發(fā)布時間:2022-04-08 09:15:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地質(zhì)鉆探論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、營改增對鉆探企業(yè)稅負的影響
1、可抵扣的材料進項稅額較少,不利于稅負降低
首先是鉆探企業(yè)能用來抵扣的材料進項稅額比較少,由于其屬于勞動密集型企業(yè),人工成本占比較大,約占總成本的35%以上,材料成本占比較少,約占總成本的15%左右,所以購進材料的進項發(fā)票較少;其次是鉆探企業(yè)只有在購進新設(shè)備時,除配備相應的鉆探周轉(zhuǎn)材料———鉆桿、套管在正規(guī)的廠家購買外,平時施工時,主要耗用的一些燃料及零星配件、材料,由于其施工地點多在野外,為了節(jié)約采購成本,這些主要耗材等一般就地采購,而由于體制的不完善,企業(yè)往往難以索取到增值稅專用發(fā)票。
2、鉆探前期費用無增值稅發(fā)票無法抵扣
由于鉆探施工場所在野外,地處偏遠、交通閉塞、山嶺險峻,進場時一般都要在當?shù)嘏R時聘用民工進行修路、平機臺、搬運等,同時由于占用當?shù)剞r(nóng)民的一些土地以及會損壞部份農(nóng)作物、樹木等,還要給予一定的土地占用費、青苗補償費等,而這些都無法取得可抵扣的增值稅專用發(fā)票,致使稅負無法降低。
3、分包出去的工程進項稅額有限鉆探企業(yè)若在經(jīng)營中將部分工程轉(zhuǎn)包,承包方可能是小規(guī)模納稅人甚至是個人,而這種情況只能取得3%的增值稅發(fā)票或無法取得增值稅專用發(fā)票,導致抵扣率低或得不到抵扣。
二、優(yōu)化鉆探企業(yè)經(jīng)營管理措施
由于稅制改革,使得稅務部門對地質(zhì)鉆探施工企業(yè)稅款的征收由原來按營業(yè)稅改變?yōu)榘丛鲋刀愓魇铡5刭|(zhì)鉆探企業(yè)的稅負發(fā)生了變化,能否降低稅負,很大程度上取決于企業(yè)的經(jīng)營管理能力。因此,企業(yè)要考慮從以下幾方面進行優(yōu)化管理,降低稅負,提高效益,實現(xiàn)企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的目標。
1、完善合同管理體系,避免錯漏,維護企業(yè)利益
在營改增后,地質(zhì)鉆探施工企業(yè)為了能在上游企業(yè)中最大化地取得增值稅專用發(fā)票,用以抵扣增值稅,降低稅負,在與上游企業(yè)簽訂采購合同或分包合同時,應當注明所牽涉到的各個稅種,明確約定雙方各自應承擔的稅負以及相應的增值專用稅發(fā)票,并在不違反增值稅暫行條例及國家有關(guān)法規(guī)情況下,詳細規(guī)定一些條款。如約定供應商或承包方應在提供有效的增值稅專用發(fā)票后,方可支付款項等,并且對外的經(jīng)濟行為也要統(tǒng)一規(guī)范化,避免錯漏的發(fā)生,切實維護企業(yè)的自身利益。
2、分類篩選上游企業(yè),選擇合適的供應商
在營改增后,地質(zhì)鉆探企業(yè)在進行材料采購時,除遇特殊情況需要在野外施工地附近的個體戶小商店采購外,在價格相同情況下,盡可能優(yōu)先選擇具有增值稅納稅人資格的供應商,以增加進項增值稅額的抵扣,若價格足夠便宜,可選擇購買小規(guī)模納稅人的材料。總之,在選擇供應商時,可根據(jù)增值稅進項發(fā)票能否取得,并通過對材料質(zhì)量、單價、距離遠近、是否保證隨時能供貨、服務質(zhì)量等方面的對比后進行分類篩選,從眾多的供應商中選出合適的供應商若干家,建立供應商檔案庫進行管理,根據(jù)日常經(jīng)濟業(yè)務的需要,可隨時從供應商檔案庫中選出當期最合適的供應商,與之簽訂采購合同,進行材料的采購。
3、謹慎選擇分包商,分包數(shù)額要適當
營改增之前,地質(zhì)鉆探施工企業(yè)為了降低成本,增加產(chǎn)值,往往會把一部份鉆探工程分包出去,而在選擇承包商時,一般情況下,會偏向選擇一些要價相對較低的個人進行合作。此種情況下,營改增之前的做法是:鉆探施工企業(yè)根據(jù)承包工程的私人鉆機所完工并驗收合格的鉆孔的工程量,按原雙方定好的單價進行結(jié)算,然后由承包工程的個人到稅務局開具工程款發(fā)票,鉆探施工企業(yè)據(jù)此發(fā)票列入施工成本并支付工程款;但在營改增之后,私人不具備增值稅納稅人資格,無法開具增值稅專用發(fā)票,所以地質(zhì)鉆探施工企業(yè)應當轉(zhuǎn)變思維,選擇具有可開具增值稅發(fā)票資格的合作商,從而取得相應的增值稅發(fā)票,增加進項稅額的抵扣數(shù)額,減少稅負。從以下例子可以了解營改增前后稅負的變化:例如某地質(zhì)鉆探施工企業(yè)將項目的一部份工程分包給私人鉆機進行鉆探施工,分包合同款為1000萬元,則營改增前該鉆探企業(yè)營業(yè)稅1000*3=30萬元,附加稅費為30*(7%+3%+2%)=3.6萬元;營改增后,由于分包給私人,無法取到進項稅抵扣發(fā)票,所以這1000萬元產(chǎn)生的應交增值稅為1000*6%=60萬元,附加稅費為60*(7%+3%+2%)=7.2萬元。由此可見,分包給私人鉆探的情況下,營改增后的稅負比營改增前增加1倍,而且在承包金額較大的情況下,承包給私人鉆機,必然會越發(fā)加重鉆探企業(yè)的稅負。所以,企業(yè)在將部份項目工程分包出去時,必須進行測算,進行分析比較后再選擇有益于本企業(yè)的承包商,若從私人鉆機低價讓利的所得還不足以彌補由此所增加的稅負,則不可選,此時就應選擇具有增值稅納稅資格的承包商,選擇什么樣的承包商主要取決于價格及分包數(shù)額。由此,鉆探企業(yè)要加強管理,重視分析,謹慎對待,才可降低稅負,為企業(yè)增效益。
4、逐步更新設(shè)備,采用新技術(shù)
由于目前國內(nèi)的地質(zhì)鉆探企業(yè)大部分采用傳統(tǒng)的鉆探機械設(shè)備及落后的技術(shù),需要配備大量的鉆探施工人員,人工成本占總成本一般在35%以上,面對如此高額又不能進行進項稅抵扣的人工成本,地質(zhì)鉆探企業(yè)的利潤越來越薄。而目前國際上已有不少國家和地區(qū)使用先進的設(shè)備及技術(shù),不但每臺鉆機配備的人員可縮減一半,且鉆探速度大為提高,縮短了鉆孔的時間。國內(nèi)的鉆探企業(yè)為了自身的長遠發(fā)展,應優(yōu)化設(shè)備和技術(shù)管理,逐步更換先進的鉆探設(shè)備,學習、使用新技術(shù),淘汰舊設(shè)備,這樣既可使得所需配備的人員減少,降低人工成本,又可因完成鉆孔所需時間的縮短,提高了鉆孔效率,節(jié)約了鉆頭及燃料等成本,還可降低由于稅負的上升所造成的企業(yè)損失,有利于實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標。
5、充分利用國家稅收優(yōu)惠政策,開拓海外業(yè)務
企業(yè)的經(jīng)營目標是實現(xiàn)利潤的最大化,目前鉆探行業(yè)不景氣,市場競爭不斷加劇,生存的壓力越來大,面對國內(nèi)嚴峻的經(jīng)濟形勢,地質(zhì)鉆探企業(yè)必須根據(jù)“營改增”相關(guān)政策調(diào)整企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略,以適應改革后的稅收體制,從而保持企業(yè)經(jīng)濟利潤的不斷增加。目前國家對簽有雙邊免稅協(xié)議的一些地質(zhì)鉆探企業(yè)從境外取得的鉆探工程收入免征增值稅,為地質(zhì)鉆探施工企業(yè)帶來了良好的機遇。地質(zhì)鉆探企業(yè)應與稅務部門多溝通,了解稅務動態(tài),根據(jù)“營改增”相關(guān)的稅收優(yōu)惠政策適當調(diào)整企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略,創(chuàng)造機會,走出國門,開拓海外市場,以適應營改增后的稅收體制,從而保持企業(yè)整體稅負的降低,使企業(yè)利潤不斷增長。
6、組織員工培訓,加強內(nèi)控管理
營改增對企業(yè)的影響是全方位的,除了牽涉到企業(yè)內(nèi)部的財務管理部門外,還牽涉到企業(yè)的合同管理部門、采購部門、經(jīng)營管理部門等。因此,企業(yè)必須注重對各部門相關(guān)人員的培訓,規(guī)避風險、降低納稅損失。一是增值稅專業(yè)知識培訓。對員工開展增值稅專業(yè)知識培訓,增強員工對增值稅基本原理、稅率、進項稅發(fā)票抵扣期限、納稅環(huán)節(jié)以及納稅相關(guān)要求的認識,增強員工在采購材料、分包環(huán)節(jié)中向供應商或承包方索要增值稅專用發(fā)票的意識。二是稅收法規(guī)知識培訓。對員工進行稅收法規(guī)知識培訓,增強員工遵紀守法觀念,加強員工對增值稅專用發(fā)票的管理和使用能力,確保增值稅發(fā)票的真實、合法以及納稅的準確無誤,防止企業(yè)在經(jīng)營過程中觸犯法律底線,避免涉稅風險。
三、結(jié)語
營改增在對地質(zhì)鉆探企業(yè)的現(xiàn)行管理產(chǎn)生巨大影響及沖擊的同時,也給自身帶來了機遇和挑戰(zhàn)。因此,企業(yè)應優(yōu)化自身的管理,使自身在稅制改革中將不良影響降到最低,抓住機遇,在降低稅負的同時實現(xiàn)利潤的增長,促使企業(yè)不斷發(fā)展。
作者:蒙燕 單位:中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司
1當前煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機生產(chǎn)過程中存在的主要問題
(1)鉆探工藝因素。
鉆探工藝是保證煤田順利的實施鉆探生產(chǎn),提升煤田地質(zhì)施工效率的重要保證,也是提高其整個施工過程中安全性的最重要的技術(shù)保證。在當前煤田鉆探施工過程中,我國已經(jīng)實現(xiàn)的鉆探工藝是多種多樣的,那么在選擇工藝的過程中,就需要根據(jù)不同的巖石性質(zhì)和地質(zhì)條件等選擇適合的施工工藝。比如在完成金剛石鉆進、鋼粒鉆進時,就需要選擇適合的施工工藝。在鉆進過程中,涉及的施工生產(chǎn)工作是復雜的,比如選擇何種施工工藝類型、鉆進方式、技術(shù)參數(shù)、鉆頭結(jié)構(gòu)類型等都需要根據(jù)開采地質(zhì)條件和煤田加以認識和分析,這樣才能夠有效地保證地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)管理。在施工過程中,只有把握鉆探工藝,才能做好安全生產(chǎn)管理工作。
(2)人為影響因素。
在人為影響因素的分析過程中,當前存在比較突出的問題就是人力資源的管理問題。在地質(zhì)鉆探施工過程中,施工隊伍中的施工人員大多數(shù)都是農(nóng)民工,農(nóng)民工存在的很重要的一個特點就是這些施工人員的操作技術(shù)水平非常低。在施工過程中,由于缺乏專業(yè)的知識培訓,導致在施工過程中,對于很多的安全施工細節(jié)缺乏重視,這就為施工過程中帶來了很大的安全生產(chǎn)管理隱患。在安全生產(chǎn)過程中,容易出現(xiàn)安全管理問題,制度和體系不完善,使得施工人員缺乏責任感,在施工過程中,偷工減料、弄虛作假,從而給安全施工過程帶來了很大的安全管理隱患。
(3)機械設(shè)備影響因素。
地質(zhì)鉆探施工過程中,除了人為影響因素以外,很重要的一個影響因素就是地質(zhì)勘探設(shè)備,機械設(shè)備的好壞直接關(guān)系著整個地質(zhì)鉆探工作的進度和質(zhì)量。在安全施工管理過程中,很多機械設(shè)備和技術(shù)是比較落后的,那么在施工過程中,就缺乏計算機控制設(shè)備。這樣在施工過程中就沒有辦法實現(xiàn)地質(zhì)勘探施工的自動化生產(chǎn)和實施,增加了整個生產(chǎn)管理成本,對于地質(zhì)勘探工作的發(fā)展造成了很大的阻礙,給安全施工帶來了很大的生產(chǎn)隱患。
2煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)管理措施
2.1加強煤田地質(zhì)鉆探工作的生產(chǎn)現(xiàn)場施工管理
在煤田地質(zhì)安全施工管理工作開展過程中,現(xiàn)場的生產(chǎn)施工安全管理是一項非常重要的工作。企業(yè)需要建立完善的施工管理制度,做好現(xiàn)場各項安全管理制度的實施;針對生產(chǎn)過程中可能存在的問題,加強現(xiàn)場的安全施工管理;在施工過程中,需要在現(xiàn)場設(shè)置專職的現(xiàn)場安全人員,做好現(xiàn)場安全施工管理,了解施工現(xiàn)場的安全管理情況,做好相應的監(jiān)督管理工作;在安全施工管理工作開展過程中,有相應的監(jiān)督管理人員進行煤田鉆探現(xiàn)場的安全管理。在生產(chǎn)現(xiàn)場管理工作開展過程中,企業(yè)還需要加強對整個施工鉆探過程的安全管理,在煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機生產(chǎn)過程中,需要設(shè)立專職的、高素質(zhì)的質(zhì)量檢驗人員,制定科學合理的質(zhì)量檢驗制度,能夠保證檢驗員在施工現(xiàn)場的質(zhì)量管理過程中做到嚴謹、認真、細致地開展安全施工管理工作,在安全監(jiān)督檢驗過程中,相關(guān)質(zhì)量檢驗人員需要嚴格地審查和監(jiān)督,對于每一項鉆探施工環(huán)節(jié)都需要進行嚴密的審查,逐一對施工現(xiàn)場做好質(zhì)量檢驗和把握,保證施工人員能夠嚴格的按施工設(shè)計開展鉆探工作,達到相應的技術(shù)指標。比如HGY-1500A鉆機使用過程中,就必須將其各項指標參數(shù)進行有效控制,這樣才能夠在安全生產(chǎn)過程中逐漸提高煤田鉆探施工工藝水平。在生產(chǎn)過程中,質(zhì)量監(jiān)督是非常重要的環(huán)節(jié),在這個管理過程中,除了要做好施工企業(yè)自身的施工管理工作外,還必須保證工程質(zhì)量萬無一失。在施工過程中,需要加強施工監(jiān)督管理。在選擇監(jiān)理公司或者是監(jiān)理管理人員的過程中,必須選擇信譽良好、技術(shù)水平較高、專業(yè)性較強的公司或者是員工實施整個施工過程中的安全生產(chǎn)管理。對工程施工現(xiàn)場做好相應的管理工作開展,加強合作,保證整個鉆探施工過程中的安全、高效生產(chǎn)。做好對整個過程中的全局把握,進行多系統(tǒng)、多科學的監(jiān)督管理,使得整個煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)管理效率不斷提高。
