研究探矿工程新技术在工程中的应用

周立新

（湖南化工地质工程勘察院有限责任公司，湖南 长沙 410004）

近年来，探矿工程技术快速发展，涌现出各类新技术，为相关工作的开展，提供了技术保障。从新技术的应用情况来说，虽然发挥了很大的作用，不过探矿工程情况复杂，对技术水平的要求较高，若想保证技术作用发挥，需要加大技术研究和人才培训等，进而有效应用各类技术。

1 探矿工程新技术的应用意义

现阶段，煤矿产业处于转型发展阶段，市场需求不断增加，对探矿工程有着更高的需求。此发展背景下推广应用高效的新技术，具有现实意义。目前来说，探矿工程新技术类型较多，技术应用能够提高探矿作业的质量和效率，同时为后续的开采作业提供保障。不过新技术的推广应用水平还不高，主要受到思想因素和人才不足等的影响，需要加以完善和优化。

2 探矿工程新技术在工程中的应用分析

2.1 液动锤钻进技术

各类新技术中液动锤钻进技术的应用相对广泛，强有力推动着金属矿产业的持续发展，液动锤施工米数早已超过百万。运用此技术，促使钻进作业效率和质量得以提升，增量了回次进尺的延长效果，同时能够减少材料资源的消耗。随着技术的不断完善，液动锤钻进技术得以有效完善，增强了耐高温性能，可适应深孔背压。实际应用中能够持续作业500个回次，复杂的环境下作业，单井钻进总进尺能够达到3 000～4 000 m。新技术总结： （1） TorkBuster扭力冲击器。使用PDC钻头钻硬质岩层，同时能够实现有效的定向控制，保持扭矩不变。操作时将扭力直接作用到设备的钻头上，进而大幅度的提高钻头功率，能够减少黏滑运动，提高机械钻进速度，延长钻头的使用寿命。（2） 双作用旋冲钻具-TAFK-1。基于原螺杆钻具，将传动轴的推力轴承进行改组，使其成为冲击加旋转的特种轴承，使用椭球轴承，在滚动时产生高低运动，进而形成旋转冲击作用。运动原理如图1所示。

图1 运动原理

此冲击扭力器使用牙轮以及PDC钻头，来提高机械钻进速度，有效减轻了井下振动，黏-滑、弹跳以及回转，优化了钻头的剪切作用，增强了破岩的效果。表1为尺寸规格。

表1 尺寸规格

2.2 金刚石绳索取芯钻进技术

探矿工程新技术中的金刚石绳索取芯钻进技术，在实际应用中主要运用提取钻芯的方法，适应复杂地层的探矿作业，可高效开展钻探作业，获得不错的钻探效果。从探矿工程应用实践来说，实现了取芯升降作业的成本节约，同时增强了钻进作业的安全性。此技术主要是利用金刚石钻头，进行岩石破碎处理。当破碎硬脆岩石时，采取压皱以及压裂方法；当破碎塑性岩石时，采取的切削方法。整个钻进作业的开展，主要是利用增加转速的方法，实现对钻进效率的提高。需要注意的是，运用此方法，若想保证技术应用效果，要合理选择钻头，保证钻进作业的效率。一般来说，软岩层多使用聚晶金刚石钻头；中硬度岩层多使用天然金刚石表面镶嵌钻头。严格按照钻进作业流程操作，确保钻进作业的质量。通过控制好钻压和转速、冲洗液使用量，实现对钻进效果的有力把控。施加钻压操作时，要做好阶段性的把控。各个回次包括初始压力和正常压力状态，要结合实际情况做好把控。对于转速的选择，根据标称口径以及钻头的类型选择。冲洗液的使用量确定，主要依据岩层的性质和钻头种类，确保冲洗作业的效果。严格按照操作规程要求，做好探矿工程质量和效益的把控。

