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1、论提高我国地质找矿钻探综合效益措施 摘要：本文主要概述了我国矿产资源状况及我国当前与未来地质找矿钻探市场的形势，分析了对现有钻探技术及设备进行革新和完善并大力推广应用的方法，论述了采用先进取芯取样综合钻探技术对提高钻探效率的作用,并提出了中国地质找矿钻探设备的发展建议。关键词：地质找矿、矿产资源、综合钻探技术、节约型经济、效益中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：1、我国地质钻探设备与施工技术发展及应用现状7经过50多年的不断研究开发、改进和完善,我国地质找矿钻探系统从钻机、钻塔、钻杆、钻具、钻头、泥浆材料及
2、循环体系、各种钻进工艺方法及辅助器具等已形成了独具特色、适合我国国情的系列化产品。这些产品及技术在我国地质取样钻探施工中已经发挥了重大作用。尽管目前我国以机械传动、液压控制方式为主的地质钻探岩心钻机与国外长行程全液压动力头钻机相比还有一些不足,但结构简单、便于操作及维修、成本低廉,不仅适合中国的国情,而且被中国的用户广泛接受,并取得了良好的经济技术效果。50多年来,以立轴钻机及金刚石绳索取心钻探技术为主体的钻探系统在我国地质找矿中发挥了重要的作用,根据1995年以前的详细统计及1995年以后的部分调研和不完全统计,到20
3、05年底,利用我国独具特色的钻探设备及技术方法完成岩心钻探进尺接近13000万米。为我国地质找矿及经济建设做出了巨大贡献。2、大力完善和推广应用绳索取芯钻探技术绳索取芯钻探技术的优点已被钻探界所熟知,它的出现推动了地质找矿钻探技术的一次革命。目前绳索取芯钻探技术被全球地质及钻探界认为是最佳综合地质效果的钻探技术方法。尽管我国推广应用绳索取芯钻探技术已有30年的历史,但由于钻杆寿命及可靠性等原因,技术应用还没有完全普及,应用技术水平及效率没有达到理想的效果。造成上述原因是多方面的：首先是钻杆材质,其次是钻杆的加工质量、使用
4、设备性能、操作人员水平等。根据实际钻探施工中的应用数量统计,我国绳索取芯钻探技术完成钻探工作量的比例在55%左右,还有相当大的推广应用空间。如果我国地质岩芯钻探施工全部采用绳索取芯钻探技术,其综合经济及技术效益将大幅提高。要想在所有地质找矿取芯钻探施工中全部采用绳索取芯钻探,首先必须解决钻杆的可靠性及寿命问题,让用户消除断钻杆及出现孔内事故的畏惧心理。解决绳索取芯钻杆寿命及可靠性的主要技术手段有两个:一是提高钻杆材质质量及性能,二是改变钻杆接头的结构参数。如果绳索取芯钻杆性能参数能够达到普通钻杆的性能,7那么绳索取芯钻探
5、技术的普及应用范围肯定会进一步增加。当然,将绳索取芯钻杆性能设计达到普通钻杆的性能势必增加钻进过程中功率消耗,所以要分析对比增加功率消耗与提高钻杆可靠性所带来的效率提高和劳动强度的降低两者哪个综合经济效益更大。按照绳索取芯钻杆具有普通钻杆性能的理想状态分析,以目前绳索取芯及提钻取芯钻探方法岩芯管长度均为3m、每次进尺均为3m、按理想状态计算。按照目前国内钻探施工应用最广泛的立轴钻机工作过程,配备可提升15m立根长度的钻塔,按平均孔深600m计算,打捞器投放速度按自由落体速度的60%(6m/s),打捞内管总成的速度按115
6、m/s。完成600m深钻孔的取芯次数为200次。从3m开始到600m孔深投放打捞器和提出内管总成的次数也为200次,根据每次的投放及打捞时间统计与叠加:绳索取芯钻探施工200次取芯过程需要的辅助时间为1017小时。如果采用常规提钻取芯方法,同样按15m立根长度,提出每根立根的时间为115分钟,下一根立根的时间为1分钟,提钻取芯200次所需的辅助时间为223小时,相比不难看出,提钻取芯钻探方法的提钻辅助时间是绳索取芯方法的20倍。除了在时间的消耗上具有如此大的差别外,在动力消耗上同样有巨大的差别,因为在取芯过程中,绳索取芯
7、方法的打捞器到达孔底是靠重力自由下放的,不消耗动力,7打捞提升时绳索绞车的动力消耗也只有钻机动力的六分之一。而提钻取芯方法则在取芯过程中无论提出孔内全部钻杆及还是下放全部钻杆都要开动钻机,所以提钻和下钻都要消耗较大的动力,如果按提钻过程动力消耗是钻机配备的动力的60%计算,那么提钻取芯钻进方法提钻过程中所多消耗的动力就是绳索取芯钻进方法的316倍,另外,经常提下钻杆还会造成孔壁坍塌等孔内隐患事故。以上分析对比可以看出,普及应用绳索取芯钻探技术将产生巨大的经济效益及社会效益。3、提高绳索取芯钻杆可靠性及增加动力消耗的对比分
8、析目前我国绳索取芯钻进施工中存在的主要问题是钻杆折断问题,这也是普及绳索取芯钻探技术的主要障碍。如果使我国绳索取芯钻探技术在应用过程中钻杆可靠性到达提钻方法钻杆的可靠性及寿命,主要方法是改进材质性能、强度和钻杆的结构尺寸。从目前我国地质钻杆管材的供应渠道、厂家、技术标准等实际情况看,提高管材的质量及性能的难度较大,因
