地质钻探安全技术
地质钻探安全技术(精选6篇)
地质钻探安全技术 第1篇
地质钻探技术的安全与管理策略研究
【摘要】随着经济的不断发展,地质钻探行业也获得了较快的发展,其在地质资源勘察以及工程地质勘察中具有重要的作用,为促进我国经济发展和国际地位的提升做出了重要的贡献。地质钻探工作是一项危险系数较高的工作,因此在工程施工过程中需重视安全施工与管理问题,确保施工人员安全,促进施工工作的顺利开展。本文对地质钻探技术、地质钻探技术的发展以及强化地质钻探技术安全管理的策略等问题作了详细的分析和系统的阐述。
【关键词】地质钻探技术;安全管理;策略研究
地质钻探技术在目前应用比较广泛,其能够直接从钻探地区取得实物岩石样本,进而有效的分析,达到地质勘探的目的。一直以来这项技术都被地质钻探人员广泛研究和运用,随着科学技术的发展,对这项技术的研究也更为深入。就目前来看,在科技快速发展的背景下,要先实现经济的迅速发展,就必须要不断提升我国的地质钻探水平。地质钻探技术对地质钻探的效率和质量有着直接的影响,因而研究并进一步推进该技术在地质钻探中的应用意义重大。
一.地质钻探技术
目前在地质钻探中应用的两种地质钻探技术是绳索取样钻探技术和反循环连续取样钻探技术,该两种钻探技术在地质钻探中的应用最为广泛。绳索取样钻探技术在我国的地质钻探工作当中发挥着极其重要的作用。就技术的使用成本来说,绳索取样钻探技术对钻探地区进行取样时,会花费大量的资金,且实际的采样效率较低,不能很好的满足地质钻探的各种需求。但绳索取样钻探技术的优点是采样较为准确,可靠性较高。反循环技术的工作原理是将用于循环的介质压入套管和钻杆之间,或是压入钻杆内外杆间的环状空间内,以此来实现钻杆中心孔内循环。进行地质钻探时,循环介质的阻力是通过作用在钻具上来实现打孔和取样的目的。反循环连续取样是通过介质的不断循环来实现的,循环介质可将被切割段的样本及时反循环到地表,用于研究和分析。反循环连续取样钻探技术的优点是使用成本较低,实际采样效率较高,但该技术的缺点是需要对采样结果进行重新测试,工作较为繁琐,且增加了工作步骤和工作量[1]。表1为两种钻探技术的特点分析。
二.地质钻探技术的发展
(一)钻探设备的发展
为了满足经济发展对地质钻探工作的需要,新中国成立初期,我国开始从前苏联以及欧美等国家大量引进钻探设备,并在学习其理论知识的基础上,对引进的技术、设备进行了不断的实践和探索,并开始了自主研发工作,通过相关研究,最后制定设计方案,实现了钻探设备的自主研发。近几十年来,随着国家改革开放政策的实施和改革进程的不断加快,我国通过运用自主技术和实际使用中发现问题、解决问题等,对引进的钻探设备进行了不断地优化和改进,使得地质钻探的效率准确性大大提升。
(二)钻探技术的发展
想要确保地质钻探工作的顺利展开,除了要研发和使用先进的钻探设备外还应该拥有先进的钻探技术,只有设备和技术之间完美结合才能有效提升地质钻探工作的整体质量和效率。通过对钻探地区地质构造、地理特征、水质条件等因素进行综合考虑,制定合理的钻探方案,才能对钻探技术进行合理的确定。随着国家对地质钻探范围和领域的不断扩大,对地质钻探工作的要求也不断提高,因而更需合理制定钻探方案,不断强化钻探技术,使其能够在复杂的钻探条件下更好的完成钻探工作。
三.强化地质钻探技术安全管理的策略
(一)建立完善的地质钻探安全施工管理体系
在地质钻探工程实际施工管理过程中,管理人员应建立完善的地质钻探安全施工管理体系,首先建立完善的施工管理制度条例,并将其细化,规范施工行为。其次建立地质钻探施工安全管理制度,并在实际实行过程中,不断结合施工管理经验以及国家有关地质钻探的法律法规等,对地质钻探施工安全管理制度不断进行完善,为地质钻探安全施工管理提供相应的制度保障。再次应不断强化安全管理意识,树立安全管理理念,在施工的整个过程中,严格落实安全管理制度,强化安全管理工作。最后是建立和完善安全施工责任制度,设置相应的奖罚措施,端正相关人员的管理态度,从根本上提高地质钻探技术的整体安全管理水平。将地质钻探施工中每个过程的安全管理问题具体划分到个人,强化管理人员的责任意识,使其在工作中能够严抓安全问题,从根本上消除工程施工中的安全隐患,确保施工安全。
(二)完善现场安排,强化安全管理工作
在地质钻探工作施工现场管理过程中中,应先考虑施工地区的地质等情况,根据地质情况合理选择施工工艺,并根据施工技术要求,制定工程的具体实施方案。在方案中,应充分明确施工中人力、物力、财力的使用情况以及对相应的设备、技术的要求,进而合理配置施工人员、施工设备以及施工资金。施工管理人员应走进基层,充分调查研究施工现场的详细情况(包括地质特点、水文特点等),真正对施工现场各种情况做到深入了解,并按照实际情况及时制定有针对性的确保施工项目安全顺利开展的施工方案。在施工中,要确保施工现场的安全作业问题。在施工过程中,应对制定与安全管理相对应的安全管理目标,就施工中经常出现的事故问题做出相应的总结并制定具体的处理措施,做到有针对性的解决问题。针对技术要求较高的地质钻探技术,应最好监管、检查工作,以防止潜在安全隐患的产生。再者,还应对施工现场的机械设备安全使用问题、用电安全问题等进行充分考虑,确保施工的顺利实施[2]。
(三)强化施工队伍建设
由于地质钻探施工规模较大、施工工序较为复杂、任务较为繁重,这就对施工人员的要求较高,要求施工人员能够在规定的时间内高质量的完成钻探工作。因而在实际的管理工作当中,须不断强化施工队伍建设工作。在管理过程中,为强化安全管理工作,应不断加强对现场施工人员的技术和安全施工培训工作,不断提升现场施工人员的专业技能和安全施工意识。实行岗位考核制度和持证上岗制度,对已有的施工技术人员进行培训教育工作,提升其对施工技术、施工安全管理以及施工方法的掌握和认识程度,确保地质钻探施工的技术含量,提升地质钻探施工人员的整体素质,实行岗位责任制,加大培训力度,明确岗位责任,规范施工行为,减少施工问题,确保施工安全。
