矿山水文地质工程钻探关键技术关键点分析.pdf
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1、2023年6月上 世界有色金属 157矿山水文地质工程钻探关键技术关键点分析谢振兴,蒋巍,寇海聪,谢伟华(青海省环境地质勘查局,青海 西宁 8 1 0 0 0 1)摘 要:矿山水文地质工程钻探施工难度大,技术要求高,为保障矿山水文地质工程钻探施工的高效开展,需要把握关键技术与关键点。本文从矿山水文地质工程钻探施工设计与设备选择、地层压力预测、孔内事故预防与处理等方面入手,分析总结矿山水文地质工程钻探关键技术关键点,希望对提升矿山水文地质工程钻探施工质量、效率与安全等有所帮助。关键词:矿山;水文地质工程;钻探;关键技术中图分类号:P 6 3 4.5 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-5
2、0 6 5(2 0 2 3)1 1-0 1 5 7-3Analysis on key technical points of mine hydrological Geoprofessions#Geological engineering drillingXIEZhen-xing,JIANGWei,KOUHai-cong,XIEWei-hua(Qi n g h a i B u r e a u o f E n v i r o n me n t a l G e o l o g y E x p l o r a t i o n,X i n i n g 8 1 0 0 0 1,C h i n a)Abst
3、ract:T h e d r i l l i n g c o n s t r u c t i o n o f mi n e h y d r o g e o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s#G e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g i s d i f f i c u l t a n d h a s h i g h t e c h n i c a l r e q u i r e me n t s.I n o r d e r t o e n s u r e t h e e f f i c i e n t d
4、 e v e l o p me n t o f mi n e h y d r o g e o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s#G e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g d r i l l i n g c o n s t r u c t i o n,i t i s n e c e s s a r y t o g r a s p t h e k e y t e c h n o l o g i e s a n d k e y p o i n t s.T h i s p a p e r s t a r t s
5、 w i t h t h e c o n s t r u c t i o n d e s i g n a n d e q u i p me n t s e l e c t i o n o f mi n e h y d r o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s#G e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g d r i l l i n g,f o r ma t i o n p r e s s u r e p r e d i c t i o n,p r e v e n t i o n a n d t r e a
6、t me n t o f a c c i d e n t s i n t h e h o l e,a n a l y z e s a n d s u mma r i z e s t h e k e y t e c h n i c a l p o i n t s o f mi n e h y d r o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s#G e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g d r i l l i n g,h o p i n g t o h e l p i mp r o v e t h e q u a
