业生产与生态环境的共同发展。

2 结语

通过针对江西东乡铜矿硬脆碎矿层勘探过程中造成的泥浆问题采用不同的泥浆处理技术，并将其应用于具体的铜矿勘探总做中，能够有效解决硬脆碎矿层泥浆问题，确保铜矿勘探工作的顺利开展。但是由于东乡硬脆碎独特的矿体结构，在勘探工作中仍存在一些实际的操作问题，这还需要我们进一步地研究探索。