结语:
二十一世纪后,随着经济发展速度的加快,对各种矿产资源的需求量以及各种工程钻探需求也在不断增加,各个领域都开始涉及钻探技术的应用,这从很大程度上加重了钻探工作的工作量,因而对现有技术进行优化和改进、不断研发新技术成为新的要求。钻探技术安全管理问题一直是施工管理的重点,在实际施工中,需要不断解决实际工作中存在的问题,完善的地质钻探安全施工管理体系,强化施工队伍建设,完善现场管理工作和设备、技术管理工作,以更好的促进地质钻探行业的发展,更好的为我国的经济发展做出贡献。
地质钻探安全技术 第2篇
前言
为了保证安全生产,规范安全生产管理,进一步提高工程质量,更好的为生产服务,不断提高企业经济效益和社会效益。现制定本安全生产操作办法。本办法中同国家(行业)规范、标准、规章制度等不一致时,以国家(行业)规范、标准、规章制度为准。
第一章 钻探设备的安装与拆迁
一、修筑地基
1、机场地基必须平整、坚固、钻塔底部填方部分不得超过塔基面积四分之一,填方部分还必须采取加固措施,防止塌陷和溜方。
2、在山坡修筑地基时,地基靠山坡一边的坡度要适当。在地层岩石坚硬、稳固时,坡度不得大于80度;地层特别松软,坡度不得大于45度,并除掉坡上滑石。
3、修筑地基需要进行爆破作业时,必须遵守国家有关爆破规定。
二、设备安装与拆卸
1、根据设备类型,钻孔设计深度和具体条件选定基座的结构形式。(一般用机台木、槽钢和工字钢等)都必须保证安装稳固、周正、水平。
2、基台木长度应比钻塔底座长出200-500毫米,连接机台木的螺丝杆直径不得小于16毫米,并在靠机台木上下加垫片,保证机台牢固。
三、钻塔安装与拆卸
1、安拆钻塔工作应在机长的统一指挥下进行,安装人员必须戴安全帽、在塔上工作时必须系牢安全带和穿平底胶鞋,不得在台板上放任何物件,必要的工具、螺丝放进工具袋,不得在安拆钻塔同时在进行塔下工作。
2、塔架不得安装在输电线下,塔架立起或放倒时,其外侧边缘与输电线路线的边线之间必须保持一定安全距离,最小安全距离应不小于表列数值: 电压(KV)<1 1-10 35-110 150-220 350-550 最小安全距离(m)4 6 8 10 15
3、钻塔应安装稳固、周正。安拆钻塔前,应对钻塔构件及所用工具、绳索、挑杆和起落杆等,要严格进行检查。
4、安装钻塔时,台板必须架设牢固、各部螺拴与构件的规格要符合要求,并装全装牢。钻塔安装完毕后,要从下向上认真进行检查、调整、直到符合要求。
5、拆卸钻塔时,应从上向下逐层逐件拆卸,禁止先拆下层构件,或同时拆卸上下层构件。严禁从塔上往下抛扔钻塔构件、螺丝、工具等。
6、夜间或刮五级以上大风,以及雷雨天气时,禁止安拆钻塔。
7、安装机电设备:
⑴安装机电设备必须周正、水平。各相应的传动轮,必须对线、连接线座与机台木的螺杆下端须加防松螺帽和垫圈。
⑵钻机立轴中心线,天车中心线与孔中心必须在同一条直线上。
⑶电器设备必须安装在干燥、清洁地方。严防油、水及杂物侵入,电器设备及起动、调整装置的外壳应有良好的接地接零保护装置。
⑷拆卸各种机电设备时,禁止用大锤猛力敲打或盲目乱拆,机电设备上拆下的小部件,应专人妥善保管。
⑸严禁从高处往下滚放器材、设备。
8、电机场防护设施
⑴应根据现场气候条件选择场房,冬春季节能防寒防雨、夏秋季节能防暑降温。⑵基台必须稳固、平整,地板厚度要大于30—40毫米。⑶座式天车要安装安全档板、吊式天车要安装天车保险绳。
⑷铁塔必须安装绷绳,绷绳的直径不得小于12.5毫米,绳头必须有两个绳卡、绷绳于水平角度不得大于45度。
⑸雷雨季节施工时,塔上必须安装避雷针,并要求与钻塔绝缘、避雷针的接地电阻不得大于15欧姆。
四、设备搬运
1、两人以上抬运器材时,上肩的方向要一致,抬运的重物不宜过高,一般物件距地面200-300毫米为宜。
2、多人抬运大件重物时,要统一指挥,步调一致,互相联系,互相关照。抬重物的同志手要抓住杠子,防止杠子掉下,以防发生事故。
3、搬运大齿轮、皮带轮或其它圆形重物时,要捆扎牢固。停放休息时,要放稳后方可离开。
4、一切器材、工具、零件等严禁从山上向下抛掷或滚放。
5、在搬运之前,应对搬运物件和搬运用的大小杠子及绳索等进行一次详细检查。搬运的物体如有突出的棱角、钉子、扒钉等,应设法清除。
6、用汽车搬运时要放稳、绑牢。使用的跳板要稳固适用。严禁超载、超高、超宽、超长运输。
7、一切器材、设备严禁从汽车上向下抛扔和滚放。
8、用船只或木排搬运时,应由有经验的人员指挥,装运的器材要放在船只的中部,不得超载。
第二章 钻进与升降钻具
一、钻进
1、在正常钻进中,不许对设备进行拆卸和修理工作,及天车加油。
应及时修理更换。
8、所有钢丝绳接头处均须两付以上同径绳卡卡牢。
9、工作台装有专用手拉绳,严禁用导向绳代替手拉绳,或用升降机导引工作人员手抓提引器上升。在操作地点停留时,必须先锁紧手动定位器,然后再进行操作。
10、活动工作台要定期检查修理,及时对润滑部位注油,保证安全使用。第三章 一般安全规定
一、个人和工作场内的安全防护
1、从事岩芯钻探工作的人员,必须接受安全教育,经考合格后方准进入岗位,新工人必须在班长或老工人指导下进行操作。
2、上班前和上班时都不准喝酒,进工场工作,必须穿戴整齐合体的工作服和安全帽,不得赤脚或穿拖鞋。
3、在塔上工作时,必须系牢安全带。
二、防风防洪