2.2形成煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)體系
要形成統(tǒng)一的安全生產(chǎn)體系,在施工過程中,就必須保證各個施工環(huán)節(jié)都有制度可以依靠,主要是開展如下幾方面的工作:①建立完善的安全監(jiān)督生產(chǎn)管理制度,煤田地質(zhì)開采生產(chǎn)是屬于國家危險性較高的行業(yè),那么在勘查施工過程中,就需要制定相應的法律法規(guī),在制度制定的過程中,必須結(jié)合我國有關(guān)煤田地質(zhì)勘探的法律法規(guī),結(jié)合煤田鉆探過程中的施工特點,不斷地完善其施工管理制度,為安全生產(chǎn)提供更多的制度保證。②樹立安全管理理念,在煤田地質(zhì)施工鉆機安全生產(chǎn)過程中,需要樹立安全管理理念,加強設(shè)計、施工以及檢驗等各個工作階段的安全管理理念認識,將安全管理理念貫徹到整個生產(chǎn)施工過程中。③完善安全生產(chǎn)責任制度的制定,在地質(zhì)鉆探施工工作開展過程中,需要將施工責任落實到個人或者是小組,建立相應的獎懲制度,重視相關(guān)人員的安全意識和管理問題,在施工過程中,不斷提高施工人員的安全意識,加強對小組或者是個人的安全管理教育開展,從根本上不斷提升整個煤田鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)管理水平。
2.3施工人員素質(zhì)提升
在地質(zhì)鉆探生產(chǎn)施工過程中,施工工藝要求是較高的,施工程序是復雜的,那么在安全生產(chǎn)管理過程中,就需要較多的施工管理人員來保證施工工作的順利開展和完成。在地質(zhì)鉆探施工過程中,涉及到的施工人員、技術(shù)操作人員、管理監(jiān)督人員、維護管理人員等是非常復雜的,那么在施工過程中,就需要重視人力資源管理工作的開展,保證相關(guān)人員的技術(shù)操作水平和管理水平不斷提高,人員素質(zhì)也不斷提升。在施工過程中,重視施工人員個人的施工技術(shù)和整個施工組織的施工技術(shù)水平提升,建立現(xiàn)代化的施工隊伍,形成一支高素質(zhì)、高技術(shù)水平的施工隊伍,提高農(nóng)民工對于安全施工的認識。在生產(chǎn)管理工作開展過程中,不斷提升全員素質(zhì),推動整個煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)運行。
2.4機械設(shè)備管理
在地質(zhì)鉆探施工過程中,機械設(shè)備質(zhì)量和鉆孔的數(shù)量、質(zhì)量等有著重要聯(lián)系。所以在施工過程中,必須定期做好機械設(shè)備的維護管理,降低了故障發(fā)生率,這樣就能夠從根本上保證工程質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。對于機械設(shè)備相關(guān)的維護管理人員,需要提高其責任意識和管理意識,重視培訓工作的開展,提高其維護技術(shù)水平,避免造成維護工作開展過程中對機械設(shè)備的損害,從而保證設(shè)備的良好施工運行,提高安全生產(chǎn)管理效率。
3結(jié)束語
地質(zhì)鉆探是一項比較復雜的工作,在生產(chǎn)管理過程中,鉆探施工效益和安全管理是非常重要的。在施工過程中,加強安全生產(chǎn)管理認識,重視施工技術(shù)提升,能夠在不斷的發(fā)展過程中,針對有關(guān)的問題,采取有效的措施來提高我國煤田地質(zhì)鉆探施工鉆機的安全生產(chǎn)管理水平,促進我國地質(zhì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:黃健 單位:甘肅煤田地質(zhì)研究所
1水文地質(zhì)鉆探的必要性
地質(zhì)勘探工作一直是煤礦生產(chǎn)有效進行所不可獲取的重要部分。其中水文地質(zhì)的勘探就是其主要構(gòu)成環(huán)節(jié)之一。在礦井的建設(shè)生產(chǎn)中,水文地質(zhì)一直是其主要干擾因素之一,如何有效地對礦井水文地質(zhì)情況進行勘查一直是管理者所關(guān)注的焦點,其中水文地質(zhì)鉆探作為水文地質(zhì)勘查中最基本也是最主要的手段,有著諸多其他勘探手段所不具備的優(yōu)點:首先水文地質(zhì)鉆探不僅能直接揭露地下含水層的位置,確定相關(guān)地質(zhì)特性,明確所測含水層與地表水及其他含水層的聯(lián)系,更能通過抽水實驗,對含水層水文地質(zhì)參數(shù)、水質(zhì)等進行測定,并對其水位變化實施動態(tài)監(jiān)控。可以說積極開展對相關(guān)理論實踐的深入研究,有效促進水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展是確保礦井長久、高效生產(chǎn)的重要條件和必然要求。
2煤礦水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀
2.1礦井水文來源介紹1)地表水及斷層水。礦井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的儲水等,不過由于煤炭埋藏深度的問題,地表水雖是礦井水源的來源之一卻非主要因素,影響一般。斷層水是指存儲在地質(zhì)斷層中的地下水,其對于地下水的排泄、流動方向等均有著顯著影響,是水文地質(zhì)鉆探的重點之一,在礦井建設(shè)前,必須由專業(yè)人員對井田范圍內(nèi)的斷層水分布進行詳細的調(diào)查。2)地下水。依據(jù)巖性組合的不同和水利性質(zhì)的不一,礦區(qū)內(nèi)地下水含水層大致可劃分為兩種類型,即含水層與含水帶。以碎石土及粘土為主要構(gòu)成的散層空隙含水帶,因其儲水能力的地下河含水層厚度不偏小被稱之為弱含水層,對礦井影響較小;以碎石灰?guī)r和硅質(zhì)層為主要構(gòu)成的巖溶裂隙含水帶厚度多為數(shù)十米且裂隙發(fā)育完善呈蜂窩狀,有著較為嚴重水蝕現(xiàn)象,對礦井生產(chǎn)影響較大。
2.2礦井水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀鑒于礦井水文地質(zhì)條件的復雜性和水源來源的多樣性以及相關(guān)技術(shù)、設(shè)備、人員等影響因素,在實際的礦井水文地質(zhì)鉆探中有著諸多問題,其大致可總結(jié)為以下幾點:1)現(xiàn)場施工人員水平不足。目前我國多數(shù)煤炭企業(yè)中的水文地質(zhì)鉆探施工與管理人員普遍存在專業(yè)水平不足、職業(yè)道德修養(yǎng)低下、工作散漫、法律法規(guī)意識不足等問題,在實際施工中施工人員不遵守相關(guān)規(guī)定,隨意施工,技術(shù)監(jiān)管人員不僅未進行有效監(jiān)管,在后期勘查報告上也多應付了事,例如未進行測井參數(shù)的對比就隨意對水文地質(zhì)的觀測曲線進行繪制,從而使得勘查報告與施工實際存在出入,阻礙施工的有效進行。2)鉆探設(shè)備選擇不當。國內(nèi)多數(shù)礦區(qū)的水文地質(zhì)鉆探施工均施行分包制度,將其承包給第三方施工隊伍進行施工。而這些施工隊伍為節(jié)約成本,在鉆探設(shè)備的選擇上不會依據(jù)所在地水文地質(zhì)狀況進行合理選擇和替換,而是以一概全,選擇一個型號一干到底,從而使得施工中存在許多問題,例如鉆機鉆壓、鉆機速度和旋轉(zhuǎn)速度等數(shù)據(jù)之間不匹配,難以滿足實際需求等。此外這些第三方施工隊伍的鉆探設(shè)備不僅型號老舊且疏于維護,設(shè)備質(zhì)量問題突出,例如鉆頭磨損嚴重、泥漿泵壓力不足等。3)水文地質(zhì)條件復雜、施工環(huán)境不佳。礦井水文地質(zhì)鉆探的條件極為復雜多變,鉆探施工時不僅會遭遇斷層、溶洞等自然因素的干擾,還會不時受到老窯等人為生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境影響。在斷層裂隙等發(fā)育良好的巖層中,巖體整體性受到嚴重破壞,巖層內(nèi)水力聯(lián)系復雜難測,嚴重制約了鉆機的工作效率,從而導致鉆頭巖石鉆取的不均勻,易引起泥漿充填裂隙無法順利排出,嚴重的還可能引起卡鉆、掉鉆等嚴重事故。而對于礦井老窯廢水,因其長時間處于密閉環(huán)境,內(nèi)部可能封存有大量的有毒有害氣體,鉆機一旦鉆通,就有可能威脅到施工人員的生命健康。
3促進礦井水文地質(zhì)鉆探工作質(zhì)量提升的措施
3.1進行科學、合理的鉆探設(shè)備選擇鉆探設(shè)備的選擇對于鉆探效率有著直接影響,在實際施工時必須依據(jù)當?shù)貛r層的鉆探難度對鉆機參數(shù)進行科學選型,盡量選用先進的設(shè)備,以為施工提供保障,譬如選用新型的正方向一體化鉆頭;此外應注重對鉆探設(shè)備的保養(yǎng)維護,一旦發(fā)現(xiàn)鉆頭過度磨損應及時更換,以確保鉆機的最佳工作狀態(tài)。
3.2對鉆探工藝進行優(yōu)化鉆探中必須委派專人對鉆機中的水文變化、沖洗液消耗狀況、水溫變化以及鉆頭狀態(tài)等進行實時觀測和記錄,以避免事故的發(fā)生;委派技術(shù)人員對泥漿翻漿速度、顏色變化等進行觀測,以實時、合理的對鉆進措施進行調(diào)整和完善,確保事故的最高效;遭遇斷層、溶洞等復雜地質(zhì)條件時,對其水力聯(lián)通情況進行及時準確的判斷,從而選用適宜的短鉆桿和巖芯管及起拔鉆進工藝以避免斷裂處巖塊的掉落而引起卡鉆、掉鉆現(xiàn)象。
3.3對鉆孔布置進行改良水文地質(zhì)鉆探中鉆孔依據(jù)功效的不同可劃分為勘探孔、觀測孔、試驗孔、開采孔等多種類型。在實際施工前施工方首先充分收集相關(guān)水文地質(zhì)資料,依據(jù)“先疏后密、點線與深淺”的原則進行科學的布孔規(guī)劃;其次鉆孔相關(guān)參數(shù)的設(shè)計上必須充分考慮鉆孔類型、出水量、過濾器等相關(guān)因素,避免廢孔出現(xiàn)的同時,盡可能實現(xiàn)一孔的多次利用。
3.4增強對現(xiàn)場施工及管理人員的培訓伴隨科技的不斷發(fā)展,各類高新科技產(chǎn)品不斷應用到礦井水文地質(zhì)鉆探工作中,相關(guān)設(shè)備的機械自動化水平不斷提升,這也就對現(xiàn)場施工與管理人員的技術(shù)水平和職業(yè)道德素養(yǎng)提出了更高的要求,除在掌握必要的理論與實踐知識外,還應對相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)范有著深入的理解,并能將其貫徹到生產(chǎn)實際中。在企業(yè)積極招收青年人才的同時還應增強對原有工人的再培訓,使其可以緊跟時代變遷,養(yǎng)成求真務實工作態(tài)度的同時及時掌握各種相關(guān)的新型技術(shù)與設(shè)備操作工藝,確保生產(chǎn)高效高質(zhì)進行的同時有效避免安全事故的發(fā)生。
4水文地質(zhì)鉆探新技術(shù)發(fā)展
近年來,科技的進步亦讓水文地質(zhì)鉆探技術(shù)獲得顯著進步。各類新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)并在實踐中成功應用,在此對當前幾種新型技術(shù)加以介紹:1)液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆探。該技術(shù)一方面增強對洗井液的驅(qū)動,另一方面在液動回轉(zhuǎn)上增強了潛孔錘的功效,實現(xiàn)了對其潛力的充分挖掘,進而極大的提升了鉆機的鉆探動力和鉆探效率,可以說這一技術(shù)的應用是水文地質(zhì)鉆探技術(shù)新時代的顯著標志,目前已在實際中取得良好的使用效果。2)空氣鉆探。這一技術(shù)以被充分壓縮后的空氣為介質(zhì)對鉆探出的孔洞進行二次沖洗,從而大幅提升了鉆機的破巖能力,加快了鉆探工作的整體進度,節(jié)約了生產(chǎn)成本。3)繩索取芯鉆探。通過這一技術(shù)的運用可大幅提升水文地質(zhì)鉆探中的巖芯提前效率,避免了鉆機的多次提降,顯著降低了設(shè)備的磨損。此外繩索取芯鉆探技術(shù)還有著極強的適應性,在各類地質(zhì)條件下均可使用。
5水文地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展前景
伴隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷進行,國家能源消耗亦在不斷增長,各類能源尤其是煤炭的地表淺層儲量已逐漸消耗殆盡,煤炭礦井水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展必須開始向深層地下水文探查進行轉(zhuǎn)變,積極開展適用于地層深部的鉆探理論與相關(guān)技術(shù)的研究,從而為今后煤炭行業(yè)的深部開采的有效進行提供充足的數(shù)據(jù)參考,為生產(chǎn)的安全、高效提供保障。
作者:楊偉單位:山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院
1提高鉆井技術(shù)水平實現(xiàn)安全管理
