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有过矿山工作经历,无意中进入新闻单位工作。开博一为管理自己的资料,二为认识更多矿业界人士。入行十多年,不为对矿业有多大贡献,只愿能为矿业做点事。

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打造精品工程——青海省地勘局第二地勘院发展钻探技术记略  

2013-09-05 20:40:26|  分类: 地质人风采 |  标签: |举报 |字号 订阅

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打造精品工程——青海省地勘局第二地勘院发展钻探技术记略
  
  如足球比赛一样,地质找矿也有临门一脚,这就是钻探工程。没有成功的钻探工程,矿产资源就只会停留在潜力巨大、前景良好的预测评价阶段。 

  青海省地勘局第二地质勘查院,以实现精细钻探、精准钻探为目标,不断探索、发展钻探方法技术,精彩地踢出了全省找矿突破中的“临门一脚”。 

  大厂金矿:让老外竖起拇指的低温泥浆法 

  大场金矿,位于青海玉树曲麻莱县麻多乡境内。2001年至今,探明的金矿金属储量累计230吨。 

  2005年,青海省政府“搭桥引线”招来了加拿大英特赛特矿业公司对矿区的投资。根据对矿体成矿理论和产状的理解、勘探习惯和经验,英特赛特公司将钻探工程全部设计成45-55度之间的斜孔,长期以来在矿区承担钻探工程立轴式钻机一下失去了用武之地。拥有多套进口全液压钻机的二院自此进入了矿区。 

  “刚进去时,我们的钻探效率并不高。老外到机台检查时,对着我们的先进钻机竖起大拇指,但说到效率时则遗憾地向下伸出小拇指。”院党委书记刘毅回忆道。 

  刘毅说,外国同行伸出的小拇指,对他们刺激很大。从此,他们开始探索与矿区地层相适应的钻探工艺。大场矿区钻探遇到的最大困难在于有永冻层、季节性冻土层、冰冻破碎带等,地层受热膨胀特别容易造成垮孔,停机状态下孔内钻具容易被冻住。为了解决这一难题,二院技术人员日夜蹲守在现场观察研究,最终成功开发出适应性较好的低温泥浆法,使钻机平均台效达到1800米、月最高台效达到了3000米,而且实现了岩芯采取率95%以上,钻孔偏斜率、孔深误差均远高于质量规范要求。 

  “不久,这些老外再到我们机台时,对我们的钻探效率、质量都竖起了大拇指。” 

  野马泉矿区:堵漏技术为深部钻探保驾护航 

  “野马泉成为青海省一个重要的铁多金属矿勘查基地,和我们成功实施深孔钻探密切相关。”现已全面主持二院工作的刘鹏回忆说。 

  在野马泉矿区,平滩区的低缓物探异常和山区异常有什么关系?这些地方有没有矿?为解开这些疑问,有关项目决策者决定在平滩区实施孔深1000米的深部钻探工程,并将这一任务交给了二院。 

  但是,平滩区除了有30-120米厚的松散风积沙层外,还有广泛分布的炭质碎屑泥岩等难钻地层,极易形成孔内涌水、漏失并出等事故。为解决这些问题,二院在采用跟管钻进的同时,开发出与水泥浆相结合的堵漏技术,于2010年首次成功完成了青海地勘局千米以上的深孔钻探。 

  经过综合研究发现,铁多金属矿的主体部分就在滩区。于是,以平滩区为钻探工程主战场,迅速扩大了铁多金属矿资源量。 

  “深孔的成功实施,为青海发掘深部资源潜力进行了钻探技术储备。”刘鹏告诉记者,按钻探技术规范要求,每100米钻孔的偏斜度不得超过2%,岩芯采取率不低于75%。在深孔钻探施工中,二院形成了从管理、组织到技术、规范等的完整施工技术方案,为优质、高效完成深钻工程奠定了基础。第一个深孔完成后,实测钻孔偏斜度为88.4度、岩芯采取率达84%以上。他们随后实施的两个深孔,岩芯采取率就提高到92%以上,钻孔偏斜度更是提高到89.6度,几乎成垂直状态。 

  打造精准钻探品牌:从细微处抓起 

  钻探工程中,如何为高速钻进的钻头降温、为钻具降低摩擦阻力?怎么将钻头切削下来的岩屑清除并输送到地表?遇到破碎、松软的地层如何护住孔壁?答案是靠泥浆。 

  通常情况下,普通泥浆基本能解决这些问题。但遇到复杂地层,就要用不同成分的材料搭配才能行。为适应青藏高原千变万化的地层,几年来,二院成功探索出了无固相低失水类型、细分散低固相类型、高黏大动塑比无固相类型、石灰处理的粗分散类型、PAC和CMC处理的悬浮较强的大比重泥浆类型、工业用盐和亚硝酸钠处理的低温泥浆等十几种泥浆。为降低钻探工程对环境的影响、在缺水地区减少生产用水,他们还探索成功了节水泥浆,即用发泡剂处理的泡沫泥浆。 

  在野马泉勘探现场,记者在二院一个钻机旁发现他们的钻探系统就比别人多出了一个铁制水槽。主管钻探工程的副院长梁俭解释说:“这是溶解池,目的是为了让高分子材料在和其他材料搭配前充分溶解,使泥浆的性能更好。” 

  二院精准钻探品牌的形成,其实是从细微处抓起的。以钻探工程中最常遇到的塌孔为例,跟管钻进是常规办法。二院则根据各个矿区不同的地层和设备情况,将套管截成不同长度。在细微之处着力,细节决定成败。二院用自己的实践告诉人们,只有用科学的办法,才能实现钻探工程的精准化、精细化,才能打造出钻探精品工程。 

  更上层楼:建立全国第一个全液压动力头钻机施工规范 

  精准钻探,离不开人。二院的成功,靠的也是一群热衷钻探技术研究的职工群体。 

  作为钻探专业队伍,二院在职的179名职工中,经过大中专、技校钻探专业系统培训的人员占到了60%以上。在野外施工现场,这一比例更是高达80%。 

  高元红,就是他们中的杰出代表。近年来,作为一种先进的钻探装备,全液压动力头式钻机越来越多地出现在钻探施工中。但是,作为一种全新装备,到底如何使用才能全面发挥其优势和特长,没有现成的经验,为此,二院决定在全国率先编制全液压动力头钻机钻探施工规范。 

  接受任务后,高元红主动联系进口钻机生产厂家、正在大场矿区从事钻探作业的加拿大CUY公司接受实践生产和相关规范培训,深入施工现场观察钻机施工过程,反复研究钻机的相关技术参数。经过艰苦努力,终于在这一领域形成了我国的第一个规范。在规范的指导下,2005年11月,二院在四角羊矿区创造了青海省钻探历史上的多项记录:钻探台月效率最高达3000米以上、12小时最高台班效率高达99米、钻孔质量1类1级孔达100%、青海省地勘系统单机年内完成工作量首次突破5800米、钻探施工效益最高等。 

  2010年,他又先后完成了院提出的“科学施工方法”和“钻探施工项目岗位职责”等精细化管理规范的编写工作,为院通过推进钻探施工规范化、标准化,进而实现钻探工程的精准化、精细化奠定了基础。
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