科学钻探技术在深部找矿中的应用

我队钻探分公司采用新技术、新工艺、新方法、新材料，克服在复杂二叠系上统龙潭组、水敏地层上施工困难及整孔涌水等难题，高质量、高标准完成了铜陵宝山陶铅锌矿项目852.05米深斜孔钻探施工任务，开启了我队进军深部钻探领域新篇章。

铜陵宝山陶铅锌矿钻探项目设计孔深750米，倾角75度，方位角320度。施工指标要求每钻进50米测斜一次，钻孔倾角偏差小于每百米2度，方位角偏差小于每百米3度，岩芯采取率大于70﹪，矿芯采取芯大于85﹪，钻孔终孔口径不小于75毫米，其他指标严格按照国土资源部出台的《地质岩芯钻探规程》（DZ/T0227-2010）执行。

承接该项目后，我队钻探分队经过仔细研究钻孔柱状图，认真分析地质构造，最终确定采用两级绳索钻探方法进行施工。项目部采用XY-44钻机，12.5米直斜两用钻塔，BW250水泵，采用自制泥浆搅拌机进行施工。为了优质、高效地完成任务，队又先后添置了KXP-2X无线数字罗盘测斜仪，500米Φ95绳索取芯钻杆、钻具，1000米Φ75加厚绳索取芯钻杆、钻具。由于钻孔施工要求严格，项目部还在钻具上做了一系列改进，加工制作了两级扶正机构，采用了国内知名厂家生产的新型高工作层尖齿绳索取芯钻头，并运用了轻压高转速的钻进工艺，克服了斜孔钻探中钻具上浮、方位跑偏等问题。

由于地质构造复杂，施工过程中破碎、坍塌、缩径、硅化、漏失、涌水等情况时有发生。在孔深354米处遇到了3.7米粉煤层并夹有金属颗粒，出现严重坍塌、蹩泵、抱钻等问题，导致钻孔无法进行，项目部施工人员几经努力，自制了普通Φ50钻杆灌注器，分四次灌注高标号水泥浆造壁，并改用自配低压固相、粗分散聚合物防塌泥浆，顺利穿越煤系地层。施工至369米处遇30厘米左右地下涌层涌水，涌水压力0.5MP至0.3MP,涌水量50—30立方米每小时，36小时后涌水量仍不变，导致钻孔根本无法进行。项目部经不断探索，并结合自身经验，最后采用膨润土、CMC、BaSO4等配制比重在1.4以下的加重泥浆和自制仿石油钻探的压井装置，采用先压住孔内涌水水头，后灌注速凝高标号水泥浆堵漏的办法，封住并穿越涌水层。在436米处，待地层好转后，下Φ91绳索钻杆做防护套管，并做好防护工作，然后在Φ91绳索钻杆内下Φ75绳索钻具钻杆继续施工。在孔深620米到625米处遇辉绿泥蚀变风化水敏地层，出现严重缩径现象，泵压高升，阻力大增，面对该情况，项目部及时调整泥浆性能，采用新型聚合物、无固相泥浆，并加大润滑剂用量，使孔壁稳定，钻具运转正常，直到终孔。

项目钻孔于4月2日开孔，经全体施工人员的共同努力，克服种种施工难题，历时49天完工。项目终孔深度852.05米，超设计深度102.5米，实际倾角72.8度，方位角318度，口径75毫米，各项质量标准符合地质设计和岩芯钻探六大指标要求，顺利通过业主和监理单位验收。

该项目的顺利完工，充分证明了采用新技术新工艺新方法科学打钻是解决深部钻探，攻克地层复杂，提高效率，节约成本的根本出路，也是降低安全事故发生率，保证安全生产和工程质量，提高市场竞争力的有效途径。

随着国民经济的稳步发展和新一轮地质找矿高峰的到来，深部找矿已经成为国家地质找矿的战略重点，深部钻探技术意义深远而重大，我们不能仅仅停留在1000米以内的钻探技术上，要向1500米到3000米超深孔钻探进军，我们当前研究探索的任务目标应该是：一是深部地层特征与深部钻探的关系作用影响；二是钻探设备、钻具工艺性能与地层的适应性；三是深部钻探泥浆的性能及无固相聚合物冲洗液的作用机理、稳定性和功能效果；四是钻探新工艺新方法新材料的应用；五是深部钻探孔内事故的预防和处理技术；六是深部钻探的组织管理、技术管理、文明施工及安全标准等。努力培养和造就一大批钻探技术人才、技能人才和管理人才。