生產(chǎn)現(xiàn)場,鉆機鉆進過程中應該自覺地根據(jù)質(zhì)量安全管理要求進行操作,根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和使用不同的技術(shù),不同的巖石硬度,如鉆孔,鉆,金剛石鉆進合金鋼顆粒。在實際施工中應根據(jù)鉆井法巖石可鉆性等級的選擇,結(jié)構(gòu)類型,鉆進技術(shù)參數(shù),確定了鉆井工作時間,材料消耗量。標記點、不同結(jié)構(gòu)的潤滑劑和材料的比例必須適當,流體類型也應該按照鑿巖機的物理和機械性能進行確定,進行合理選擇。實現(xiàn)最小的投入以獲得最大的效益。操作應注意改變鉆孔,均勻鉆進,調(diào)整壓力大小。杜絕鉆井無人操作的現(xiàn)象。注意埋鉆、燒鉆等鉆井事故發(fā)生,發(fā)生事故時應立即報告組長,由有經(jīng)驗的人或集團領(lǐng)導親自操作,謹防事故擴大,排除后患,總結(jié)經(jīng)驗預防事故。礦石在心臟產(chǎn)生的一定數(shù)量孔,而且必須有足夠的長度和體積,質(zhì)量能夠保持原有的結(jié)構(gòu)和礦石品位,確保地質(zhì)設(shè)計要求。整個鉆進過程中,地質(zhì)工程領(lǐng)域多接觸,多測孔的傾斜,避免返工,保證鉆孔彎曲度不差,整孔達到設(shè)計要求。
2降低能源消耗和提高勞動生產(chǎn)效率
鉆井安全生產(chǎn)管理是保證鉆探高質(zhì)量的優(yōu)秀。而能源消費的重點、提高勞動效率也是鉆井生產(chǎn)管理的內(nèi)容之一。鉆探中,要提高管理水平,提高設(shè)備利用率,節(jié)約能源,降低消耗,提高技能和工作效率,增加產(chǎn)量。鉆機也應進行科學實踐,先進技術(shù)的應用,才能提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本,所有員工積極參與。狠抓工作落實,取得實效。例如,在鉆井過程中,某單位的鉆井隊,有時候沒有鉆芯,巖石的堅硬的情況下需要PDC鉆頭的使用,每個點一般是五復合板焊接在鉆頭。如果復合片是圓形的,使用過程中的磨損,會比較緩慢的,而復合板的磨損磨損回比較嚴重。對于基本點報廢,可以將鉆頭再使用1~3次。
3地質(zhì)鉆探生產(chǎn)安排要均衡有序
地質(zhì)鉆探生產(chǎn)應該平衡有序的安排,根據(jù)生產(chǎn)場地平整,結(jié)構(gòu)復雜,如力學不穩(wěn)定地層,水敏性地層,地層漏失,可溶性地層和施工方案的構(gòu)造發(fā)展進行確定。鉆場支撐必須牢固,頂部和側(cè)面應當后延,正面的松動,必須嚴格的處理。鉆場或附近必須有一個電話,保證鉆場必須順利撤退。鉆孔位置必須是合理的,穩(wěn)定的,連接螺絲固定牢固,穩(wěn)定的鉆機嚴格按照煤礦安全規(guī)程和按規(guī)范。電氣設(shè)備必須放置在干燥的地方。水管和電纜懸掛整齊,管道鋪設(shè)順序。鉆桿和油管必須堆放在一個寬敞的地方并不影響鉆井施工,對層次分類代碼。層與層之間的板必須整齊,并掛牌標記。存在安全隱患的時候必須暫停試驗段的鉆井,對鉆井過程進行安全確認。管理的內(nèi)容包括:鉆井記錄卡,工作證,鉆井設(shè)計,施工措施,鉆井現(xiàn)場標準,規(guī)范,避災路線(電源線),設(shè)備,材料,孔柱。生產(chǎn)盡可能均衡分布。每隊鉆機隊一定要根據(jù)每天的拍攝計劃(鉆井儀表),必須嚴格執(zhí)行系統(tǒng)。通過這種方式,可以在充分利用設(shè)備和更好的利用時間,確保一定的生產(chǎn)率,提高鉆機的工作效率,維持正常的生產(chǎn)秩序,也可以解決鉆井過程中造成的問題。領(lǐng)導者必須注意,地質(zhì)條件復雜,要特殊對待具有特殊性因素的地質(zhì),并及時向領(lǐng)班報告,由組長調(diào)整生產(chǎn)任務,以便更準確的平衡量分解。在市場經(jīng)濟的今天,平衡和有序的鉆井生產(chǎn)的發(fā)展變得越來越重要。鉆機班組有數(shù)額的規(guī)劃,組織和部門經(jīng)理完成實施,協(xié)助監(jiān)督隊長完成。安全和生產(chǎn)是鉆探重要的因素,從實際出發(fā),因地制宜的平衡量化,提高鉆井速度快,做到平衡有序,穩(wěn)步提高鉆井質(zhì)量,節(jié)約成本和充分利用生產(chǎn)時間進行管理。
4保證鉆探設(shè)備的安全
在地質(zhì)鉆探中的生產(chǎn)設(shè)備對地質(zhì)鉆探水平和安全是非常重要的,在一定意義上,確定對鉆機的生產(chǎn)特點,直接或間接地影響鉆井數(shù)量和質(zhì)量,成本和完成率。新的鉆探設(shè)備應首先控制液壓油,齒輪油等。新的設(shè)備必須首先安裝在地面上進行調(diào)試,對鉆井人員技術(shù)培訓可以更好的掌握鉆探的性能,可以提高使用率。每個設(shè)備必須建立檔案,包括日期、時間、易損件、施工洞數(shù)、累計進尺等。經(jīng)常使用的鉆井設(shè)備應定期更換滑油、液壓油、齒輪油、黃油,以及及時檢修壓力表,控制閥,密封圈,油管,多路換向閥,保證鉆井設(shè)備始終處于良好的狀態(tài)。鉆井設(shè)備應定期清洗,保養(yǎng),防銹,不能長時間將設(shè)備的基礎(chǔ)零件置于無管理狀態(tài)之下。設(shè)備的使用壽命,生產(chǎn)效率,速度素質(zhì)的長度主要取決于設(shè)備本身,而利用在很大程度上取決于設(shè)備,如果設(shè)備是合理的,正確的操作,可以減少磨損,延長使用壽命和保持它應該有良好的條件,工作效率。相反的,設(shè)備必須保證使用能力,對整個生產(chǎn)過程的所有成員在鉆機必須強調(diào)它的重要性。組織團隊定期維修設(shè)備及相關(guān)設(shè)施,使設(shè)備的保養(yǎng)、維修都落實到具體,明確責任,嚴格按照操作設(shè)備的安全操作規(guī)則。管理、使用、維修、檢查和維修都必須安排到位,確保鉆機及各種設(shè)備的正常運行。時用戶使用,維修,檢查,排除故障,緊急處理器電機一體化;生產(chǎn)設(shè)備保持清潔和潤滑,按照變速系統(tǒng)良好的管理工具及配件,發(fā)現(xiàn)異常立即停機,你不能處理的應及時報告的檢查,以確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。鉆井設(shè)備故障,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)時間,應立即請人修理,以免損壞設(shè)備,使鉆井時間延遲。
5最合理的進行人力資源配置
地質(zhì)鉆探中,足夠的人力資源,高水平的生產(chǎn)管理,確保生產(chǎn)的順利進行和確保地質(zhì)鉆探的質(zhì)量。根據(jù)鉆井過程中應配置到質(zhì)量經(jīng)理,生產(chǎn)技術(shù)人員,設(shè)備維修和大量的工人。隨著制度和組織結(jié)構(gòu)的改變,鉆井標準,輔助人員,操作系統(tǒng)等因素也應當隨著改變。沒有質(zhì)量經(jīng)理,生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的維修技術(shù)員,會給鉆探工作帶來許多不利因素。人員的配置不僅要減少勞動力,降低鉆井成本,而且要滿足生產(chǎn)的最低標準。工人應該是最熟練的工人,生產(chǎn)技術(shù)人員和設(shè)備維修人員也應當加入他們的行列,在生產(chǎn)過程中能起到一定的安全作用。新員工應該接受培訓也是非常必要和重要的,讓新員工的盡快掌握工作技能和技能,消除新員工不訓練現(xiàn)象,而且可以避免無證上崗。新員工必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓,進行考核合格,并具有操作資格證書的,也要有相應的許可證,方可上崗。必須熟悉掌握相關(guān)操作規(guī)則和條例。良好的人力資源配置,能提高生產(chǎn)效率。同時,素質(zhì)教育不能放松。只有這樣,地質(zhì)鉆探工作質(zhì)量和效率得到了保證。
6結(jié)語
地質(zhì)鉆探安全與生產(chǎn)管理是一個復雜的工作。充分考慮生產(chǎn)工作,掌握鉆機思想建設(shè),團隊的領(lǐng)導者一定要認真學習,掌握和發(fā)展理論的實踐科學發(fā)展觀,在地質(zhì)鉆探生產(chǎn)堅持以人為本,焦點應該集中在“開展鉆井質(zhì)量,工作成本,生產(chǎn)時間”的三要素。做好安全文明生產(chǎn)地質(zhì)勘探,提高管理水平,確保開孔率的質(zhì)量的前提下,降低鉆井成本,均衡有序的安排,努力創(chuàng)造的最佳手段。
作者:顧光平單位:貴州省地礦局104地質(zhì)大隊
1沖擊回轉(zhuǎn)鉆進鉆頭
沖擊回轉(zhuǎn)鉆進鉆頭的主要類型主要有:
1.1液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭。取心式硬質(zhì)合金鉆頭分為:a.普通人八角硬質(zhì)合金鉆頭,有帶肋骨和不帶肋骨兩種形式,適用于鉆進5-8級中硬巖石;b.長片狀肋骨式合金鉆頭,適用于大沖擊功低頻率液動沖擊器鉆進中硬巖層;c.異形硬質(zhì)合金鉆頭的特點是利用異形截面鉆頭體,以增大液流過水斷面,減少流阻背壓和巖心堵塞,鉆頭適用于鉆進5-7級中硬巖石。
1.2取心金剛石鉆頭。金剛石液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的主要特點是高頻率、小沖擊功,配備的鉆頭必須能鉆進堅硬及打滑巖層。
1.3風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進用鉆頭。風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進用的鉆頭,按用途分為取心式和不取心全面鉆進鉆頭。目前使用較多的是不取心全面鉆進鉆頭。按采用的齒形可分為:一是片齒鉆頭。鉆頭齒為硬質(zhì)合金片;二是柱齒鉆頭根據(jù)柱齒端部形狀的不同,可分為平頭型和球齒型;三是柱片混鑲鉆頭這類鉆頭是一種全面鉆進鉆頭。
2沖擊回轉(zhuǎn)鉆進設(shè)備及附屬裝置
2.1液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進設(shè)備
2.1.1鉆機。以硬質(zhì)合金磨料為主進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時,要求鉆機增加低速擋。無低速擋的鉆機可在鉆機的輸入軸處添加一個減速裝置(自制減速箱或用汽車變速箱),使鉆具的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速采用減速箱變更鉆機的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時,減速箱應有兩個速擋。其中一個速擋要保持鉆機原有的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,以便用于升降鉆具和鉆進較軟巖層的需要;另一個是減速擋,使鉆機的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加一個低轉(zhuǎn)速區(qū),在該轉(zhuǎn)速可獲得20-80r/min的幾個不同轉(zhuǎn)速,用于鉆進較硬的巖層。進行金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時,用的鉆機要具有高轉(zhuǎn)速的性能。
2.1.2水泵。水泵是沖擊器工作的主要動力源。為保證沖擊器能發(fā)揮有效的作用及盡可能減少修理時間,要求水泵達到以下性能:a.泵壓為(4-6)Xj06Pa時,水量達2.5-3.33L/s;b.強度大,不易損壞,密封性好,排量均勻、穩(wěn)定;c.能長時間持續(xù)在高壓狀態(tài)下進行工作;d.根據(jù)需要可進行多級變速或無級變速,以改變泵壓和排量。
2.1.3動力機。鉆機可用原配套型號的動力機。水泵的動力機需增加功率。淺孔時用20-22kW動力機,深孔時用30kW的動力機。
2.2附屬裝置及工具
2.2.1穩(wěn)壓罐。目前所用水泵的空氣室容積較小,不能消除排量不均勻性,保持液壓沖擊時的穩(wěn)定性;因此,在水泵的輸出管與高壓膠管之間需要安裝一個穩(wěn)壓罐裝置。穩(wěn)壓罐可用直徑為146mm或更大直徑的無縫鋼管制作。要求耐壓能力在1×107Pa以上,容積應大于0.05m3。
2.2.2砂輪機。碳化硅砂輪機。砂輪片直徑為200mm-250mm,砂輪粒度為60-100網(wǎng)目,砂輪的線速度以20~25m/s為宜。
2.2.3分流器。為解決金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時,沖擊器需要的沖洗液量大與孔底金剛石鉆頭所需要的沖洗液量小之間的矛盾,在沖擊器的下部應裝置能進行調(diào)節(jié)入孔底沖洗液量的分流器。QWF-1型分流器由沖擊器排出的液流一部分通過鉆頭流到外管間隙,另一部分則經(jīng)卡簧座的下部流入內(nèi)管中,上返至分流接頭孔,泄出管外。可減少流在孔底的阻力和對金剛石鉆頭的強力沖蝕,同時,由內(nèi)管中上返的液流對其巖心會出現(xiàn)一種向上移動的推力,此推力有助于減少巖心堵塞的機會。
2.2.4高壓膠管。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時所需要的泵壓較高,用高壓膠管可能爆裂;需用鋼絲編制2層或3層的、耐壓在800kPa以上的高壓膠管。
2.3管材
2.3.1鉆桿。為減少高壓液流沿途的壓力損失,在可能條件下盡可能選用內(nèi)徑較大的鉆桿。為避免防止鉆桿接頭絲扣處漏水,降低沖擊器的工作性能,在接頭絲扣處要采取密封措施。
2.3.2巖心管。為提高巖心管的抗彎強度(剛性)和增強耐磨性,要進行高頻表面淬火。巖心管經(jīng)高頻表面淬火處理后,不僅能增強耐磨性和抗彎強,成倍的延長使用壽命,大量節(jié)省鋼材;而在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進中,它的重要意義,即是在巖心管剛性增加后,要減少沖擊傳遞效率的損失。
2.4風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的設(shè)備