1、听大风紧警报后,必须做好以下工作: ⑴将塔布卸下,并妥善保管。
⑵将钻杆立轴下到孔内安全位置,用提引器吊住钻杆,卡上冲击手把或叉上垫叉。⑶根据大风预报的级别,采取压顶、支护、绳索栏护等方法加固场房。⑷切断电源,盖好机电设备,将现场报表、易损零件、小件工具等装箱保存好。⑸检查钻塔绷绳质量和牢固程度,必要时应更换与加固。⑹严禁封盖孔口。
2、暴雨和洪水季节,严禁在易滑坡、易坍塌和泥石流发育的地方施工。如果在洪水期非施工不可,必须挖好排水沟和修筑堤坝。
三、防火
1、预防火灾必须做好以下工作。
⑴根据施工场地情况适当配备消防器材和灭火用具。
⑵要除净场房周围杂草,防火道宽应大于5米。在林区草地施工时,应执行当地有关防火规定采取预防措施。⑶场内严禁用明火照明或取暖。
⑷内燃机的排气管和取暖火炉要避开易燃物。⑸在塔上工作时禁止吸烟,场内不准乱丢烟蒂。
⑹场内油料和其它易燃物,必须妥善保存,严禁烟火靠近。
⑺预热机油要用文火,并离开场房五米以外。严禁用明火直接烘烤柴油机底壳。⑻电器着火时,首先切断电源,然后才扑救。
⑼钻进有天然气的钻孔时,机场内要清除一切可能引起的火种。
四、处理事故
1、勘察现场的动力线路,必须采用橡套电缆。在三相五线制系统中,不宜采用3芯、4芯电缆另加单芯电缆或导线做中性线。
2、电缆线路应根据实际架空或悬挂敷设。对经常移动的电缆,应敷设在不被车辆碾压、人踩、器具碰擦及介质腐蚀的地方,否则必须加设保护套。
3、电缆接头应牢固可靠,并应做绝缘包扎,保持绝缘强度,不得承受张力。
4、临时用房内的用电线路必须采用橡皮电线,并设独立的开关、漏电保护器。严禁缠绕在金属架上或用金属裸线作绑扎线。
5、动力配电箱与照明配电箱宜分别设置,如合置于同一配电箱内,动力和照明线路应分路设置。
6、每一机台应设置一个配电箱,距用电机工作区的水平距离不宜大于3m。
7、机台应实行“一机一闸一保险”制,开关箱应设置在机台及用电设备便于操作的部位。严禁用同一个开关电器直接控制两台及两台以上用电设备(含插座)。
8、移动式的配电箱、开关箱应装设在坚固的支架上。应有防水措施,其下底与地面的垂直距离为0.6-1.5m。
9、配电箱、开关箱内的电器(含插座)应按其规定的位置坚固在电器安装板上,不得松动和歪斜。箱内的连接应用绝缘导线,接头不得松动,带电部位不得外露。
10、各种开关的额定值与其控制的用电设备额定值相匹配。
11、所有用电设备必须在设备负荷线的首端处(电源隔离开关的负荷侧)设置防溅型的漏电保护装置。
12、配电箱、开关箱导线的进、出线口应设在箱体的下底面,严禁设在箱体的其他位置,导线不得与进出箱体口直接接触。
13、配电箱、开关箱的电源线,严禁用插销连接。
14、各电气设备的外壳及配电箱、开关箱金属底座、外壳等必须作保护接零。
15、配电箱、开关箱内不得放置任何杂物。
16、当地质钻探现场与外电线路共用同一供电系统时,电气设备应根据当地的要求作保护接零,或作保护接地,不得一部分设备作保护接零,另一部分设备作保护接地。
17、保护接零单独设置并专用,不得装设开关或熔断器,重复接地线应与保护零线连接。
18、用电线路中严禁利用大地作为相线或零线。
19、在探井等潮湿或有特殊要求的地质钻探现场,电气设备必须采用保护接零。20、照明灯具及电缆的设置不得妨碍交通和施工作业。灯具必须与支架绝缘,应使用防水式灯口。
21、行灯的电源电压不得超过36V,在潮湿的井坑内照明,应采12V以下的电源。
三、电动设备
地质钻探技术安全及管理分析 第3篇
关键词:地质钻探,技术,安全,管理
地质钻探本身作为一项危险系数相对较高的行业,其安全生产具有十分重要的意义,是关乎其工作能否得到有序开展与实现效益的前提保障。在这个过程中,加强地质钻探的安全防护十分必要。建立健全相关配套的工艺系统以及保障工程施工的全局把控,以预防为主,综合管理才能真正的促进地质钻探工艺系统的全面进步。
1 地质钻探技术与管理发展现状
1.1 地质钻探安全管理现状
(1)不能正确认识安全与改革、安全与效益的辩证关系。改革开放、加快发展与安全生产,生产经营与安全生产,经济效益与安全生产的辩证关系处理不当,出现急于求成、急功近利,对安全工作的极端重要性缺乏足够的认识和重视,对职工的安全教育、事故预防、隐患整改和职业危害等环节措施不力,不善于从发生的事故中吸取深刻教训、如何改进工作。另外,地质钻探工程建设中,生产单位主要采用的技术设备包括一些专业仪器、钻探设备以及发电机、电焊机等。此外,还有一些如切割机、地震勘探设备等精密仪器。对这些设备仪器疏于管理容易引起事故发生。例如:某地区进行地质钻探工程项目建设,相关的工作人员由于缺乏安全意识,对生产设备的管理与保养不到位,造成电机设备、钻探设备超负荷运行,甚至出现设备损坏并最终导致整个工程项目暂时停工。这次事故虽然并未造成人员伤亡,但是却为企业来了严重的经济损失。
(2)对安全管理机构的建立不够重视。在地质勘查单位转换经营机制中,片面强调扩大自主权,忽视自我约束机制,普遍出现撤并安全生产管理机构、裁减安全生产管理人员的现象,造成安全管理力量薄弱,安全规章制度流于形式,安技人员的工作得不到应有的支持。
(3)安全投入不到位或欠账较多。有的地质勘查单位经营者行为短期化,安全投入不足,安全欠账越积越多。在实施新建、扩建项目和技改项目时,以经费不足为由砍掉安全设施,以致留下大量无法弥补的隐患,安全生产意识与安全生产管理流于形式,安全装备水平普遍低下。
1.2 地质钻探技术管理现状