7、 l i t y,e f f i c i e n c y a n d s a f e t y o f mi n e h y d r o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s#G e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g d r i l l i n g c o n s t r u c t i o n.Keywords:mi n i n g;Hy d r o l o g i c a l G e o p r o f e s s i o n s G e o l o g i c a l e n g i n e e r i
8、 n g;D r i l l i n g;k e y t e c h n o l o g y收稿日期:2 0 2 3-0 3作者简介:谢振兴,男,生于1 9 8 6 年,汉族,甘肃平凉人,大专,助理工程师,研究方向:钻探。针对矿山水文地质工程钻探技术的研究对于促进我国矿产工业的发展具有重要意义。矿山水文地质工程所在位置不同,以及矿山生产要求不同,对矿山水文地质工程钻探要求也存在一定的差异。把握矿山水文地质工程钻探关键技术关键点,有助于提升矿山水文地质工程钻探施工的质量和效率,并且可以更好地保障施工安全。1 矿山水文地质工程钻探技术及其发展困境1.1 矿山水文地质工程钻探技术矿山水文地质工程钻探
9、技术是勘探技术的重要组成部分,合理应用矿山水文地质工程钻探技术可以为矿产资源开采奠定基础,有助于矿产工业的发展。矿山水文地质工程钻探技术形式多样,不同的钻探技术有着不同的特点和适用范围,在施工过程中应结合矿山水文地质工程的特点、要求和实际情况合理选择钻探技术,保证矿山资源勘测的效率和效果。合理应用钻探技术,可以准确判断矿产资源分布情况,并且能够准确测定矿产资源数量,为后续的矿产资源开发提供参考和依据。近年来随着钻探技术的发展与完善,其应用范围也在不断拓展,不仅在矿山资源勘探中得到了广泛的应用,而且在地质灾害防范中的应用也越来越广泛。借助工程钻探技术,可以帮助地质灾害防治方案制定提供相关数据支持
10、。1.2 矿山水文地质工程钻探技术发展困境矿山水文地质工程钻探技术发展过程中会受到地理环境的桎梏,在矿山水文地质工程钻探过程中有时会涉及受损严重的地形,为了降低钻探施工的难度,保障钻探施工的高效性,需要先修复受损的地形。在钻探施工过程中,如果矿山自然资源条件不理想甚至存在缺陷,不仅需要投入更多的资源和成本,而且还会影响钻探施工的效率和质量。2 矿山水文地质工程钻探设备矿山水文地质工程钻探设备是影响钻探施工质量和效率的主要因素。通过钻探施工,可以圈定矿体,了解破碎带、矿体以及矿体断层分布状况。根据钻探获取的数据信息,再结合以往的勘探资料,进而掌握矿体的空间分布状况、矿体的形态与产状等。在矿山水文
11、地质工程钻探施工过程中,钻探设备至关重要,应根据矿山水文地质工程特点以及钻探施工实际需求合理选择钻探设备。目前应用比较广泛的钻探设备主要包括以下几种。2.1 全液压动力头岩芯钻机全液压动力头岩芯钻机是目前矿山水文地质工程钻探施工应用最广泛的钻探设备,在钻探设备主要有全液压绞盘式上升控制系统、全液压控制系统、长行程给进控制系统等构成。该钻探设备不仅配套仪器比较完善,而且自动化、智能化水平较高,同时全液压动力头岩芯钻机在应用过程中还具有可做最大范围倾角的优点。这些特点和优势使其在矿山水文地质工程钻探施工得到广泛的应用。2.2 新型中深孔钻机新型中深孔钻机配备了多功能钻头,可以满足不同矿山水文地质工
12、程钻探施工的要求,因此这种钻探设备的应用较为广泛。除此之外,近年来,在矿山水文地质工程钻探过程中,对气流潜行锤取样钻探等新型钻探工艺的应用越来越广泛,随着新型钻探工艺的推广,使得新型中深孔钻机的应用范围也随之不断扩展。世界有色金属2023年6月上1583 矿山水文地质工程钻探关键技术矿山水文地质工程钻探是向地质体钻孔,会对孔底岩层造成破坏,在施工过程中,应结合相应的钻孔目的合理选择钻探技术。矿山水文地质工程钻探过程中涉及的关键技术主要包括冲击式钻探技术、撞击式钻探技术、冲击回旋式钻探技术以及振动式钻探技术等。根据钻孔切割工具来分类,则可以将矿山水文地质工程钻探技术分为钢粒钻孔、金刚石钻孔以及可
13、旋为硬质合金钻孔。除此之外,物理化学法、热立法以及熔融法等新型矿山水文地质工程钻探技术也开始得到应用,但是这些新型矿山水文地质工程钻探技术由于成本相对较高,因此技术普及率不高。具体而言,矿山水文地质工程钻探过程中涉及的关键技术主要包括以下几项。3.1 冲击式钻探技术冲击式钻探是指借助冲击锥上下运动产生的冲击力撞击岩层,同时清除撞击产生的岩屑与岩粉,最终形成钻孔。冲击式钻探技术应用的关键在于控制撞击频率,合理把控冲击力,保证能量传递效果。撞击频率通常可以分为低频、中频、高频以及超高频,撞击频率越高,矿山水文地质工程钻探施工效率越快。但这并不意味着撞击频率越高施工效果越好,撞击频率过高,会导致产生
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