風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的主要設(shè)備有鉆機、風動沖擊器、空氣壓縮機。鉆機按鉆進對象不同有所區(qū)別,如:水井鉆進多采用長行程動力頭鉆機;地質(zhì)勘探孔鉆進時,多把主軸式鉆機設(shè)計為低轉(zhuǎn)速,有時也直接采用長行程無級變速的動力頭式復合鉆機;在大口徑工程鉆施工時,常使用起重機式打樁機;此外,如礦山爆破孔鉆進都有不同形式的專用鉆機。空壓機是風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的另一主要設(shè)備,它為風動沖擊器提供動力并是清洗孔底的風源。風動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的附屬裝置有除塵器、泡沫混合器及注射器等。
作者:王文田單位:黑龍江省煤田地質(zhì)110勘探隊
一、提高巖芯采取率以獲得實際的RQD值
M.Rocha提出的整體取芯法是采用百分之百優(yōu)質(zhì)巖芯的有效方法。其操作步驟是:先用N級鉆頭鉆進至需要整體取芯的深度,改用26mm小口徑鉆頭繼續(xù)鉆進,深度與N級巖芯管長度相當,最多可達1.5m。鉆完后摻入一根鋼桿,并用水泥漿或環(huán)氧樹脂澆注固定,做好方位標記。待凝固后,仍用標準巖芯管鉆進取芯。取出的巖芯是由預埋鋼桿串聯(lián)起來的環(huán)狀巖芯,巖體中不連續(xù)面的寬度、方位均能從巖芯上準確地反映出來。此法已經(jīng)實踐證明有效,主要缺點是進度慢,成本高,難以普遍使用。在現(xiàn)有實際鉆探工藝中,繩索取芯法能夠大大地提高巖芯采取率,但實際施工證明繩索取芯法在松軟地層施工對工人的技術(shù)水平要求非常高,2013年伊犁州尼勒克縣喀拉圖拜某繩索取芯鉆機在13.50m厚(偽厚)煤層中連續(xù)多次折斷鉆桿,前后事故處理長達93天,造成巨大的經(jīng)濟損失,因此在煤田地質(zhì)鉆探施工中多采用普鉆取芯,其提高巖芯采取率的方法有限,主要以縮短進尺長度、增加提鉆次數(shù)為主,以投放石子等卡住巖芯為輔,這樣以犧牲鉆探效率有限地提高巖芯采取率的方法并不值得提倡。
二、巖芯采取率對RQD值的實際影響
因為要達到百分之百的采取率存在技術(shù)上的困難,因此有必要探討在達到規(guī)范規(guī)定的采取率的情況下,對RQD值的實際影響。如下表,伊犁某地區(qū)某鉆機在侏羅紀地層施工5個孔巖芯采取率(達到規(guī)范要求標準)與RQD值對照表。由上表可知,在巖芯采取率達到規(guī)范規(guī)定的要求時,在沒有構(gòu)造的情況下,同一鉆機施工的巖芯的采取率對RQD值的影響在一個很小的范圍,經(jīng)過分析認為這是因為巖芯在損失不大的情況下(巖芯采取率達到規(guī)范要求),損失的巖芯主要為易破碎巖芯,其對RQD值的影響不顯著。
三、非標準鉆探與標準鉆探對RQD值的影響
在煤田地質(zhì)鉆探施工中普鉆一般通過雙套DMD(鉆頭內(nèi)徑:58mm)采取煤芯提高煤樣采取率,單套采取巖芯提高進尺效率,但這樣對提高巖芯的采取率和準確測量巖芯的RQD值不利,我們在同一單斜構(gòu)造(地質(zhì)條件相似)施工場地分別找到3個鉆井隊(河南四隊,鉆機型號:TX-1000,鉆頭種類:復合片鉆頭,鉆頭規(guī)格:直徑98mm;陜煤194隊,鉆機型號:XY-6,鉆頭種類:合金鉆頭,鉆頭規(guī)格:直徑98mm;東北107隊,鉆機型號:1600,鉆頭種類:復合片鉆頭,鉆頭規(guī)格:直徑98mm),進行了非標準鉆具和規(guī)范規(guī)定的標準鉆具對砂礫巖、粗砂巖、中砂巖、細砂巖和粉砂巖層進行了鉆進對比實驗,實驗內(nèi)容是在鉆機施工鉆進過程中分別在三個鉆孔鉆探施工到達某巖性穩(wěn)定層時,先用普通單套巖芯管鉆探取芯10m,然后換上雙套DMD巖芯管、金剛石鉆頭取芯10m,得到相應的RQD值,實驗數(shù)據(jù)如下:通過數(shù)據(jù)我們得出以下結(jié)論:
1.用非標準單套方式取芯與采用規(guī)范規(guī)定的標準取芯方式相比,總體上RQD值偏低,以三個施工單位各巖性RQD平均值如下圖:
2.巖性的不同會較大地影響到非標準單套方式取芯測得的RQD值準確度,以三個施工單位各巖性RQD平均值來看,不同巖性測得的RQD值非標準單套方式取芯相比標準方式取芯損失的比例是不一樣的。其中粗砂巖RQD值損失率達到73%(損失率=(標準RQD值-非標準RQD值)/標準RQD值),研究其原因是因為該地區(qū)粗砂巖膠接松散,在外力的作用下容易破碎。如果引入一個修正參數(shù)λ來表達標準RQD值(X)與非標準RQD值(Y)的關(guān)系,那么X=λY就有這樣的規(guī)律,λ>1,且Y值越小,則λ越大,因此巖性的軟硬、膠接程度會很大程度上影響非標準取芯方式獲得的RQD值準確度。
3.各個鉆機取芯工藝的不一致,回次取芯長度的不同,泥漿的使用不一樣,因此,各鉆機獲得的RQD值損失率差異較大,以砂礫巖為例,河南四隊RQD值損失率為22.72%,陜煤194隊RQD值損失率為34.36%,東北107隊RQD值的損失率為39.21%,通過現(xiàn)場分析得知,除開鉆探設(shè)備和取芯工藝不一致外,東北107隊在做本次實驗時回次取芯長度較大也是其RQD值損失率較大的一個重要原因。
四、結(jié)論
通過以上實驗和分析,我們可以得出以下結(jié)論:巖芯采取率在達到規(guī)范要求的情況下,對RQD值的影響是有限的,而不同的鉆探設(shè)備、施工工藝和巖性的堅硬程度、膠接好壞都會極大地影響測得RQD值的準確性,因此在煤田地質(zhì)鉆探施工過程中,應通過上述實驗找出標準RQD值(X)與非標準RQD值(Y)的關(guān)系X=λY中λ的值,特別是有構(gòu)造的破碎地層,以便能更加準確掌握工程地質(zhì)情況,為后續(xù)礦產(chǎn)資源開采施工建設(shè)提供科學的參考依據(jù)。
作者:胡振鵬寇云玲單位:新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊新疆煤田地質(zhì)局綜合化驗室
1煤田勘探鉆機安全生產(chǎn)現(xiàn)狀
當前煤田地勘單位的鉆探施工,多在野外山區(qū)作業(yè),人員分散,各類安全事故頻發(fā)、多發(fā),各種危險因素影響程度各異,安全管控重點難以把握。并且目前煤田勘查鉆探走事業(yè)單位管理企業(yè)化經(jīng)營的路子,一部分鉆探工程承包給個體經(jīng)營者(外協(xié)),出現(xiàn)安全管理投入不足、“三違”行為呈多發(fā)趨勢的現(xiàn)象。筆者就自己從事野外鉆探施工多年的經(jīng)驗,通過對十幾年的安全生產(chǎn)事故和對13臺鉆機的安全檢查情況進行統(tǒng)計分析,分別對造成煤田勘探鉆機常見安全事故類型,“三違”行為發(fā)生的主要、次要安全隱患點等進行分析。
2煤田勘探鉆機事故類型分析
2.1事故類型煤田地質(zhì)勘探鉆機是專門從事煤田地質(zhì)鉆探活動的群體,勘探行業(yè)屬于非煤礦山高危行業(yè)。煤田地質(zhì)鉆探存在的事故類型主要有:機械打擊、燙灼傷、自然災害、病亡、摔傷、溺水、(物探)爆炸、起重吊裝、觸電、交通、火災、自然災害等。
2.2自然災害和病亡事故多發(fā)原因分析自然災害和病亡事故在煤田地質(zhì)鉆探生產(chǎn)安全事故中呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)的態(tài)勢,為常見安全事故———機械打擊(機械傷害)之外的主要事故類型。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,幾起自然事故發(fā)生的原因,主要是近幾年我國極端天氣和自然災害事故頻發(fā)。鉆機平臺遭遇大風襲擊、崩落和滑坡、山洪暴發(fā)、泥石流等,而鉆機地基處理不符合規(guī)定、沒有落實防洪措施、沒有按規(guī)定做繃繩或繃繩安裝不符合規(guī)定或在風力較大時沒有按規(guī)定卸下塔衣等所致。因此,要合理地設(shè)計和安排鉆探施工。雨季來臨之前,必須挖好排水溝和防洪堤壩,陡坡處挖臺階,注意收聽天氣預報,檢查道路和鉆探機場狀況。大風到來之前,及時拆除塔衣、檢查加固地錨,做好充分的預防和準備工作,加強應急預案的演練和運用其它切實可行的防范措施。另一項病亡事故多發(fā)的表現(xiàn)主要為鉆工年齡偏大、有先天性疾病、酗酒及其他非因工傷亡原因。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,工人工資大幅上漲,單位招工壓力越來越大,鉆工非年輕力壯的人員,自身素質(zhì)較差,安全防范意識淡薄,加上未能及時進行身體體檢、未能及時進行安全知識技能培訓,從而為事故發(fā)生埋下了禍根。這就要求鉆機管理人員一定要把好用工關(guān),加強安全意識教育,增強處置突發(fā)事故能力。
3煤田地質(zhì)鉆探安全檢查中“三違”行為影響因素統(tǒng)計分析
按照本文中排列圖法的繪制步驟,對13個煤田地質(zhì)鉆探機臺歷次安全檢查發(fā)現(xiàn)的279項“三違”行為進行統(tǒng)計分析,分別計算安全隱患發(fā)現(xiàn)頻數(shù)fi、該項安全隱患占所有隱患的頻率Pi和按頻數(shù)發(fā)生的數(shù)量大小由大到小排列后的累計頻率Fi,繪制排列圖。
(1)確定安全隱患排查影響主要因素。
后車(中間車、發(fā)電機)防護不全或無防護、照明線路或設(shè)施不合要求、配電柜無門或放置雜物、拉力表無保險繩或設(shè)置不當、無天輪鎖、龍門架設(shè)置不當,爬梯無扶手或角度太大、繃繩及地錨設(shè)置不當、泥漿池周圍及現(xiàn)場警示標識不足、現(xiàn)場凌亂,機臺板不全或缺失、無滅火器或滅火器過期、墜砣地錨設(shè)置不當無圍擋及警示,墜砣外掛物、現(xiàn)場無責任制標牌及各種警示標志、避雷針設(shè)置不當、安全帽佩戴不規(guī)范等為主要影響因素。
(2)找出引發(fā)事故的主要、有關(guān)、次要因素,抓主要因素提升安全管理水平。
將安全隱患排查影響因素分類之后,可以對這些因素進行歸納總結(jié),不難看出,表1中大多主要因素多屬于安全防護方面不足或缺失,引發(fā)的安全生產(chǎn)事故類型主要為機械打擊、機械傷害、自然災害等。我們在日常的安全生產(chǎn)防范措施的指導和制定、安裝檢查及隱患排查、“三違”行為整治、安全投入、安全培訓等方面的主要著眼點、重點就非常明了了。抓主要問題,有助于安全生產(chǎn)管理的成效明顯地提升。
(3)抓主要影響因素,但也不可忽視次要因素的影響。
盡管有影響因素和次要因素對引發(fā)事故的貢獻不像主要因素那么大,其累計頻率Fi在80%~95%和95%~100%,由于安全事故具有一定突發(fā)性,雖然群死群傷事故不多,但零星事故不斷發(fā)生,一旦發(fā)生重傷及以上安全事故,其危害和損失都很大。次要因素有時也會轉(zhuǎn)化為有影響因素或主要因素,成為相關(guān)事故影響的主要致因。比如鉆機塔衣不全、水槍無固定裝置是偶發(fā)行為,為次要因素,但遭遇惡劣天氣或固定裝置失效而引發(fā)的自然災害或機械傷害就成為安全生產(chǎn)事故的主要致因。
4統(tǒng)計分析外協(xié)鉆機事故多發(fā)原因
通過統(tǒng)計分析單位勘探鉆機歸屬及所隱患排查發(fā)生的頻數(shù)及累計頻率資料。目前外協(xié)鉆機隱患比例占所有鉆機的48%,或者更大。究其原因,民營及個體勘探單位發(fā)展迅猛是助推劑,鉆機追求利益最大化,追求短期效益,安全生產(chǎn)投入不足,安全設(shè)施“欠賬較多”;臨時用工多,聘用的農(nóng)民工文化素質(zhì)低,自我保護意識和能力差,管理難度大;安全管理缺陷是人的不安全行為,導致施工環(huán)境存在物的危險狀態(tài),使生產(chǎn)過程存在隱患,由事故風險轉(zhuǎn)化為事故的基本條件。為此,從嚴加強外協(xié)隊伍和臨時工用工管理是煤田地質(zhì)鉆探防范事故多發(fā)的重要環(huán)節(jié)。單位應制定《企業(yè)外協(xié)用工的安全管理規(guī)定》,利用社會力量加強外協(xié)工安全培訓,從嚴加強事故隱患管理,把外協(xié)鉆機等同于本單位鉆機一樣管理和使用,同時運用經(jīng)濟手段進行制裁,加大事前問責和事故責任追究力度,建立健全安全生產(chǎn)約束機制。
5結(jié)語
(1)通過統(tǒng)計分析排列圖我們可以確定影響煤田勘探鉆機事故類型、安全檢查“三違”行為及外協(xié)鉆機事故多發(fā)影響因素的主要因素、有影響因素和次要因素。
(2)機械打擊和機械傷害仍然是鉆機最主要的傷害形式,自然災害和病亡事故也是鉆機安全防范的重點。
(3)抓主要影響因素,但也不可忽視次要因素的作用,主要次要因素是可以相互轉(zhuǎn)化的。
(4)外協(xié)鉆機隱患占所有鉆機隱患相當大的比重,增加了管理難度,從嚴加強外協(xié)鉆機管理是煤田地質(zhì)鉆探防范事故多發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
(5)通過統(tǒng)計分析,有助于找出事故隱患的重點,有助于提升安全生產(chǎn)管理的成效。
作者:劉長生單位:山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊
1煤田勘探鉆機安全生產(chǎn)現(xiàn)狀
當前煤田地勘單位的鉆探施工,多在野外山區(qū)作業(yè),人員分散,各類安全事故頻發(fā)、多發(fā),各種危險因素影響程度各異,安全管控重點難以把握。并且目前煤田勘查鉆探走事業(yè)單位管理企業(yè)化經(jīng)營的路子,一部分鉆探工程承包給個體經(jīng)營者(外協(xié)),出現(xiàn)安全管理投入不足、“三違”行為呈多發(fā)趨勢的現(xiàn)象。筆者就自己從事野外鉆探施工多年的經(jīng)驗,通過對十幾年的安全生產(chǎn)事故和對13臺鉆機的安全檢查情況進行統(tǒng)計分析,分別對造成煤田勘探鉆機常見安全事故類型,“三違”行為發(fā)生的主要、次要安全隱患點等進行分析。
2煤田勘探鉆機事故類型分析
2.1事故類型
煤田地質(zhì)勘探鉆機是專門從事煤田地質(zhì)鉆探活動的群體,勘探行業(yè)屬于非煤礦山高危行業(yè)。煤田地質(zhì)鉆探存在的事故類型主要有:機械打擊、燙灼傷、自然災害、病亡、摔傷、溺水、(物探)爆炸、起重吊裝、觸電、交通、火災、自然災害等。