我国在地质工程钻探技术与管理方面仍然存在诸多问题,相关的工艺技术系统也尚不完善,在这个过程中需要对安全生产环节以及相关管理环节进行必要调控。保障我国的地质钻探工程实施高效有序进行。促进施工过程中的安全与生产管理力度的监控,确保地质钻探施工的可持续发展,进而保证地质钻探行业环境的稳定性,以有效应对越来越复杂的地质钻探工作任务,实现地质钻探工作系统的建立健全。
(1)保障地质钻探工程项目的日常效率提升,在进行钻探工艺研究过程中,为了确保其施工可持续发展,我们应当从施工环境对应的工艺角度出发。但是,当前我国地质钻探系统不健全,相关的技术工艺发展方面结合我国国情来看,我国目前的地质钻探系统依然不健全,在钻探工艺方面存在一些不足,不利于地质钻探工作的可持续性发展。
(2)在进行地质钻探工程开展过程中还应当确保其人力资源管理的有效性,真正做到系统良性运行。因此,建立更加专业化的建设队伍具有重要意义,是保障地质钻探工程得以进行的关键所在。但是,目前我国地质钻探工程的队伍中存在大量工程施工人员素质相对较低情况,大量的工作人员为外来的务工人员,对其相关技术的掌握程度与水平低,自身的综合素质也不能达到职业要求。加之工程开展过程中,培训不到位造成施工效率低的同时,还会直接影响到工程施工的质量安全。除此之外,在进行地质钻探施工中,施工单位往往对监督与管理的制度性建设不够重视,造成在进行具体的管理工作时缺乏依据和准则,管理能力相对较弱。施工人员责任性程度不高,这些对地质钻探的影响十分巨大。
(3)地质钻探工程施工中应当充分保障施工运行的安全性,在这个过程中,需要对施工设备以及日常的钻探系统进行充分有效的管理。但是当前,由于我国在地质钻探技术设备上相对落后,缺乏现代化的计算机设备等,造成在进行钻探过程中施工风险系数增大。
2 地质岩心钻探布孔前的检查及评审标准
(1)在进行地质岩心钻探布孔开始之前,应当相关工程的项目组织部门对相关的地质环境以及生产安全情况进行现场调查。确认钻孔场地可以进行安全施工。现场的相关设施设备安全性也应当进行复核,防治出现可能发生的安全故障,这是对钻探布孔前的重要安全评价内容。
安全评价内容中的开孔验收工作应当在开始前进行安全会议,对相关的钻孔场地以及施工情况进行描述,之后由设计人员对施工技术情况以及相关的操作的规范性内容进行强调。接着由机长提出详细的施工方案;最后由项目经理下达开孔通知书后,方可开始钻孔施工。
(2)地质钻探技术安全评审标准
具体内容如表1及图1。
3 地质钻探工作中的技术安全管理设计方案
(1)在进行地质钻探工程施工过程中,为了确保其施工的良性有序、安全进行。其日常施工管理当中尤其是现场管理应当确保施工各环节的安全性。不断完善地质钻探各方面的制度,形成制度保障,相关施工工作严格按照制度执行是确保施工安全与有序开展的重要前提。
(2)在进行地质钻探工程施工过程中,为了确保其施工的良性有序、安全进行,应当在进行钻探工程过程中,充分做好施工管理以及监督工作已达到施工质量安全保障目的。在此基础上,还可以采取选择合适的监理公司对整个地质钻探工程项目进行有效的监管。在此过程中,我们要确保监理人员具备良好的专业素质,有利于对工程现场进行有效管理,有利于质量监督、施工技术、安全管理环节的发展,有利于促进施工整体工程的发展,促进科学的监督管理监控,促进整体工程的可持续发展。
(3)地质钻探的安全生产体系的建立有助于促进日常钻探工作顺利开展,在这个过程中,加强对各环节的监控十分必要。建立健全安全生产目标管理责任制,明确各岗位责任人员、责任内容和考核奖惩办法,依据国家法律法规、国家和行业标准,制定安全生产规章制度和安全操作规程,切实将安全生产责任制落到实处,使安全生产管理工作步入规范化轨道。坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,正确处理安全与生产、安全与效益的关系,切实把安全生产工作放到重要议事日程上,扎扎实实地抓制度的落实,抓事故隐患的整改和措施的落实。
(4)地质钻探施工队伍中的工作人员素质对工程施工具有重要作用,因此,通常情况下在进行工程建设中不断促进工作人员的综合素质与能力培养能有效的改善施工质量和效果。提高工程施工效率。在具体的工作中我们应当坚持以人力资源管理建设为主要内容,提升工作人员的专业技术素养与综合素质为任务目的,不断建立健全高素质技术工程施工队伍。首先,素质培养应当选择由浅入深,由易到难的顺序进行,逐渐将工程施工队伍建设正规化,现代化。
(5)地质钻探人员安全意识加强
①坚持“以人为本”。
人身安全在工程建设中具有至关重要的意义,是一切工程建设安全管理的重中之重。因为,人的安全最值得尊敬,加强人性化的安全管理建设应当放在一切安全建设的首位。尤其是在当今社会,建立完善的安全管理制度,提供完善的技术设备、严格管理十分必要。
②培养地质钻探施工人员的安全意识,扩大安全施工宣传力度。
施工单位应当高度重视对安全施工的宣传,这种宣传并不是口号式宣传而是具有实际意义的宣传。缺乏安全意识的地质钻探往往会造成安全隐患,如:地质钻探过程中对设备设施缺乏安全意识管理,作业现场中设备设施维护不到位,会使得施工危险系数提高。
4 结语
综上所述,地质钻探作为一项工艺十分复杂的技术工程,其工程程序以及技术难度极大。因此在进行工程技术施工中,建立相关的安全地质钻探管理制度以及安全施工环境等非常重要。合理安排好处理安全事故的程序,强化地质钻探的安全意识,建设以及完善、创新钻探技术问题;只有实事求是的针对地质钻探技术进行技术创新和管理完善,才能更好的、高效的促进地质钻探事业的发展。尤其是近些年,我国在地质钻探方面出现的安全问题,需要我们对其技术安全与管理问题进行深入分析与研究,探索出更好的解决办法,本文针对上述问题进行简要论述。
参考文献
[1]《地质勘探安全规程》(AQ2004—2005).