2.3 空气泡沫钻进技术

探矿工程新技术中的空气泡沫钻进技术，实际应用中有着很强的针对性，多应用于干旱缺水作业环境中。从探矿工程的应用情况来说，此技术的应用优势体现为钻进速度，借助空气潜孔锤，实现快速钻进作业，有效提高了作业效率，同时能够反循环连续取芯，达到了提高作业效率的目标。使用潜孔锤时，要先从空气机输出高压空气，接着使用钻具进入冲击器尾端，最终通过逆止阀达到气缸位置，利用气缸作用推动冲锤做功，驱动钻头运行，最终将破碎岩石。探矿工程作业中，运用空气泡沫钻进技术，要做好泡沫液的质量把控。通过在水箱内进行均匀调制，使用钻进配置的泡沫泵，将泡沫液泵入钻机的动力头，借助高压空气的力量，通过钻杆进入到孔底工作。采取此技术手段，发挥潜孔锤的作用，提高了硬岩石的破碎效率，并且能够保证井壁整体的稳定性[1]。若能够规范使用，对提高反渣的速度效率，有着积极的作用。除此之外，含水层轻易不会被钻井液堵塞；不需要使用泥浆泵，作业效果较好。技术应用优势整理如表2所示。

表2 技术优势

2.4 3S技术

现阶段，探矿工程作业中3S技术的应用相对广泛，包括GPS和GiS以及RS技术。采用GPS技术手段，能够为探矿工程工作人员，提供完整的三维坐标信息、三维速度信息、时间数据等，实现对矿产资源分布的精准定位，保障开采作业有序开展。采用GiS技术手段，能够获得空间数据，实现数据的高效管理和处理，为成矿预测和矿产资源分析等的开展，提供有力的支持。运用RS技术，比如地球化学遥感探矿技术等，能够获得构造信息和植被信息等，为矿产勘察作业的开展提供依据，发挥着积极作用[2]。不同的技术应用优势和效果差异，若想保证上述技术得以有效发挥，要结合探矿工程实际情况选择，最大程度上发挥各类技术的应用作用。除此之外，还可以综合运用上述技术，弥补单一技术应用的不足，满足探矿工程技术的需求和要求，促使各项工作高质量落实。通过制定科学完善的技术应用方案，落实到探矿工程实践，实现对技术应用效益的有效把控。积极推广应用现代化设备，做好技术创新，探索新技术手段，进而更好地适应探矿工程的现状，创造更高的效益。

3 探矿工程新技术在工程中的应用策略

3.1 加大技术人才的培养力度

目前来说，探矿工程实践中新技术的应用作用尚未完全发挥，技术创新力不强。从新技术的应用角度来说，作业人员对技术要点和操作规范的掌握不全面，影响着探矿工程技术效果的实现[3]。基于上述考虑，要不断加大技术人才的培养力度，使其能够拥有高业务素养，能够充分利用新技术，保障技术应用作用得以发挥。除此之外，培养人才的创新意识和能力，加大探矿工程新技术的研究，为相关工作的开展，提供技术支持。

3.2 创新探矿工程技术管理体系

若想推动探矿工程技术的创新发展，创造更高的经济效益，利用获得的经济效益反哺技术研究，实现良性循环，需要构建完善的技术管理体系。具体实践中结合探矿工程工作实际需求以及各类技术的应用情况，制定完善的技术应用及管理方案，保证探矿工程相关工作的高质量完成，同时确保技术应用价值的实现。加大技术应用信息的收集，结合探矿工程实际，做好技术应用不足分析，组织技术人员加大技术难点研究，提出技术优化方案[4]。

3.3 做好技术应用的管控

探矿工程新技术的应用作用发挥，要做好技术应用的管控，保障技术效益的实现。组建技术管理工作小组，结合选用的技术特点，制定技术应用管理制度和计划，指导探矿工程新技术应用管理工作的开展。技术管理工作人员要做好现场技术指导，督促作业人员严格按照技术规范和标准操作，及时发现技术应用存在的不足问题，保证技术作用得以有效发挥。通过巡视监督检查，规范探矿工程施工作业的开展，促使技术应用质量达标。

4 结语

综上所述，探矿工程新技术的应用，发挥着积极的作用，不仅能够提高作业的效率，还能够保障作业的安全性。不过现有的探矿工程新技术，实际应用中还存在着不足，影响着技术应用的效果和价值实现，需要加大技术创新和完善力度，为相关工作的开展提供有力保障。

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