2.2安全事故排列圖及分析
首先以某勘探單位2001~2012年間發(fā)生的安全事故為分析的對象,收集與整理上述事故類型中鉆機發(fā)生的事故數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,繪制排列圖。排列圖由二個縱坐標(分別表示頻數(shù)和累積頻率),一個橫坐標(表示發(fā)生過的事故類型),幾個順序排列的矩形和一條累計頻率折線組成。(1)確定主要因素、有影響因素和次要因素。(2)抓主要因素解決生產(chǎn)安全問題。將安全事故影響因素分類之后,重點針對一二項主要因素進行改進提高,以解決主要困擾生產(chǎn)安全的實際問題。實踐證明,集中精力將主要因素的影響減少比消滅次要因素更加有效。機械打擊和機械傷害仍然是鉆探生產(chǎn)中最主要的傷害形式,也是安全防范的重點。
2.3自然災害和病亡事故多發(fā)原因分析
自然災害和病亡事故在煤田地質(zhì)鉆探生產(chǎn)安全事故中呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)的態(tài)勢,為常見安全事故———機械打擊(機械傷害)之外的主要事故類型。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,幾起自然事故發(fā)生的原因,主要是近幾年我國極端天氣和自然災害事故頻發(fā)。鉆機平臺遭遇大風襲擊、崩落和滑坡、山洪暴發(fā)、泥石流等,而鉆機地基處理不符合規(guī)定、沒有落實防洪措施、沒有按規(guī)定做繃繩或繃繩安裝不符合規(guī)定或在風力較大時沒有按規(guī)定卸下塔衣等所致。因此,要合理地設(shè)計和安排鉆探施工。雨季來臨之前,必須挖好排水溝和防洪堤壩,陡坡處挖臺階,注意收聽天氣預報,檢查道路和鉆探機場狀況。大風到來之前,及時拆除塔衣、檢查加固地錨,做好充分的預防和準備工作,加強應急預案的演練和運用其它切實可行的防范措施。另一項病亡事故多發(fā)的表現(xiàn)主要為鉆工年齡偏大、有先天性疾病、酗酒及其他非因工傷亡原因。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,工人工資大幅上漲,單位招工壓力越來越大,鉆工非年輕力壯的人員,自身素質(zhì)較差,安全防范意識淡薄,加上未能及時進行身體體檢、未能及時進行安全知識技能培訓,從而為事故發(fā)生埋下了禍根。這就要求鉆機管理人員一定要把好用工關(guān),加強安全意識教育,增強處置突發(fā)事故能力。
3煤田地質(zhì)鉆探安全檢查中“三違”行為影響因素
統(tǒng)計分析按照本文中排列圖法的繪制步驟,對13個煤田地質(zhì)鉆探機臺歷次安全檢查發(fā)現(xiàn)的279項“三違”行為進行統(tǒng)計分析,分別計算安全隱患發(fā)現(xiàn)頻數(shù)fi、該項安全隱患占所有隱患的頻率Pi和按頻數(shù)發(fā)生的數(shù)量大小由大到小排列后的累計頻率Fi,繪制排列圖。排列圖的2個縱坐標分別表示隱患發(fā)現(xiàn)頻數(shù)和累積頻率,一個橫坐標表示“三違”行為影響因素。
3.1確定安全隱患排查影響主要因素。
后車(中間車、發(fā)電機)防護不全或無防護、照明線路或設(shè)施不合要求、配電柜無門或放置雜物、拉力表無保險繩或設(shè)置不當、無天輪鎖、龍門架設(shè)置不當,爬梯無扶手或角度太大、繃繩及地錨設(shè)置不當、泥漿池周圍及現(xiàn)場警示標識不足、現(xiàn)場凌亂,機臺板不全或缺失、無滅火器或滅火器過期、墜砣地錨設(shè)置不當無圍擋及警示,墜砣外掛物、現(xiàn)場無責任制標牌及各種警示標志、避雷針設(shè)置不當、安全帽佩戴不規(guī)范等為主要影響因素。
3.2找出引發(fā)事故的主要、有關(guān)、次要因素,抓主要因素提升安全管理水平。
將安全隱患排查影響因素分類之后,可以對這些因素進行歸納總結(jié),不難看出,大多主要因素多屬于安全防護方面不足或缺失,引發(fā)的安全生產(chǎn)事故類型主要為機械打擊、機械傷害、自然災害等。我們在日常的安全生產(chǎn)防范措施的指表3鉆機事故致因的次要因素次要因素(累積比例95%~100%)可能引發(fā)事故類型塔衣不全,機臺板濕滑自然災害、摔傷塔衣腰帶不均勻,起不到固定作用自然災害柴油機排氣筒無彎頭蓋火災無證駕駛車輛交通泥漿使用不當孔內(nèi)事故水槍無固定裝置機械打擊五行臺板放雜物機械打擊塔上人員未系安全帶高處墜落現(xiàn)場管理混亂其他現(xiàn)場排水不暢溝其他氧氣乙炔的間距小于5m爆炸液壓油泵皮帶無防護機械打擊鉆塔多處缺螺絲固定機械打擊導和制定、安裝檢查及隱患排查、“三違”行為整治、安全投入、安全培訓等方面的主要著眼點、重點就非常明了了。抓主要問題,有助于安全生產(chǎn)管理的成效明顯地提升。
3.3抓主要影響因素,但也不可忽視次要因素的影響。
盡管有影響因素和次要因素對引發(fā)事故的貢獻不像主要因素那么大,其累計頻率Fi在80%~95%和95%~100%,由于安全事故具有一定突發(fā)性,雖然群死群傷事故不多,但零星事故不斷發(fā)生,一旦發(fā)生重傷及以上安全事故,其危害和損失都很大。次要因素有時也會轉(zhuǎn)化為有影響因素或主要因素,成為相關(guān)事故影響的主要致因。比如鉆機塔衣不全、水槍無固定裝置是偶發(fā)行為,為次要因素,但遭遇惡劣天氣或固定裝置失效而引發(fā)的自然災害或機械傷害就成為安全生產(chǎn)事故的主要致因。
4統(tǒng)計分析外協(xié)鉆機事故多發(fā)原因
通過統(tǒng)計分析單位勘探鉆機歸屬及所隱患排查發(fā)生的頻數(shù)及累計頻率資料。可以看出,目前外協(xié)鉆機隱患比例占所有鉆機的48%,或者更大。究其原因,民營及個體勘探單位發(fā)展迅猛是助推劑,鉆機追求利益最大化,追求短期效益,安全生產(chǎn)投入不足,安全設(shè)施“欠賬較多”;臨時用工多,聘用的農(nóng)民工文化素質(zhì)低,自我保護意識和能力差,管理難度大;安全管理缺陷是人的不安全行為,導致施工環(huán)境存在物的危險狀態(tài),使生產(chǎn)過程存在隱患,由事故風險轉(zhuǎn)化為事故的基本條件。為此,從嚴加強外協(xié)隊伍和臨時工用工管理是煤田地質(zhì)鉆探防范事故多發(fā)的重要環(huán)節(jié)。單位應制定《企業(yè)外協(xié)用工的安全管理規(guī)定》,利用社會力量加強外協(xié)工安全培訓,從嚴加強事故隱患管理,把外協(xié)鉆機等同于本單位鉆機一樣管理和使用,同時運用經(jīng)濟手段進行制裁,加大事前問責和事故責任追究力度,建立健全安全生產(chǎn)約束機制。
5結(jié)語
(1)我們可以確定影響煤田勘探鉆機事故類型、安全檢查“三違”行為及外協(xié)鉆機事故多發(fā)影響因素的主要因素、有影響因素和次要因素。
(2)機械打擊和機械傷害仍然是鉆機最主要的傷害形式,自然災害和病亡事故也是鉆機安全防范的重點。
(3)抓主要影響因素,但也不可忽視次要因素的作用,主要次要因素是可以相互轉(zhuǎn)化的。
(4)外協(xié)鉆機隱患占所有鉆機隱患相當大的比重,增加了管理難度,從嚴加強外協(xié)鉆機管理是煤田地質(zhì)鉆探防范事故多發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
(5)通過統(tǒng)計分析,有助于找出事故隱患的重點,有助于提升安全生產(chǎn)管理的成效。
作者:劉長生單位:山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊
1鉆探的前期準備要點
鐵路工程地質(zhì)鉆探是一個非常復雜的工作,受到了很多因素的影響,首先就是所經(jīng)歷的地質(zhì)地貌變化較大,工作的地點和場地對于技術(shù)要求很高,而且工期較長,因此做好前期的準備工作是非常重要的。
1.1易損件的備料。對于鐵路工程地質(zhì)勘探,由于經(jīng)常可能會到山區(qū)進行工作,一些很容易購買得到的齒輪和配件到了山區(qū)可能就很難買到了,因此對于這樣一些經(jīng)常損壞的工件需要進行儲備,以防在特殊地區(qū)出現(xiàn)延誤工期的情況。
1.2工期要求和工點分布。綜合考慮工期的要求以及實際的設(shè)備情況,采取最合理的工程鉆點分布。如果工期要求短、工點分布有比較的分散,這是就對設(shè)備的數(shù)量提出了要求,工程的成本也會大大的提高。施工前應該結(jié)合實際的地形情況合理的確定工期進度和工點的分布,降成本降到最低。3.3交通工具。在施工之前需要進行合理的交通設(shè)計,對設(shè)備的運輸進行合理的調(diào)度。由于地形地貌情況比較的復雜,交通問題是必須的考慮的。對于一般的鄉(xiāng)村小道,一般的現(xiàn)場施工用到的大型的卡車是無法進入的。往往需要經(jīng)過轉(zhuǎn)運和人力搬運。同時鉆孔的機組進行轉(zhuǎn)移時也需要注意進行合理調(diào)度,盡量減少勞動力的浪費,減少不必要的成本支出。
1.4協(xié)調(diào)的問題。在進行現(xiàn)場的鉆孔時往往需要占用到當?shù)氐霓r(nóng)田和農(nóng)作物,合理有效和當?shù)氐恼嚓P(guān)部門以及村民進行溝通,減少不必要的沖突事件的發(fā)生,在施工之前將需要進行相關(guān)協(xié)調(diào)工作的地區(qū)及時進行處理,一面耽誤工期。
2鉆探質(zhì)量控制要點
2.1鉆孔位置。鐵路鉆探最常見的鉆孔位置移動是鉆機組在平整場地時,由于填方或挖方,孔口標高或里程發(fā)生變化,與布孔時的地面標高、里程不一致,原孔位數(shù)據(jù)沒有及時調(diào)整,整理資料時也未做調(diào)整,導致鉆孔資料出現(xiàn)偏差。同時還需要注意在進行場地的平整時,孔口的標高和坐標會發(fā)生一定的變化,需要對原來的數(shù)據(jù)進行及時的調(diào)整,以免在鉆孔時出現(xiàn)偏差。
2.2孔內(nèi)試驗。孔內(nèi)試驗有很多不同的類型,主要包括動力觸探,孔內(nèi)取樣以及抽提水試驗及配合物理探測的一些實驗項目。
2.2.1動力觸探。動力觸探主要就是根據(jù)探頭錘擊進入土層的難以程度來判斷土層質(zhì)量的一種測試方法,為了使得一次的錘擊能是一定的,需要按照一定的尺寸和性狀來進行,動力觸探的類型主要有超重型、重型、中型和輕型這幾類,對于目前的國內(nèi)鐵路工程地質(zhì)勘探中主要采取的是重型動力觸探的方式對土層的進行測試。
2.2.2孔內(nèi)取樣。孔內(nèi)取樣的對象主要是相關(guān)的土樣、巖樣以及水樣。主要就是為了通過室內(nèi)的實驗來確定各種土層的物理力學性能,通過相關(guān)的分析得出其承載力情況。為了保證取樣的效果,相關(guān)的操作必須要按照規(guī)范的要求進行。如果需要進行原位實驗需要先對土樣進行取樣然后再進行原位實驗,這樣可以保證土壤沒有被過多的干擾。
2.2.3配合物理探測。為了使得鉆探的資料更加的可靠,需要將鉆探測得的資料和物理測井所得資料進行對比和驗證,使得兩類人員相互合作,完善需要的地質(zhì)勘探資料。
2.3鉆探監(jiān)理。鉆探監(jiān)理是控制鉆探質(zhì)量很重要的一個環(huán)節(jié),在一些鐵路工程當中,有些監(jiān)理人員受到經(jīng)濟利益的誘惑,對于工程當中出現(xiàn)的問題沒有及時的指出來,使得鉆孔的質(zhì)量沒有得到保證,甚至有些單位在鉆探施工過程中存在忽視質(zhì)量、弄虛作假的現(xiàn)象,這嚴重違背了“百年大計,質(zhì)量第一”的原則,因此,建議設(shè)鉆探監(jiān)理對鉆探的全過程進行監(jiān)控,以保證鐵路工程地質(zhì)鉆探的質(zhì)量。
3結(jié)束語
對于鐵路工程來說,其地質(zhì)勘探在整個工程中具有很重要的地位,對于整個鐵路工程的安全性和經(jīng)濟性具有很大的影響,因此需要特別注意。不斷總結(jié)在鐵路工程地質(zhì)鉆探實踐中的各種經(jīng)驗,在發(fā)現(xiàn)問題的同時進行改進,使得相關(guān)的鉆探技術(shù)更加的成熟,保證鐵路工程的質(zhì)量。
作者:馬洪偉單位:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司
我是江西應用技術(shù)職業(yè)學院機械電子系07物探01班的一名學生今年我于2010年元月1日來到了廣東核工業(yè)工程勘探處勘探一隊二號機進行了為期6月的實習。主要實習內(nèi)容是廣州東鏡新城房地產(chǎn)有限公司委托廣東核工業(yè)工程勘探處勘探一隊進行樁基礎(chǔ)超前鉆一三期工程。其中可以說是苦中有甜,累中有樂,對自己的地質(zhì)知識有了一個量變到質(zhì)變的系統(tǒng)積累與考驗,粗略的把握了地質(zhì)鉆探重要性和基本任務,鉆孔的設(shè)計和結(jié)構(gòu)以及鉆孔的布置原則等等,自己也從一個紙上談兵的階段稍微上前跨了一步,感謝老工人老師傅的不厭其煩知無不言言無不盡的指導和教誨,鉆探隊領(lǐng)導的人文關(guān)懷,俗話說:師傅領(lǐng)進門,修行在個人。笨鳥先飛早入林,笨人勤學變聰明。這些知識和實習過程,足以使我受益終身了。就我在實習過程中的感想與心得匯報如下。
一、安全生產(chǎn)。都說安全是天,可以前也并沒有怎么在意,在實習期間才深刻的認識到安全生產(chǎn)的重要性和意義。在這里領(lǐng)導和工人都嚴格的貫徹“安全第一預防為主”的安全生產(chǎn)方針。新工人來的第一課就是安全教育,我來的時候就首先的讓我學習了安全生產(chǎn)的法規(guī)。使我明白了什么叫“三不傷害”;同時也增強了自我保護意識。通過系統(tǒng)的學習使我明白了安全的重要性,所以在實習期間沒有發(fā)生以外的事故,做到了安全生產(chǎn)。