[2]覃家海,马成义,等.《地质勘探安全规程》读本.煤炭工业出版社,2005.
地质勘查及深部地质钻探找矿技术 第4篇
关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术
前言
随着矿产开采及勘探程度的不断深入,露头在地表或浅部的矿资源越来越少,随着我国经济高速发展的带来不断增加的对矿产资源的需求,对地质勘查和深部地质找矿技术的研究也就成了当前重要的关注点,也是影响我国经济发展的重要因素。
1.地质勘查工作的内容
1.1对危机矿山接替资源的勘察
为了使矿山服务的年限得到延长,促进矿山的可持续发展,在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区,要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。其中铜、锌、铅等矿种是地质勘查工作的重点勘查对象,另外还要重点勘查优势的具有国际市场竞争力的矿种。针对那些影响着地区经济发展的矿山,要評价危机矿山接替资源的潜力。对于那些有优越的地质条件、很大市场需求量的危机矿山,要对勘察评价工作进行优先的安排。综合的研究矿区深部以及外围,预测矿产,使找矿的最佳目标得到确定。
1.2对矿山生产的勘查
在进行矿山生产的勘查时,矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计,合理的开发资源,科学的利用资源。加强对矿山在现有矿区范围内的矿产勘查工作,使资源的储量不断的得到扩大。对于矿山的探边摸底工作,要高度的重视扩大找矿的范围。另外在对矿山进行生产勘查的时候,要积极的利用先进的技术,提高勘查的效率。对于矿山企业的采矿情况,国土部门要将它们记录在档案,完善矿山储量管理信息系统。积极的调查开采矿山的环境地质和水文地质,检测矿山的地质环境。
1.3综合评价和勘查共伴生矿和尾矿
为了加强矿山的开发,要综合的利用关键的技术,评价和研究低品位以及新类型的矿产的开发技术,综合的开发和利用紧缺的矿山资源共伴生矿和尾矿。制定相关的标准和政策来规范矿产资源的利用,调查尾矿资源,综合利用矿山的尾矿资源,使资源的综合利用效率不断的得到提高。
1.4关闭阶段的地质勘查工作
对于关闭矿山和复垦阶段的地质工作,是有具体的法律规定的,矿山企业一定要严格的按照法律的规定来进行。仔细的调查闭坑前后的矿山的地质环境,保护好矿山地区的环境。在矿山的开采活动结束之前,闭坑的地质工作要做好,另外闭坑的地质报告要提交。对于废弃的矿山和闭坑的矿山,中央和地方政府要对地质环境进行的调查,评价矿山地质环境的现状,并且针对矿山地质环境的综合整治工作提出具有建设性的意见和建议。
2.深部探矿钻探技术
2.1金刚石绳索取心技术
钻探技术第一次革命就是绳索取心钻探技术,现在已经有近6O年的历史。在全球深部探矿钻探施工中是应用最广泛、综合地质效果最佳的深部探矿钻探技术。自上个世纪70年代中期我国开始广泛的应用,但在绳索取心钻探技术应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距,利用绳索取心钻探技术完成的深部探矿钻探工作量仍不足全部固体矿产岩心钻探工作量的3O% 。国产绳索取心钻探钻具存在质量差、材质不佳、容易折断和脱扣等问题,不能满足1000m深部探矿钻探的需要。而深部探矿钻探一般采用的替代方案是使用内径可以通过绳索取心钻探钻具内管的普通钻杆来完成深部探矿钻孔取心作业,这就在完成绳索取心作业的同时增大了深部探矿钻探钻孔工作量。
金刚石钻头的使用寿命是限制金刚石绳索取心钻探技术应用于深部找矿的另一个原因。自上个实际70年代开始推广金刚石钻探技术以来,我国金刚石钻头制造水平有了很大提高,但是金刚石钻头使用效果与国外仍存在较大着一定的差距。虽然在金刚石超硬复合材料方面进行了大规模的研究与分析,制造了一些聚晶、复合片产品,但这些产品性能也远远不能与国际水平相比较。这就使得国内金刚石钻头钻进效率偏低、寿命短。据相关调查发展,我国所制造的的金刚石钻头寿命在硬岩地层还不足40m。
2.2液动锤钻进技术
液动锤钻进技术在大陆科学深部探矿钻探工程中的成功应用,在推动了我国深部探矿钻探技术水平的进步、拓宽应用领域起到了至关重要的作用,液动锤钻进技术得到众多国外同行的高度评价。但是,液动锤钻进技术对深孔条件下液动锤工作性能的理论分析研究需要进一步的研究。特别是在普通探矿钻探生产条件下,由于泥浆固控系统还停留在传统的岩粉自然沉淀的水平,液动锤钻进技术在钻进过程中泥浆固相含量较高,导致液动锤内部零件频繁卡死,液动锤钻进技术工作寿命大幅度降低,液动锤钻进技术从而提钻频繁。在液动锤钻进技术推广过程中,液动锤钻进的优点虽为大家所认识和接受,液动锤钻进技术但是实际的探矿钻探应用还较少。
2.3空气泡沫钻探技术
空气泡沫钻探技术是原地矿部“七五”和“八五”期间的重点科研攻关项目,由勘探技术研究所、长春地质学院和甘肃地矿局等科研院所、高校和相关生产单位联合完成。经过不同环境条件及机具试验研究总结了一套比较成熟的空气泡沫钻探工艺和空气泡沫钻进规程。空气泡沫钻探技术由于后正值地质钻探工作量锐减,而空气泡沫钻探技术在初期投资、能耗和后期泡沫剂回收方面的费用都比普通钻进技术高,因此空气泡沫钻探技术推广应用处于停滞状态。
