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摘要：我国幅员辽阔，地形地势复杂，矿山地质面积宽广，这对矿山开采工作带来了极大的困难与挑战，为了可以矿山地质探矿钻探工作提供保障，就需应用进专业的技术支持。矿山地质探矿工程中钻探工作不仅难度较高，危险系数也较大，再加上矿山地质的发育情况和大小等都和勘察结果密切相关，就需对其质量进行严格控制，使用既合理又科学的钻探技术。本文就对矿山地质探矿工程中钻探技术的应用进行分析，供参考。
关键词：矿山地质；探矿工程；钻探技术；实践
引言
能源是当代社会发展的重要因素，在世界经济高速发展的情况下，对能源的需求也快速提高，能源危机成了全球的共同危机。近年来，随着我国经济的快速发展，对能源的需求量也剧增，我国的钻探技术随着矿山地质勘查事业的发展而日益进步。目前我国钻探技术的应用领域越来越广泛，各项工艺技术及设备也在不断升级更新。随着我国矿山地质钻探技术水平的逐步提升，不仅可以有效缓解我国日益严峻的能源危机，而且能够有效推动我国经济的健康长远发展。
1矿山地质探矿工程中钻探技术的特点
分析矿山地质土工程特点与要求有助于工作人员在思维层面形成正确的认知，准确把握技术应用的要点，确保矿山地质岩土工程相关工作的有序开展，避免出现技术应用误区。矿山地质开展岩土工程的根本目的在于系统掌握矿山地质发育的基本规律，明确矿山地质空间分布情况、整体规模以及分布密度。相关部门以及开发主体可以借助于矿山地质岩土工程获取的各项数据，在较短的时间内，对矿山地质开发的可行性、危害性进行预估，避免了矿山地质的盲目开发，减少了生态破坏、塌陷等相关情况的发生。考虑到矿山地质的地质环境极为复杂，为保障岩土勘察工作的顺利进行，整个勘察工作对于技术要求较高，需要根据岩溶地区的实际，制订相应的岩土工程钻探技术方案，对设备选型、钻探工艺选择等方面的工作，确保钻探技术优势的充分发挥。
2矿山地质探矿工程中钻探技术的应用现状
我国的矿山地质钻探工作中所用的矿山地质钻探技术和国际先进水平相比还有不小的差距。钻探施工过程中所用的立轴式岩心钻机仍是上世纪八十年代时的钻探设计，很难完全适应现代社会的发展需要。进行矿山地质钻探时使用的液压性动力头钻机多是国外进口而来，国内研发的使用量较少。同时，金刚石绳索钻探取芯法这一前沿的钻探技术在我国尚未得到大面积的使用，部分领先的钻探技术虽然在我国进行了一定的使用，但未能大面积的推广，达不到社会的发展需要。近几年来，各级政府对地质的钻探工作都加大了投入力度，对钻探技术的发展具有一定的推动作用，我国的钻探水平还有极大的进步空间。钻探技术水平对于探测工作的制约导致一些问题出现的情况时有发生。如在复杂的矿山地质条件环境钻进中存在诸多问题，进行深孔钻进的能力相对较低，台月效率十分不理想和钻探成本高等。推动矿山地质钻探技术水平快速发展，发挥它对国民经济的促进作用，需要我们对矿山地质钻探技术的开发和研究进一步加强，引进国际先进的技术和理论，促使我国矿山地质钻探技术和国际先进水平不断接轨，充分发挥其对于国民经济上大的推动作用。
3矿山地质钻探技术类型
3.1反循环式钻探技术
根据反循环所使用的介质不同，可以将反循环式钻探技术分为水力反循环和空气反循环两种不同的形式。空气反循环的工作原理是将空气压缩后作为循环过程中的介质运送压缩空气到孔底时需要利用双壁式钻杆中的外管进行。使孔底处的潜孔锤在空气膨胀产生的冲击下撞击到岩石上，之后空气利用双壁式钻杆的管道将岩屑带出地面，岩屑就是钻探工作取到的样品，可以用来化验并对该处的地质情况进行科学分析。力反循环的连续取芯钻探技术中进行循环的介质是泥浆或清水，将介质送到孔底时是通过双壁钻杆的管环隙实现的。取芯获得柱状岩芯后经内管带到地面以便展开化验分析。