二、業(yè)務和技能。這次我們打的是水文觀測孔,通過自己的實際操作,結(jié)合自己在學校所學的理論知識;以及老工人師傅的指導幫助。學會了判斷巖層、操作機器、測量水位以及書寫紀錄。使自己的業(yè)務水平有了一個質(zhì)的提高。同時也增強了自己動手操作水平。期間主要對平砂巖做了一些細致調(diào)查研究:砂巖是一種沉積巖,主要由砂粒膠結(jié)而成的,其中砂里粒含量要大于50%。決大部分砂巖是由石英或長石組成的,石英和長石是組成地殼最常見的成分。砂巖的顏色和沙子一樣,可以是任何顏色,最常見的是棕色、黃色、紅色、灰色和白色。地球上常見由砂巖相成的懸崖峭壁。有的砂巖可以抵御風化,但又容易切割,所以經(jīng)常被用于做建筑材料和鋪路材料。砂巖中的顆粒比較均勻堅硬,所以砂巖也被經(jīng)常用來做磨削工具。砂巖由于透水性較好,表面含水層可以過濾掉污染物,比其他石材如石灰石更能抵御污染。我們這里鉆探時主要遇到的困難是打平頂山砂巖,平頂山砂巖硬度高容易破碎在鉆進過程中不容易鉆進又容易掉塊卡鉆,所以在以后的學習中我要多注意加強這方面的學習。
三、日長生活。我們一般在野外作業(yè),比較枯燥乏味,許多配套設(shè)施也不到位。不過在這3個月的實習中讓我學會了許多以前不會的東西,也學會了在勞動中尋找快樂。同時了增強了自己獨立生活和判斷問題的能力。我想這將會成為讓我一生都收益的財富。在這為期一月的實習生活中,我受益匪淺。短短的90多天內(nèi),我不僅向老工人師傅學習了鉆探基本方法和技巧,體會到應該如何跟和同事交流和相處,更被隊里同志們的無私敬業(yè)精神所感動。這不僅為我今后的理論學習打下了良好的基礎(chǔ),也使我今后從事鉆探行業(yè)有了一個良好的開端。最后,更加感謝學校和隊領(lǐng)導給了我實習學習的機會,也多謝同事們多日來無私的照顧和關(guān)心,使我開心順利的完成在隊里
四學到的知識。1煤層底版水,其水溫高,水壓大,地質(zhì)條件復雜,需要探明承壓水的富水區(qū)域,因此堅持“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”以及“疏堵結(jié)合,以疏為主,綜合治理,總體推進”原則。礦井生產(chǎn)過程中,常見類型有孔隙水,裂隙水,巖溶水等因此應正確的預測各種開采條件的礦井正常涌水量,最大涌水量它是礦井制定疏堵設(shè)計,確定生產(chǎn)能力的依據(jù),如21平臺絞車房所開的二號放水孔,設(shè)計孔深為一百米,方位角為60度,傾角70度,結(jié)果沒達到設(shè)計供水量,重新開孔,這說明礦山水位地質(zhì)條件的復雜性,特殊性。梁北礦正常涌水量為1500立方米每分鐘,最大涌水量為2500立方,因此設(shè)計了正常排水能力,最大排水能力,以保證正常的生產(chǎn)安全。打鉆施工依據(jù)地測科水文鉆孔的設(shè)計書,其包括孔深,開孔,終孔的直徑,不同的套管的下置深度及所選的套管材料,常用的套管直徑一般有146毫米,127毫米,108毫米,89毫米,73毫米,63毫米等;鉆孔的止水方法,如上閘閥;鉆孔方位角,傾角,鉆孔的耐壓數(shù)據(jù),鉆孔終孔深度。另外還有每班的打鉆進尺,鉆孔的出水量等記入臺帳。我礦常見巖石為砂巖,粉砂巖,石灰?guī)r,泥巖,可以通過取芯或出水的渾濁程度判別,我在和老師傅一起工作是時,一般他們都比較嚴肅認真,經(jīng)驗豐富,通過聽,觀,感覺能判別巖石的性狀,如水量是否會繼續(xù)增大,巖石是軟是硬,鉆桿是否有折斷的可能等,以最小的鉆探工作量,取得最多和最好的地質(zhì)成果。打鉆的主要項目有水位的變化,巖心的描述,測量水溫,觀察和記錄鉆孔的涌水,深度,孔底壓力,孔壁坍塌現(xiàn)象等;打鉆的目的主要揭露含水層及其富水性,為最終的鉆孔利用提供依據(jù)。打鉆還應采取必要的措施,當發(fā)現(xiàn)煤巖松軟,來壓,水量突然增大,以及頂鉆,必須停止鉆進,匯報調(diào)度室,及時處理等,注意礦井突水征兆,加強個人安全防護。井下鉆進目的主要為疏水降壓,為安全生產(chǎn)提供保障,以防止出現(xiàn)地板壓力增大,棚梁破壞,巷道變形,地板鼓起。沿裂隙出水等,另外就是使用注漿工程,在地下筑成不透水體,切斷井巷出水通道,用以隔絕涌水水源或大量減少涌水量,注漿時應注意注漿檔位變化,流量為五檔位,分別為260升每分鐘,167,106,60,35,額定工作壓力為7兆帕。注意井下注漿事項和注漿后效果檢驗,如用注漿前后礦井的排水量及水壓變化值檢驗等。
五:操作過程。我們首先到達系樓的東南角。在鉆機開啟前,工程師師傅向我們介紹了鉆機的結(jié)構(gòu),鉆機主要由柴油機,傳動裝置,鉆掘裝置組成。鉆進裝置由水壓機,油壓機,鉆頭,鉆桿組成,鉆頭的較較鉆桿粗,直徑約10厘米,鉆頭鉆進材料為合金鋼,主要是在較軟的土.頁巖泥巖等較軟的巖石或土中鉆進,用于中小型鉆機的配置。本次鉆進的主要目的是劃分基巖面,同時取出巖芯,供編錄使用。鉆機開動后,工程師傅在調(diào)節(jié)鉆機的同時,向我們介紹了鉆機各個機械調(diào)節(jié)桿的作用,并在他的幫助下,有幾位同學試著操作鉆機。隨后,開啟泥漿泵,調(diào)節(jié)合適的壓力,開始鉆進大約半個小時后,鉆機的速度明顯下降,此時的深度為6.4M,碰到基巖,隨后,工程師師傅開始調(diào)節(jié)鉆機,以能夠更好地鉆進。對于鉆進速度,有以下幾個方面影響因素。
1.柴油機的標定功率,在其他條件相同的情況下,配套的柴油機的標定功率越大,鉆進速度越大,效率越高。當然,也不是標定功率越大越好,否則容易造成能量的額外消耗過大。
2.另一個影響鉆掘效率的主要因素是鉆桿和鉆頭的質(zhì)量。鉆頭一般為合金鉆頭,合金鉆頭的使用范圍較大,主要是由于它的價格較便宜,同時,在技術(shù)條件不斷提高的情況下,其鉆進效率不斷提高;
3.金剛石鉆頭的鉆進效率最高,但是它的價格較高,對于較小的鉆進效費比不合算,其主要在較大較深的鉆進過程中使用。
4.例如,我國現(xiàn)在在東海大陸架上進行的大陸超深鉆,計劃鉆進深度為10000M,所用主要就是合金鉆頭。
5.基巖的強度大小。土.軟巖軟土中的鉆進速度較快,而在較堅硬的巖石中,如砂巖.灰?guī)r中的鉆進速度就慢得多了。
6.鉆機的泥漿循環(huán)裝置。現(xiàn)在的鉆機采用液壓機抽取泥漿池的的泥漿,并臨時儲存在高壓儲存罐中。液壓機的壓力的大小直接影響鉆進的速度。
除此之外,鉆進速度還受傳動裝置,泥漿水壓等其他條件的影響。
各鉆桿和鉆頭和鉆桿之間一般采用錐形螺紋,即是越向內(nèi),鉆桿的孔徑越小,,這樣的,更好地保證了鉆桿間的連接牢固性,同時,也容易拆卸。鉆機除可以打鉆外,還可以取巖芯。巖芯管和鉆桿間的接口處的設(shè)計更為獨特。為了保證取芯順利,接口處有以自由活動的鋼珠,在鉆進的過程中,在一定的泥漿壓力作用下,鋼珠所堵的孔是通泥漿的,從而保證了取芯管中無空氣。而在停止鉆進后,鋼珠堵塞了孔,下部則處于真空狀態(tài),這樣就形成了自巖芯至鋼珠段的負壓,從而成功取芯。取出的巖芯約為0.87M,為第三系“紅層”分紅色砂巖,是一種未固結(jié)的含巖屑砂巖,紫紅色,中粒。由于未固結(jié),用手捻磨,有砂粒掉落,石英長石含量較高,因此,硬度較高。
六巖心及編錄。在鉆探過程中要仔細觀察,詳細記錄,掌握第一手工程地質(zhì)資料,這是全面闡述場地工程地質(zhì)條件的和正確評價工程地質(zhì)問題的主要依據(jù)。
1.基巖鉆孔的編錄和要求:認真填寫報表和鉆探日志。要詳細記錄鉆具陷落、進尺較快、漏水、孔壁掉快、跨塌等的深度。巖心描述的內(nèi)容包括巖石顏色、成分、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育程度、風化程度等。鉆進深度和巖性分層深度的測量誤差不超過0.05米。巖心采取率一般不能小于80%。巖心按順序編號,妥善保管。終孔后編制鉆孔柱狀土和說明書。
2.土層鉆孔編錄:土層鉆孔的鉆金速度較快,下鉆提鉆頻繁。所以要求地質(zhì)編錄人員熟練掌握土樣描述、分層、取樣、原位測試和進尺深度測量等項目的操作技術(shù),及時填好鉆探野外記錄表。
4操作人員及注意事項:鉆桿是錐形齒,外徑大內(nèi)徑小,不易回轉(zhuǎn)松動。卷揚機:提升鉆桿;鉆頭內(nèi)有四個鉆珠:防止水回流。傳動齒輪得到作用:切換卷揚機和轉(zhuǎn)動齒輪之一來工作,靠小齒輪與大齒輪相互作用來使鉆桿轉(zhuǎn)動,并鉆進下去。底部活動連桿的作用:類似“打氣筒”作用。從蓄水池中吸入水,儲存在高壓儲水罐中,并不斷維持儲水罐中的巨大水壓力,促使稀泥漿循環(huán)流動。其中活動連桿向左或者向右運動,作用相同,都向儲水罐中輸入水并從儲水池中吸收水。取心率=巖心實際長度/鉆孔進尺深度。只有當取心率大于等于80%時才為成功的0.87/1.2=72.5%,不算成功。在人員安排上,一臺鉆機工作需要3人,一人主操作,一人在鉆孔處協(xié)調(diào)主機手工作,并清理從鉆孔中涌出來的碎屑物質(zhì)。第三個人搬運裝卸鉆桿。控制卷揚機的操縱桿有三個檔次:上升,停止,下降。離合器兩個檔次:斷開,連接。控制卷揚速度的桿有三個檔次:
七.實習收獲。首先是知識上面收獲了很多,對于勘察報告的編寫有了初步的了解,對于數(shù)據(jù)的來源有了認識,對于勘察現(xiàn)場的工作情況有了深入的了解。雖然將來我們出去工作不是去搞勘察的,但是我們肯定是要用到勘察報告的,這次實習就給了我們了解整個勘察過程的機會。知道了哪些數(shù)據(jù)是可靠的,哪些是需要自己判斷真實性的。由于勘察單位最后提供的參考數(shù)據(jù)是一個范圍,具體采用哪個值還是需要我們自己判斷的。對于鉆機的工作原理和流程有了相當多的了解,這是在長時間守在機臺旁邊之后的收獲,只有這樣才能完全清楚鉆機的工作方式,以及哪里可能出現(xiàn)什么樣的問題。溶洞和土洞的位置,就是靠觀察是否有掉鉆和漏水現(xiàn)象判別的,而且溶洞對于工程的影響又是很大的。機臺在哪些方面可能搞假也是在工地現(xiàn)場學到的,標貫是否做假,采取率是否合格,鉆孔深度是否符合要求等等。對于鉆機的工作原理和流程有了相當多的了解,這是在長時間守在機臺旁邊之后的收獲,只有這樣才能完全清楚鉆機的工作方式,以及哪里可能出現(xiàn)什么樣的問題。溶洞和土洞的位置,就是靠觀察是否有掉鉆和漏水現(xiàn)象判別的,而且溶洞對于工程的影響又是很大的。機臺在哪些方面可能搞假也是在工地現(xiàn)場學到的,標貫是否做假,采取率是否合格,鉆孔深度是否符合要求等等。
摘要:針對工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息對鉆探方法選擇的影響,從鉆探方法技術(shù)原理與應用等角度,做了簡單的論述。鉆探信息是鉆探方法選擇的基礎(chǔ),也是鉆探方法應用效果的保障,對此在工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,加強鉆探信息的搜集,對確保鉆探工作的質(zhì)量與效率,有著積極的作用,基于不同的鉆探信息,結(jié)合鉆探方法的優(yōu)勢,能夠優(yōu)化出鉆探方法。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘查;鉆探信息;鉆探方法;選擇性影響
現(xiàn)階段地質(zhì)勘查作業(yè)中,常用的是鉆探方法,其與鉆探方法結(jié)合運用,能夠快速的獲得工程地質(zhì)資料,提高資料處理效率,有著積極的作用。隨著工程建設(shè)環(huán)境的日益復雜,使得工程地質(zhì)勘查作業(yè)的重要性得以凸顯。在開展地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,鉆探方法的選擇與應用,直接影響著鉆探效率與進度的控制,因此對工程地質(zhì)資料的搜集,有著較高的要求。
1鉆探技術(shù)應用分析
目前,我國的鉆探技術(shù)與裝備水平較為先進,地質(zhì)鉆探技術(shù)的應用,主要是在地表鉆孔,將地里面的巖石擊碎,獲得地下巖層內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造信息,為工程建設(shè)提供完整的數(shù)據(jù)信息。我國工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,常用的鉆探技術(shù),主要包括反循環(huán)鉆探技術(shù)以及繩索取芯技術(shù)等,每個技術(shù)的應用優(yōu)勢不同,適應的工程地質(zhì)也不同,因此工程地質(zhì)勘查作業(yè)中的鉆探信息收集,有著必要性。
2鉆探信息對鉆探方法選擇的影響
工程地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,常遇到的地質(zhì)類型,主要包括淺土層、碎石類土層等,為了能夠確保鉆探方法應用效果,則需要合理的利用鉆探信息,比如顆粒組成與密實度等指標。
2.1影響淺土層鉆探方法選擇的指標
在對土層進行地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,影響鉆探方法選擇的因素,主要包括巖芯采取率與回次進尺率等,這些鉆探信息直接影響著鉆探地質(zhì)資料的準確性,而且還影響著鉆探效率[1]。巖芯采取率主要是用來明確鉆探路徑中各土層厚度以及埋深情況等,利用δ來表示采取率系數(shù),利用公式δ=(L2-L1)/(L0-L3)來計算,其中L2指的是本回次巖心長度,單位是m,L1指的是上回次巖心殘留長度,單位是m,L0指的是本回次進尺長度,單位是m,L3指的是本回次巖心殘留長度,單位是m。δ值與1越接近,則鉆探信息的準確性就越高。回次進尺率主要是用來表現(xiàn)鉆進效率的重要指標,利用η來表示,利用公式η=(H2-H1)/(H0-H1)來計算,其中H0指的是本回次鉆進完成的鉆孔深度,單位是m,H1指的是上回次鉆孔深度,單位是m,H2指的是下回次鉆后的鉆孔深度,單位是m,η值與1越接近,則表示鉆進效率就越高。除此之外,在進行淺土層勘察中,還需要利用取土芯方法,明確土層結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,結(jié)合地質(zhì)資料信息,根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)與沖洗液等情況,來選擇回轉(zhuǎn)取芯鉆進法或者錘擊取芯鉆進法等,以確保鉆探的效率。綜上所述:基于η與δ值的變化特性,通常硬塑或者天然密度相對較大的土層,多使用回轉(zhuǎn)取芯鉆進法或者錘擊取芯鉆探法,當η與δ數(shù)值與1越接近,則越可以確保鉆探的質(zhì)量,能夠提高鉆探的效率,可以基于鉆探信息和鉆探方法之間的關(guān)系,例如表1所示,來提高地質(zhì)資料的準確性,同時提高鉆探效率[2]。
2.2碎土類土層鉆探方法選擇的信息指標