2.4反循环连续取样(心)钻探技术
钻探技术第二次革命是反循环连续取样(心)钻探技术。一般采用的压缩空气作为循环介质,利用双壁钻杆以冲击回转全面碎岩和连续岩屑作为地质样品的方式进行深部探矿钻探施工,随着反循环连续取样(心)钻探技术钻进的不断进行,岩屑被高速气流连续地经双壁钻杆的中心携带至地表,并按照顺序将岩屑收集起来作为地质化验分析的地质样品。
国内外大量的深部探矿钻探施工经验表明,采用反循环连续取样(心)钻探技术获取的地质样品不仅完全能达到确定矿体厚度、矿体埋藏深度、矿体的品位等物化参数的基本要求,而且反循环连续取样(心)钻探技术在钻探施工速度要比传统的深部探矿技术施工速度提高5~10倍,大大降低了深部探矿钻探的施工成本。根据2006年有关统计资料,反循环连续取样(心)钻探技术在澳大利亚完成深部探矿钻探工作量的比例超过80%。我国在上世纪80年代中期曾开展了反循环连续取样(心)钻探技术的研究并进行推广应用,但由于我国地质上是以岩屑代替传统的柱状岩心,且需使用特殊的双壁钻杆,所以反循环连续取样(心)钻探技术的推广应用受到较大阻力。
值得关注的是目前国际地质钻探承包商和矿业投资者已经提出了取心取样钻探技术相结合的地质勘探新概念,并在一些国家开始广泛的应用这种技术,取得了比任何单一方法效率及地质效果都要好的结果,大幅度提高了深部探矿钻探效率、降低了深部探矿钻探的成本。
3.总结语
在当前的发展下,地质勘查和深部地质找矿技术的发展已经成为影响我国经济发展的重要因素。因此,要通过不断的深入研究,并采取积极的措施对地质勘查的技术进行不断的改进,从而提高地质勘查工作的质量。
参考文献:
[1]陈喜峰.关于深部找矿问题的思考[J].中国矿业.2011(06)
地质勘查及地质钻探技术论文 第5篇
关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术;途径
目前,矿业产业经历了多年的发展后地表可直接挖掘的矿产资源越来越少,在这样的形势下,地质勘查和深部地质找矿显得越来越重要。笔者通过调查研究并结合多年的工作经验,在文中着重探讨了深部钻探找矿技术,以期为矿业从业者的工作起到积极的作用。
1地质勘查的主要内容
1.1矿山接替资源
当所开采的矿山出现资源危机,或者由于矿山的开采影响了当地经济的增长,就要开展勘查矿山接替资源的工作。在进行矿山地质勘查的过程中,要综合考虑矿山的类型,选择地质条件优越和市场需求量大的矿山。要深入勘查矿山和矿区的情况,并把这些因素作为寻找矿产的依据。
1.2矿山生产环节
矿山生产环节的地质勘查也是一项重要的工作,第一是对矿山的储量及服务年限进行勘查,目的是为生产企业的开采规划提供依据,这样开采工作才能在科学的指导下开展合理开发;第二是对矿山生产区周边的储矿情况进行勘查,能够为今后扩大矿山生产范围做准备。
1.3矿产的伴生矿及尾矿
矿产的开发工作往往不是针对单一矿种,而是要在开采过程中对低品位矿和新型矿进行综合评估,将与矿山资源共生的其他矿开采出来,这也就是所说的伴生矿和尾矿。
2深部地质找矿技术及地质钻探技术
2.1深部地质找矿技术
传统的找矿技术方法是由表及里进行,也就是从地表开始逐渐深入。这种传统的找矿方式效果不佳,所以,应该不断转变找矿的思路,将先进的技术和精准的设备运用其中,从而对地质的表面和深部构造有一个充分的认识,归纳出地质成矿的规律,再将岩石在属性上的差异考虑在内,使测量的精度有效提升,矿藏的精确度也得到提高。
2.2深部地质钻探找矿技术
(1)X荧光技术。X荧光技术的工作原理是依据射线提供对应的数据结果,特点有灵活性和轻便性,另外在元素品味和成份的获取上也有独特的地方。目前,在地质找矿工作中,X荧光技术的应用越来越普遍,其作用也越来越显著。具体来说,矿物自身具有反射光线,在矿物受到一定波长的作用时就会有射线发出,同时,所放射出的射线具有X元素的特征,能够被X荧光机有效识别。X荧光技术在深度地质找矿工作上具备三点优势:第一,可以将地质的隐伏构造标示出来;第二,可以将矿体的具体方位指示出来;第三,可以将矿体边界勾勒出来,并显示出矿体的厚度。(2)甚低频电磁法。随着找矿工作的不断推进,找矿的面积日益增大,地表的矿产已经被开采的所剩无几,所以,要想获取矿产资源就必须进行深部地质找矿,给矿业企业的开采增大了难度。为了适应当前地质找矿行业的情况,一种新型的找矿方法在深部地质找矿工作中应运而生,即甚低频电磁法。这种方法具有勘查速度快、效率高、灵活性大的优点具体来说,甚低频电磁法的工作原理如下:第一,将所测数据用Fraser滤波进行处理,运用地质找矿规律和矿体赋存规律来确定矿地的方位和形状;第二,预测矿体的赋存方位;第三,提供找矿额度依据。
2.3钻探技术