3.2砂卵石层钻探技术的应用
在对砂卵石层进行钻探时，施工人员需根据砂卵石层的厚度选择勘察钻探技术，如果厚度比较小，就可以使用泥浆护壁回转钻探技术，将套管放在砂卵石层中，从而起到保护作用；若厚度比较大，则可以选择回转钻探技术。砂卵石层的含水量比较丰富，中间还有很多缝隙，在进行勘察钻探的时候，孔壁可能会出现一些坍塌现象，还会伴随漏水情况。所以，在进行勘察钻探时，就可以在矿洞里进一些黄土，起到保护孔壁的作用，以此预防孔壁发生塌陷和漏水现象。在完成这一举措后，若还会出现孔壁坍塌现象，那么，施工人员就可以把泥浆的浓度增加，或更换钻探套管来再次解决，在进行钻探的时候，要将钻探的距离控制在两米之内。除此之外，在砂卵石层打入套管的时候，会伴随卵石积压情况，套管会伴随着岩芯管转动而转动。
3.3靶向定位钻探技术
矿山进行深部钻探工作要比浅层钻探有难度。在找矿工作效率低的背景下，先进的钻探技术应运而生，此技术的应用可依据矿山钻进区域实际情况而定，找矿工作效率得到显著提高。新的钻探技术是在传统回转钻探的基础上研究出来的，在能源开采行业应用较为广泛。在使用过程中，进行钻进前应先用潜孔锤进行钻孔，投入适量冲洗液，冲洗液可起到协助作用，帮助潜孔锤将动能传输到钻头，达到快速破岩的目的。钻孔设备的钻头不但更有冲击力同时也具备回转钻探的功能，可轻松将脆性大、硬度强的岩石钻透，钻孔速率得到较大提升，降低了矿山开采成本。另外，矿山地质钻探工作时还可应用液动锤WL钻探方法，此法被归类为组合式钻探，WL与液动锤相结合进行地质钻探，更能发挥出找矿的优势。其中WL最大的优势为可不进行提钻取芯，节省了一部分钻探时间。液动锤的协助使用能够避免岩心堵塞概率，降低了WL提钻频率，同时也降低了提大钻、打捞岩芯的频率。最主要的优势为使用液动锤钻头的有效寿命得到了延长，尤其是在深部地层钻探时，可省去其它辅助设备，钻探的总成本得到降低。而在进行定向钻探时，岩芯定向技术是比较常见的。实施钻进前，需先了解设备的钻进路线，根据规定进行操作，确保钻头根据设定的路线钻进，所有钻孔要在预设位置。
3.4泥球护壁结合套管技术
泥球壁结合套管技术其主要用于对矿山地区裂缝漏浆问题的勘察、分析。其技术原理在于工作人员通过操控一定的设备，向钻孔内填充湿黏土球，在填充过程中，钻具来回运动，将土球压实，浆液填充裂缝。这种处理方式使土球在外力作用下，逐步进入岩溶缝隙的内部形成一层泥浆；泥浆形成后，工作人员需要对泥浆进行检视，一旦出现部分孔隙未被泥浆覆盖的情况，应及时进行反馈，进行二次填充处理。确保泥浆完全形成后，工作人员使用钻具对缝隙进行扫孔处理，让泥球能够深入孔隙内部，经过多次反复扫孔处理，最终在孔隙外部形成泥壁，达到裂缝回填的目的。
结束语
综上所述，针对矿山地质探矿工程中钻探技术进行实践研究，对地层钻井率提升有很大帮助，使得在同样的地层深度下，钻井速度变快。随着矿山地质探矿工程向深部进行钻探，要面对更加恶劣的地层环境，会严重影响钻探施工进度，因此选用科学合理的钻探方法、控制泥浆工艺、钻探施工相关参数、钻头类型等，可以实现良好的钻探效果。
参考文献：
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作者简介：
李世恒，（1990-）地质工程师，研究方向：地质勘查与矿山地质