對于此類土層鉆探作業(yè),基于鉆孔結(jié)構(gòu)、巖心采取率以及沖洗液等信息,來選擇是使用回取芯鉆進或者錘擊取芯法等,透過各類指標,來分析鉆探方法應用的效果。這需要對各類鉆探方法適用性進行分析,比如密實程度與潮濕程度等[3]。若地層是松散性較強的卵石類,卵石個體的套入性較強,而且自由度大,此時雖然鉆進較為容易,但是極易坍塌,可以采取跟管鉆進法。若卵石層較為密實,個體自由度較小,此時孔壁坍塌的機率較小,可以采取螺孔鉆進法。若卵碎石層的含水量相對較小,在鉆進的過程中,孔壁不易坍塌,可以采裸孔鉆進法。若卵碎石層的含水量相對較高,可以采取跟管鉆進法。除此之外,卵碎石粒徑的大小程度,直接影響著鉆進的速度,也有影響著鉆進方法應用過程中鉆具器的選擇,通常使用Φ127或者Φ146鉆器具。若粒徑比巖心管內(nèi)徑或者卵碎石個體粒徑小,則可以選擇適當?shù)脑黾鱼@具口徑,合理的調(diào)整口徑,以達破碎個體的目標。綜上所述,為了能夠提高鉆探作業(yè)的效率與質(zhì)量,可以基于卵碎石和鉆進方法之間的關(guān)系,例如表2,來及時的調(diào)整鉆探方法[4]。
3鉆探信息有效搜集的策略
3.1采取數(shù)字地質(zhì)調(diào)查法
在工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息的完整性與真實性,直接影響著鉆探方法的選擇,對后期鉆探作業(yè),有著直接的影響,因此需要加強鉆探信息搜集與處理的控制,以確保工程的質(zhì)量。利用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查法,利用開放式通用數(shù)據(jù)采集模塊,來完成基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作,實現(xiàn)鉆探信息采集智能化與信息化,以快速、準確的獲得鉆探信息,以提高工作效率。此方法采取的是空間+屬性的方式,利用PRB采集模式的擴展性與約束性,能夠滿足地質(zhì)勘查野外數(shù)據(jù)采集的需求,對提高地質(zhì)勘查作業(yè)的質(zhì)量,有著積極的幫助。在實際搜集鉆探信息的過程中,充分的利用現(xiàn)代化設(shè)備與技術(shù),能夠為鉆探人員,提供更多的鉆探信息,對合理的選擇鉆探方法,有著積極的作用,相關(guān)的技術(shù)人員要熟練的利用數(shù)字化技術(shù),以提升鉆探的質(zhì)量。
3.2采取合適的搜集方法
鉆探信息中巖芯鉆取率以及回次進尺率等指標,其直接決定著鉆探方法的選擇,對此在進行搜集與處理的過程中,要合理的選擇搜集與數(shù)據(jù)處理方法,以確保鉆探信息搜集的有效性。以巖芯鉆取率計算為例,鉆探人員需要合理的選擇具有代表性的地層,進行巖芯鉆取試驗,利用計算軟件,套用計算公式,準確的計算巖芯鉆取率,以確保鉆探方法選擇的有效性。對于鉆探方法的選擇來說,并非僅僅從單個指標來判斷,而是需要綜合多項目指標來分析,需要鉆探人員能夠搜集大量的相關(guān)數(shù)據(jù),做好前期的準備工作,以確保后期鉆探作業(yè)與地質(zhì)勘查工作可以順利的進行,保證工程能夠安全開展作業(yè),確保工程的質(zhì)量。
3.3運用資料查閱法
工程地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,鉆探信息的獲取,可以利用地質(zhì)資料資源,來獲得相關(guān)數(shù)據(jù),因為各地區(qū)地質(zhì)資料是有著明確記載的,是前期大量外業(yè)作業(yè)所獲取的信息,地質(zhì)信息在短時間內(nèi)不會發(fā)生較大的變化,將其作為而基礎(chǔ)數(shù)據(jù),配合外業(yè)數(shù)據(jù)采集,通過各種調(diào)查試驗,來獲取完整的鉆探信息,進而選擇鉆探方法,以確保地質(zhì)勘查作業(yè)的順利開展。前期工作有效的開展,能夠加快地質(zhì)勘查后期作業(yè),無論是從經(jīng)濟性角度,還是從專業(yè)性角度,做好鉆探信息的前期調(diào)查工作,均有著必要性。
4結(jié)語
工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息對鉆探方法的選擇,有著指導性作用,決定著鉆探方法選擇,合理的分析鉆探信息,明確鉆探方法的適用性,以避免后期勘查作業(yè)中發(fā)生安全事故,比如坍塌事故。
作者:高曉芬 單位:貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司
摘要:隨著我國工業(yè)迅速發(fā)展,礦藏資源供求矛盾日益加劇,因此必須不斷提高地質(zhì)找礦效率,滿足社會快速增長的資源需求。本文借鑒國外先進深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)展開了具體論述,為我國地質(zhì)勘查、找礦提供參考。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查;深部地質(zhì);鉆探找礦
我國礦產(chǎn)資源雖然比較豐富,但很多開發(fā)者和使用者因為眼前的利益而進行的開采和利用手段,都嚴重缺乏可持續(xù)性發(fā)展的技術(shù)和意識,而部分具有相關(guān)技術(shù)和意識的開發(fā)方卻苦于沒有礦產(chǎn)開發(fā)權(quán),國家應針對這一情況對其作出調(diào)整,令礦產(chǎn)資源的綜合利用可以達到高效率、高回報、長期的可持續(xù)性循環(huán)利用,令中國的礦產(chǎn)資源可以長期地帶動中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。
1我國現(xiàn)有礦山深部找礦和采礦取得的成果
隨著全球能源形勢的日益惡化,開展礦山深部找礦已經(jīng)成為了一個必然趨勢。長期以來,我國對于礦產(chǎn)資源勘察僅僅處于地表、淺地表,已有的固體礦產(chǎn)勘察深度都處于500m以內(nèi),但是在美、澳等發(fā)達地區(qū),其礦產(chǎn)開發(fā)深度已達2.5~4.0km。基于此背景,我國必須重視深部找礦問題,加大相關(guān)勘探技術(shù)研究力度,為我國經(jīng)濟建設(shè)提供充足的資源。此外,由于深部找礦往往是在已有的礦山開采范圍內(nèi)進行的,因此免去了大量的基建工序,使得礦山開采成本得以有效節(jié)約。我國深部找礦技術(shù)的廣泛實施始于2004年,共安排216個礦山開展深部找礦;根據(jù)2008年統(tǒng)計結(jié)果,共166個礦山發(fā)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源,能源類煤炭探明45.89億噸,黑金屬鐵礦石、有色金屬銅礦、鉛鋅礦、貴金屬金礦、銀礦分別探明了6.95億噸、196.36萬噸、485萬噸、425t、5695t,加上其余礦種,總資源量的靜態(tài)產(chǎn)值大于1萬億元[1]。
2深部找礦的方法技術(shù)手段
深部找礦屬于是一個戰(zhàn)略性的任務,因此必須做好長期規(guī)劃,多方面(政策、資金、制度)確保任務的順利開展。現(xiàn)階段,我國礦產(chǎn)勘查具體難題如下:(1)老礦山深部、隱伏區(qū)找礦難度大,常用的地表直觀方法難以在這些區(qū)域應用,因此必須積極引進先進的、成熟的技術(shù)方法在開展深部找礦工作。(2)相比于地表、淺地表,地球深部地質(zhì)構(gòu)造更為復雜,因此找礦難度較大,原本的探測儀器分辨率無法滿足實際勘探需求。在深部找礦領(lǐng)域中,物探技術(shù)具有良好的應用效果,當前使用較為廣泛的綜合物探技術(shù)如下:(1)地面高精度磁力測量。在物探技術(shù)中,磁法的理論較為完善,找礦效果可觀,適用于具有磁測前提的地層、控礦構(gòu)造、礦床以及相關(guān)蝕變巖石,對于各個地區(qū)而言,即使是同一性質(zhì)的磁性體也會表現(xiàn)出不同磁場特征。目前,此測量方法應用十分廣泛,相關(guān)測量設(shè)備更是不斷更新?lián)Q代,測量精度日益增加,例如:航遙中心所研發(fā)的新一代航空氦光泵磁力儀,靈敏度高達0.0025nT,勘測效果上佳。(2)MT法。MT法是一種電磁類的探測方法。在工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi),速度測量是一個重要內(nèi)容,其主要是通過數(shù)字脈沖對某根軸轉(zhuǎn)速見測量,并按照機械比、直徑將所得結(jié)果換算為線速度,其優(yōu)勢在于設(shè)備輕便、探測深度大,具有較高的橫向分辨率。MT法有效解決了直流電法可定性、無法定量的問題,但是其應用前提為巖石見物性差異大,不可僅僅關(guān)注巖石電阻率。在實際應用中,需重視高阻巖石內(nèi)低阻區(qū)、低阻巖石內(nèi)高阻區(qū)。(3)VLF法。該方法是一種十分便捷的綜合物探法,能夠?qū)崿F(xiàn)地面電磁法掃面工作的迅速開展。甚低頻電磁法VLF依賴于在全世界分布的11個甚低頻電磁波發(fā)射臺發(fā)射的甚低頻電磁波信號。這些甚低頻電磁信號投射到地下埋藏的導體物質(zhì)上,并產(chǎn)生電磁感應。用VLF電磁法儀觀測這種感應信號并將其記錄下來,以尋找地下目標導體。在礦產(chǎn)勘探中,VLF法是低成本、快速的勘探方法,主要用于探測淺埋藏的,陡傾角的礦體和礦化帶等。
3深部地質(zhì)鉆探找礦存在的問題分析及解決策略
在我國,找礦工作由于其制度不完善,導致找礦勘察進展慢,范圍分散,流動性較大,不容形成有效、具體的數(shù)據(jù)和資料,而因為技術(shù)問題導致了耗時較長,成功率不高的現(xiàn)象。地質(zhì)找礦工作需要突破性的進展,往往需要大量的資金和人員的加入,我國在這方面的投入有所不足,并且現(xiàn)階段的地質(zhì)找礦很大程度上過分依賴于市場配置資源,使其處于較被動的地位,不利用地質(zhì)找礦工作的發(fā)展和進步。礦產(chǎn)所有權(quán)即產(chǎn)權(quán)方面也在制約和影響著地質(zhì)找礦。由于國家對其的宏觀調(diào)控力度不夠,從而導致?lián)碛械V業(yè)權(quán)的企業(yè)或開發(fā)方,沒有按照高效的、合理的方向進行地找找礦工作。首先要想提高地質(zhì)找礦的效率,國家和地方政府要加大這方面的重視,包括資金的投入和高技術(shù)素質(zhì)人員的培養(yǎng)。在國家和地方政府資金投入的同時,還要注意引進社會投資者的資金,增加資金的流動性和靈活性,避免因為某一原因而造成資金鏈的斷裂,影響地質(zhì)找礦的開展和后續(xù)工作。對地質(zhì)找礦的技術(shù)人員要進行定期的培訓,對于國外的先進技術(shù)要進行及時的學習和研究,結(jié)合我國的具體情況而制定出更加適合自己的找礦技術(shù),同時提高從事地質(zhì)找礦工作者的待遇,提高穩(wěn)定性、避免高技術(shù)人員的流失。最后國家要加大宏觀調(diào)控,讓地質(zhì)找礦可以更有效的開展,而不是一味依賴于市場配置資源,對一些礦產(chǎn)資源的擁有者和企業(yè),也要在一定程度上進行控制,以免因為個人原因而影響地質(zhì)找礦。
4我國深部找礦規(guī)劃分析
近些年,我國深部找礦主要規(guī)劃地區(qū)為貴州、青海、山西、新疆、內(nèi)蒙古等地。對于貴州從江—黎平地區(qū),其含礦帶主要位于東西向構(gòu)造蝕變帶內(nèi),該蝕變帶屬于貴州北部地區(qū),受東西向斷裂帶控制,出露地表長度、寬度分別為500m,1~4m,向西北傾斜約85°。此構(gòu)造碎裂蝕變巖內(nèi),其蝕變包含黃銅礦化、次生銅礦化、黃鐵礦化、硅化以及綠簾石化。蝕變主要是沿構(gòu)造裂隙進入,表現(xiàn)為網(wǎng)脈、帶、透鏡狀。該礦化主要由碎裂蝕變巖所控制,圍巖為燕山期角閃石巖、太古宙混合花崗巖。出露地表蝕變帶內(nèi),存在一礦化露頭,對其進行采樣分析后,發(fā)現(xiàn)存在金、銀、銅礦化。對含礦構(gòu)造蝕變帶進行勘探時,為了能夠全面掌握其空間分布情況,決定應用MT法、VLF法。根據(jù)MT勘測剖面發(fā)現(xiàn)其為低阻帶,根據(jù)VLF勘測剖面發(fā)現(xiàn)其極化橢圓傾角是過零點。經(jīng)調(diào)查分析,蝕變帶出露地表位置和電磁法勘測位置相符,表明構(gòu)造蝕變帶存在的真實性。蝕變帶貼近地表處幾近直立,向下一直延伸至400m處,其中200m左右,蝕變帶向南傾斜,傾角大,此處金、銀、銅化探呈現(xiàn)異常,基于此可判斷此處可能具有多金屬礦化現(xiàn)象。
5結(jié)語
基于我國當前經(jīng)濟發(fā)展情況分析不難發(fā)現(xiàn),其對于礦產(chǎn)資源的依賴較強,因此提高礦產(chǎn)勘察效率,實現(xiàn)資源有效開發(fā)至關(guān)重要。當前,科學技術(shù)發(fā)展迅速,礦產(chǎn)勘探行業(yè)應積極引入先進技術(shù),有效提高勘探精度與勘探效率,為深部找礦奠定良好基礎(chǔ),實現(xiàn)我國社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。
作者:羅本利 單位:貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局
摘要:在經(jīng)過長期的開采工作后,地表礦藏所剩無幾,因此,深部地質(zhì)找礦成為礦業(yè)企業(yè)發(fā)展的主要方向。闡述了地質(zhì)勘查的內(nèi)容種類,分析了深部地質(zhì)找礦及鉆探技術(shù)的要點,在此基礎(chǔ)上提出存在的問題與改進的措施。研究對推動礦業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極的作用。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查;深部地質(zhì);鉆探找礦技術(shù);途徑
目前,礦業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了多年的發(fā)展后地表可直接挖掘的礦產(chǎn)資源越來越少,在這樣的形勢下,地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦顯得越來越重要。筆者通過調(diào)查研究并結(jié)合多年的工作經(jīng)驗,在文中著重探討了深部鉆探找礦技術(shù),以期為礦業(yè)從業(yè)者的工作起到積極的作用。