(1)受控定向及岩心定向钻探技术。前文列举的两种方法都属于地质找矿技术,在深部钻探技术上则要运用受控定向钻探技术。这种技术能够让钻孔按照一定的方向进行,同时能够交叉完成主孔和分支孔的钻进。受控定向钻探技术主要被应用于矿产勘查和盐卤矿等,其钻孔的精度较高,通常在0.5米以内,所以,受控定向钻探技术也被应用于坑道钻探。随着信息技术的不断推广和使用,钻孔设计和数据处理技术也得到提升,钻探技术水平的提高使得钻矿、测量、调试工作可以同时进行。面临地表矿藏不足的现状,深部采矿成为日后发展的趋势,因此受控定向钻探技术在今后的找矿工作中将突显出越来越重要的作用。(2)深部钻探技术的关键。运用深部钻探技术要综合运用钻柱和钻杆,两者交替工作,从而使钻杆所受荷载平衡。在日常养护方面要定期进行探伤检查,并加强钻柱的润滑,将阻力和摩擦力降至最低。在钻探深度上以1500m为界限,一旦超过这个数值,就要使用高强度的绳索取心钻杆,同时,也要将钻杆的壁厚与直径增大。在钻进方法上,深部钻探技术采用的是绳索取心金刚石钻探方式,如果出现掉块和坍塌的现象,要运用高性能的无固相冲洗液和高光谱钻头技术。(3)深部钻探技术的质量控制。在进行深部钻探工作时有两个关键的技术指标,一个是孔斜,另一个是采取率。对于孔斜,要对其斜差加以控制,当钻进深度达到50m的时候,也要对钻孔的方位角和定角加以测量。对于采取率,通常情况下,完整岩层采取率应当高于80%,对于破碎岩层而言,采取率也要大于65%。要结合实际情况采取相应措施来提高采取率。
3地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题和改进措施
3.1地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题
(1)设备陈旧。目前,我国所采用的钻孔技术同发达国家相比处在落后的状态,大多矿产企业都采用金刚绳索的取心工艺,常常出现机具装备上的不匹现象。除此之外,钻探口径过于单一,极差变数少,当地质结构较复杂时很容易发生事故。(2)人才匮乏。除设备陈旧外,专业从事钻探技术的人员匮乏也是制约钻探技术发展的重要因素。分析钻探从业人员短缺的原因有以下三个方面:一是工作条件较为艰苦;二是工作稳定性差;三是职称评定与职位晋升难度大。
3.2地质勘查及深部地质钻探找矿技术的改进措施
(1)引进工艺。要在有效发挥已有钻探设备作用的基础上不断改进工艺,引进新方法,例如更新钻探设备,改善钻孔顶角问题等。同时,要加强矿业企业与科研机构的合作,不断探讨技术创新和工艺改进。(2)引进人才。要想吸引更多的人从事钻探工作就要采取一定的措施来提高钻探技术人员的待遇。第一,提高薪资待遇,并设立奖金和补助;第二,注重对技术骨干的继续培养,为技术人员的职称评定提供平台;第三,强化技术工作人员之间的沟通交流,为技术水平高、工作业绩突出的人员提供广阔的晋升空间。
综上所述,目前地表浅矿的开采量越来越低,面临这种形势,深入地质勘查技术,推进深部地质找矿技术发展大势所趋。在分析了深部地质找矿技术与钻探技术的基础上总结了当前地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题,并提出相应的改进措施,对提升技术水平和开采量都有参考价值。
参考文献
探析工程地质钻探技术 第6篇
钻探技术设备是钻孔工程中的关键组成部分,它随着钻探工艺和钻探方法的发展而变化,同时它也直接影响着钻探技术水平的进步。地质钻探设备是指直接用于钻探施工中的机械设备,主要包括动力机、钻机、泥浆泵等,其中最重要的部分,也是核心部分为钻机。这里主要对钻机现状进行阐述。
1.1 全液压动力头岩芯钻机
全液压动力头岩芯钻机现已成为国外钻探工程中的主流钻机机型,而且已经形成完整的规模,其具有如下结构特点:液压动力头式回转机构、无级调速模式、长行程的给进系统、机械化自动化程度高、液压绞车式提升系统、配套器具齐全、在钻孔中能做较大范围角度调整的桅杆机构等特点。
1.2 新型中深孔钻机
新型中深孔钻机多为多功能钻机。随着复合钻探技术的进步,即金刚石岩芯钻探、空气反循环连续取样钻探、空气潜行锤取样钻探等钻进工艺的广泛使用,适用该复合钻进的多功能钻机得到了飞速发展。
1.3 自动化、智能化钻机
自动化、智能化钻机在欧美地区已经成熟使用。一些新型的钻机系列早已实现全自动化,如典型适合金刚石钻进的高转速低扭矩钻机适用于地表或巷道内工作。更有一系列的钻机真正实现了机台单人操作。1.4 国内钻探设备
目前,国内地质钻探设备的主力机型仍为立轴式岩芯钻机,同时,全液压动力头岩芯钻机正在快速地增长中。而对于深部矿山区的钻探工程,国产的坑道钻机得到广泛使用,其也得到了大规模地发展。在煤气层钻探中所采用的煤层气钻机大多采用水源钻机、物探钻机或进口钻机,这也使得国内的煤层气钻机能有个广阔的市场。2 地质钻探技术
地下钻探技术是向地质体钻孔并破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的综合。根据不同的钻进目的,我们可以采取不同的钻进方式和钻探设备,从而形成各种不同钻探方法。在钻进的过程中,原始机械的方法进行岩石的破碎现在仍然被采用。
根据不同的外力的作用方式,可将现钻探方法分为冲击式钻探、回转式钻探、冲击回转式钻探和振动式钻探,个别特殊地层条件下喷射式钻探也常常被采用。如果根据钻探切削工具的不同又可将钻探方法分为钢粒钻探、硬质合金钻探和金刚石钻探。根据钻探的目的和作用不同可分为水文地质钻探、固体矿产钻探、工程地质钻探、地热钻探、砂矿床钻探、石油天然气钻探、科学(超深孔)钻探和地表取样钻探等。如按所用冲洗液和循环方式又可分为泥浆钻探、清水钻探、空气钻探、正循环钻探以及反循环钻探等。按钻探区域的不同又可分为极地钻探、陆地钻探、水域钻探以及月面钻探等。除此之外,还有一些高效的钻探方法如热力法、熔融法和化学方法等,但这些方法因为成本高、技术难度大而未得到广泛适用。其中热力法包括高频电流钻、火焰喷射钻、微波钻等,熔融法包含等离子钻、电热钻、激光钻等,而化学方法常用的是利用化学试剂将岩石进行破碎。2.1 冲击式钻探
冲击式钻进是始创于中国的一种古老的钻井方法,早在11世纪传入西方,目前在中国和国外都还在广泛适用。其钻进原理在于使用钢丝绳或钻杆相连用一字型或十字形钻头,上下运动冲击岩石,同时捞出岩屑和岩粉,形成钻孔。
影响冲击钻进的速度主要是冲击频率、冲击功、冲击方式及传递三要数。冲击频率对钻进速度的影响根据冲击的频率不同,可将其分为4类:低频、中频、高频和超高频。冲击频率与钻进效率是成正比的,但当冲击频率达到某一定值后,这个比例关系就不再存在,相反而有所下降。这是因为单位时间内的重复次数多,孔内的岩屑来不及排出,沉积在钻头部位起到一个缓冲的作用。另外,冲击频率大,必然冲击时间过短,导致冲击功对于岩石的作用时间不够长,破岩不够完全而达不到高效率的体积破碎。冲击功大小对钻进速度有着最直接的影响。研究表明:在钻头直径固定时,不同的冲击功破碎的单位体积岩石所需的冲击功是不同的,而且数值相差很大,这就说明了冲击功在冲击式钻进中的地位。
冲击方式及传递对钻进速度的影响按振动源不同可分为机械式、气(液)动式和电磁式3种类型。其中重点介绍机械式冲击钻,机械式也称为机械惯性式。这种利用凸轮的旋转产生冲击力的冲击方式的最大特点就是结构简单、制造容易、振动力大,但同时其结构特点也限制了在水平孔钻进中的应用。2.2 回转式钻探
回转式钻进是当前用的最普通的钻进方法,这是利用钻具的回转运动破碎岩层而成孔的一种钻进方法。钻机分为大、小锅锥钻机,正、反循环转盘式钻机,液压动力头式钻机,潜孔振动回转式钻机等。相对简单的回转钻机只有简单的钻进装置,完善结构的回转式钻机除了具备钻进装置外还具有循环洗井装置。回转钻机中的另一种转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。回转速度视钻机而异,如石油钻机在一般情况下最高为160r/min,金刚石钻机最高可达到2400r/min。常用的钻杆的名义直径有60、73、89和114mm等4种,钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头2大类。
大、小锅锥利用其锅锥形钻具旋转切削土层,两者都可由人力或动力驱动。旋转过程中切下的土屑或岩屑掉落到锅内,随后提升到地面倒出。其结构简单工效低,只能用于一般的土层或软质岩层地层条件。正、反循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时,动力机提供的扭矩通过传动装置驱动转盘,由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。泥浆通过泥浆泵注入钻杆与孔壁之间的环形区域起到润滑钻杆和冷却钻头的作用。
2.3 冲击回转式钻探
冲击回转式钻进是指用冲击和回转2种方式同时破碎岩石的钻探方式。作业时,以钻杆带动钻头低转速回转,在轴向钻头的压力下,再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力,以冲击和回转2种方式破碎岩石,充分发挥冲击和回转切削2种作用来形成钻孔或采取岩芯。这种方法起源于19世纪的欧洲,1958年才被中国地质部所重视而开始研究,20世纪70年代发展较快。冲击回转式钻进的优点在于其能大大提高硬质层转速和回转进尺长度,降低钻孔弯曲程度,明显降低工程成本。冲击回转钻探通常采用以下2种冲击器实现,一种是利用钻孔中冲洗液能量驱动的冲击器来实现,称液动冲击回转钻探;另一种则利用压缩空气驱动的风动冲击器实现,称气动冲击回转钻探。
液动冲击回转钻探系统是有泥浆泵将冲洗液注入冲击器驱动液动锤来产生动力对岩芯管和钻头进行冲击,钻杆则有钻机提供扭矩回转并同时对钻头施压。这种钻探方法也常与绳索取芯钻具相结合,被称为绳索取芯式液动冲击回转钻探。液动冲击器是冲击回转钻探中的关键组成部分。液动冲击回转钻探适用于地质岩芯钻探、工程地质钻探等,而且适合反循环钻探和深孔钻探中。2.4 振动式钻探
振动式钻进过程中利用振动器带动钻杆和碎岩工具产生周期性振动力。它除利用地表振动器和钻具对地层产生垂直静载外,还有钻具上下振动产生的高频冲击振动所产生的动载,对岩层周围或土层产生振动。在高频的振动下,岩层或土层的强度下降,岩层和土层在钻具和振动器自重和振动力的联合作用下,使钻头钻进岩土层,从而实现钻进的过程。
振动钻进常采用机械式双轮双轴振动器,其采用双轴水平布置外,还可以上下平行布置。这样布置后不仅可以产生垂直振动,还可以产生横向振动。此外,还有单轴单轮振动器和单轴双轮振动器等布置方式。常用的振动器有无簧式和有簧式2类。其中有簧式振动锤由电动机、振动器、弹簧、冲头、砧子和接头组成。其特点是振动其与钻具分开,这样既可振动钻进,又可进行冲击振动钻进。
另外喷射式钻探技术是利用钻孔冲洗液流经钻头喷嘴所形成的高压高能射流充分地清洗孔底的钻屑,使钻屑免于重复削切,并与机械作用联合破碎孔底岩石,达到提高机械转速的一种钻进技术。4 结束语
地质钻探安全技术
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