1地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容
1.1礦山接替資源
當所開采的礦山出現(xiàn)資源危機,或者由于礦山的開采影響了當?shù)亟?jīng)濟的增長,就要開展勘查礦山接替資源的工作。在進行礦山地質(zhì)勘查的過程中,要綜合考慮礦山的類型,選擇地質(zhì)條件優(yōu)越和市場需求量大的礦山。要深入勘查礦山和礦區(qū)的情況,并把這些因素作為尋找礦產(chǎn)的依據(jù)。
1.2礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)
礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)的地質(zhì)勘查也是一項重要的工作,第一是對礦山的儲量及服務年限進行勘查,目的是為生產(chǎn)企業(yè)的開采規(guī)劃提供依據(jù),這樣開采工作才能在科學的指導下開展合理開發(fā);第二是對礦山生產(chǎn)區(qū)周邊的儲礦情況進行勘查,能夠為今后擴大礦山生產(chǎn)范圍做準備。
1.3礦產(chǎn)的伴生礦及尾礦
礦產(chǎn)的開發(fā)工作往往不是針對單一礦種,而是要在開采過程中對低品位礦和新型礦進行綜合評估,將與礦山資源共生的其他礦開采出來,這也就是所說的伴生礦和尾礦。
2深部地質(zhì)找礦技術(shù)及地質(zhì)鉆探技術(shù)
2.1深部地質(zhì)找礦技術(shù)
傳統(tǒng)的找礦技術(shù)方法是由表及里進行,也就是從地表開始逐漸深入。這種傳統(tǒng)的找礦方式效果不佳,所以,應該不斷轉(zhuǎn)變找礦的思路,將先進的技術(shù)和精準的設(shè)備運用其中,從而對地質(zhì)的表面和深部構(gòu)造有一個充分的認識,歸納出地質(zhì)成礦的規(guī)律,再將巖石在屬性上的差異考慮在內(nèi),使測量的精度有效提升,礦藏的精確度也得到提高。
2.2深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)
(1)X熒光技術(shù)。X熒光技術(shù)的工作原理是依據(jù)射線提供對應的數(shù)據(jù)結(jié)果,特點有靈活性和輕便性,另外在元素品味和成份的獲取上也有獨特的地方。目前,在地質(zhì)找礦工作中,X熒光技術(shù)的應用越來越普遍,其作用也越來越顯著。具體來說,礦物自身具有反射光線,在礦物受到一定波長的作用時就會有射線發(fā)出,同時,所放射出的射線具有X元素的特征,能夠被X熒光機有效識別。X熒光技術(shù)在深度地質(zhì)找礦工作上具備三點優(yōu)勢:第一,可以將地質(zhì)的隱伏構(gòu)造標示出來;第二,可以將礦體的具體方位指示出來;第三,可以將礦體邊界勾勒出來,并顯示出礦體的厚度。(2)甚低頻電磁法。隨著找礦工作的不斷推進,找礦的面積日益增大,地表的礦產(chǎn)已經(jīng)被開采的所剩無幾,所以,要想獲取礦產(chǎn)資源就必須進行深部地質(zhì)找礦,給礦業(yè)企業(yè)的開采增大了難度。為了適應當前地質(zhì)找礦行業(yè)的情況,一種新型的找礦方法在深部地質(zhì)找礦工作中應運而生,即甚低頻電磁法。這種方法具有勘查速度快、效率高、靈活性大的優(yōu)點具體來說,甚低頻電磁法的工作原理如下:第一,將所測數(shù)據(jù)用Fraser濾波進行處理,運用地質(zhì)找礦規(guī)律和礦體賦存規(guī)律來確定礦地的方位和形狀;第二,預測礦體的賦存方位;第三,提供找礦額度依據(jù)。
2.3鉆探技術(shù)
(1)受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)。前文列舉的兩種方法都屬于地質(zhì)找礦技術(shù),在深部鉆探技術(shù)上則要運用受控定向鉆探技術(shù)。這種技術(shù)能夠讓鉆孔按照一定的方向進行,同時能夠交叉完成主孔和分支孔的鉆進。受控定向鉆探技術(shù)主要被應用于礦產(chǎn)勘查和鹽鹵礦等,其鉆孔的精度較高,通常在0.5米以內(nèi),所以,受控定向鉆探技術(shù)也被應用于坑道鉆探。隨著信息技術(shù)的不斷推廣和使用,鉆孔設(shè)計和數(shù)據(jù)處理技術(shù)也得到提升,鉆探技術(shù)水平的提高使得鉆礦、測量、調(diào)試工作可以同時進行。面臨地表礦藏不足的現(xiàn)狀,深部采礦成為日后發(fā)展的趨勢,因此受控定向鉆探技術(shù)在今后的找礦工作中將突顯出越來越重要的作用。(2)深部鉆探技術(shù)的關(guān)鍵。運用深部鉆探技術(shù)要綜合運用鉆柱和鉆桿,兩者交替工作,從而使鉆桿所受荷載平衡。在日常養(yǎng)護方面要定期進行探傷檢查,并加強鉆柱的潤滑,將阻力和摩擦力降至最低。在鉆探深度上以1500m為界限,一旦超過這個數(shù)值,就要使用高強度的繩索取心鉆桿,同時,也要將鉆桿的壁厚與直徑增大。在鉆進方法上,深部鉆探技術(shù)采用的是繩索取心金剛石鉆探方式,如果出現(xiàn)掉塊和坍塌的現(xiàn)象,要運用高性能的無固相沖洗液和高光譜鉆頭技術(shù)。(3)深部鉆探技術(shù)的質(zhì)量控制。在進行深部鉆探工作時有兩個關(guān)鍵的技術(shù)指標,一個是孔斜,另一個是采取率。對于孔斜,要對其斜差加以控制,當鉆進深度達到50m的時候,也要對鉆孔的方位角和定角加以測量。對于采取率,通常情況下,完整巖層采取率應當高于80%,對于破碎巖層而言,采取率也要大于65%。要結(jié)合實際情況采取相應措施來提高采取率。
3地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)存在的問題和改進措施
3.1地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)存在的問題
(1)設(shè)備陳舊。目前,我國所采用的鉆孔技術(shù)同發(fā)達國家相比處在落后的狀態(tài),大多礦產(chǎn)企業(yè)都采用金剛繩索的取心工藝,常常出現(xiàn)機具裝備上的不匹現(xiàn)象。除此之外,鉆探口徑過于單一,極差變數(shù)少,當?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)較復雜時很容易發(fā)生事故。(2)人才匱乏。除設(shè)備陳舊外,專業(yè)從事鉆探技術(shù)的人員匱乏也是制約鉆探技術(shù)發(fā)展的重要因素。分析鉆探從業(yè)人員短缺的原因有以下三個方面:一是工作條件較為艱苦;二是工作穩(wěn)定性差;三是職稱評定與職位晉升難度大。
3.2地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的改進措施
(1)引進工藝。要在有效發(fā)揮已有鉆探設(shè)備作用的基礎(chǔ)上不斷改進工藝,引進新方法,例如更新鉆探設(shè)備,改善鉆孔頂角問題等。同時,要加強礦業(yè)企業(yè)與科研機構(gòu)的合作,不斷探討技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進。(2)引進人才。要想吸引更多的人從事鉆探工作就要采取一定的措施來提高鉆探技術(shù)人員的待遇。第一,提高薪資待遇,并設(shè)立獎金和補助;第二,注重對技術(shù)骨干的繼續(xù)培養(yǎng),為技術(shù)人員的職稱評定提供平臺;第三,強化技術(shù)工作人員之間的溝通交流,為技術(shù)水平高、工作業(yè)績突出的人員提供廣闊的晉升空間。
綜上所述,目前地表淺礦的開采量越來越低,面臨這種形勢,深入地質(zhì)勘查技術(shù),推進深部地質(zhì)找礦技術(shù)發(fā)展大勢所趨。在分析了深部地質(zhì)找礦技術(shù)與鉆探技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)了當前地質(zhì)勘查及深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)存在的問題,并提出相應的改進措施,對提升技術(shù)水平和開采量都有參考價值。
作者:顧 鵬 單位:黑龍江省齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院
地質(zhì)的鉆探施工,對于鉆探設(shè)備、鉆探工藝、鉆探規(guī)程和參數(shù)、人員操作方式等等都有不同于淺孔施工的要求。
1工程地質(zhì)鉆探的特點及適用條件
在工程地質(zhì)勘察中,鉆探是最基本最常用的勘探手段。不同類型的建筑物,不同的勘察階段,不同的工程地質(zhì)條件下,凡是布置勘探工作的地段,一般均需采用鉆探方法。與地質(zhì)找礦鉆探相比,工程地質(zhì)鉆探的特點是:
(1)勘探工程鉆孔布置,不光要考慮自然地質(zhì)條件,還需結(jié)合工程類型及特點。如水壩一般應順壩軸線布孔,工業(yè)與民用建筑則需按建筑物的輪廓線布孔等。
(2)鉆進深度一般不大,除了大型水利工程,深埋隧道以及為了解專門的地質(zhì)問題(如控測深巖溶)外,孔深均為十余米至數(shù)十米,所以經(jīng)常采用簡易鉆探法和輕便鉆機。
(3)鉆孔多具綜合性目的,1個鉆孔除了需查明地層巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件外,還要作各種試驗、取樣、長期觀測。有些試驗往往與鉆進同時進行,所以進尺較慢。
(4)工程地質(zhì)鉆探在鉆進方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進過程中的觀測編錄等方面,均有特殊的要求。與物探、坑探相比較,鉆探工作有其獨特的優(yōu)點,它可以在各種環(huán)境下進行,不受地形地質(zhì)條件的限制。它能直接觀察巖心和采樣,勘探精度高。勘探深度大,不受地下水的限制,鉆進速度也較快,這是坑探所不能比擬的。
2鉆頭的選擇和使用
金剛石鉆頭的硬度超過堅硬巖石的幾倍到幾十倍,從理論上說,金剛石鉆頭可以順利地在各類地層中鉆進,但在實踐中,金剛石鉆進技術(shù)經(jīng)濟效果與管理密切相關(guān),只有科學地選擇鉆頭,并合理地使用,才能提高鉆速,減少事故,增加純鉆進時間和延長鉆頭壽命。
2.1金剛石鉆頭選擇原則
金剛石鉆頭要求與巖石性質(zhì)相適應,如選用得正確,便會得到好的效果;如選擇不當,不但鉆進效果不好,甚至引起其他方面的麻煩。鉆頭的選擇往往涉及許多方面的因素,概括地說應遵循以下原則:
(1)硬的、堅硬致密而研磨性大的巖層,均勻性差,完整度差,甚至破碎地層宜用孕鑲金剛石鉆頭。
(2)硬度級別較低的、完整均質(zhì)巖層應選用表鑲金剛石鉆頭。
(3)在中硬及中硬以下巖層鉆進,選用優(yōu)質(zhì)聚晶(PCD)和復合片(PDC)鉆頭為好。
2.2金剛石鉆頭選擇使用
依據(jù)上述原則,針對施工地區(qū)地層特點,確定鉆頭類型。沖擊層鉆進采用四翼螺旋肋骨取芯鉆頭和三翼階梯式無芯鉆頭。在中硬以下巖層中鉆進均采用復合片鉆頭,7級以上石英砂巖和火成巖等較硬巖層采用人造孕鑲金剛石鉆頭鉆進。同一類型的鉆頭又有不同的形狀,我們選擇了幾種孕鑲?cè)嗽旖饎偸@頭和復合片取芯鉆頭及復合片無芯鉆頭進行了生產(chǎn)試驗。從表l可以看出,圓弧形孕鑲金剛石鉆頭各項工作指標都較高,故我們最終選擇了圓弧形人造孕鑲金剛石鉆頭鉆進較硬的石英砂巖和火成巖。使用金剛石代替硬質(zhì)合金鉆進后,可大幅提高鉆速,減少輔助工作時間,鉆探效率提高30%以上。兩種鉆進方法的效果比較見表1。
3工藝參數(shù)
金剛石鉆進效率除了取決于正確選擇鉆頭外,還取決于鉆進工藝參數(shù):鉆壓、鉆頭轉(zhuǎn)速和沖洗液量。影響鉆進工藝程參數(shù)的因素很多,主要有巖層的性質(zhì)和特點、鉆頭的類型、所用設(shè)備和鉆具性能以及鉆孔的直徑和深度等。評定金剛石鉆進工藝是否合理,主要依據(jù)鉆速、鉆頭的總進尺和單位進尺金剛石的消耗量三個方面的指標來衡量。根據(jù)金剛石性質(zhì)及破碎巖石的機理,金剛石鉆進必須采用以高轉(zhuǎn)速為主體的鉆進工藝,配合適當?shù)你@壓和足夠的沖洗液量。
3.1鉆壓
決定鉆壓既有鉆進所需的一面,又有所用的設(shè)備和鉆具可能施加其上的一面。實踐證明,鉆速在一定限度內(nèi)隨著鉆壓的上升而增加,當加在鉆頭上的壓力大于所鉆巖石的壓人硬度時,巖石就由表面破碎轉(zhuǎn)到體積破碎,鉆速迅速增長,但當壓力接近或超過金剛石本身抗壓強度時,金剛石開始破損,導致鉆速下降。因此,鉆壓有一個最優(yōu)值,這個最優(yōu)值應該處于巖石抗壓強度和金剛石抗壓強度之問,以保證鉆頭很好的磨銳,維持比較穩(wěn)定的鉆速。依據(jù)上述原則,結(jié)合鉆頭鉆壓推薦值,確定鉆進不同巖層的鉆壓值:7級以上較硬巖層10~15kN,5~6級砂巖、細砂巖、粉砂巖,鉆壓控制在8~llkN,泥巖鉆進鉆壓5~9kN,新地層鉆進鉆壓在4kN以下(見表2)。在實際鉆進中,我們根據(jù)不同地層條件和鉆頭情況,對鉆壓進行調(diào)整,以使孔底鉆頭獲得所需鉆壓。對完整巖石選用鉆壓上限,對破碎、裂隙和軟硬互層巖層選用下限。另外,鉆壓的施加還具有階段性,金剛石鉆頭剛?cè)肟椎讜r,輕壓慢轉(zhuǎn)鉆進4~5min,等鉆頭與孔底密合以后,再以正常規(guī)程鉆進。這樣既提高了鉆進速度,又可降低鉆頭金剛石的消耗量,增加鉆頭的總進尺,特別是PDC鉆頭鉆進,鉆壓由小逐漸增大對克服鉆速衰減是十分必要和有效的,表3列出了3種不同加壓方式鉆進效果。
3.2轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速是影響鉆進效率的重要因素。研究轉(zhuǎn)速與機械鉆速和鉆頭磨損之間的關(guān)系,對正確選擇轉(zhuǎn)速具有重要意義。首先我們選擇在不同巖層條件下鉆速與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律進行試驗研究,如圖1。從圖1曲線可以看出,在泥巖、細砂巖、石英砂巖中鉆進,鉆速和轉(zhuǎn)速的變化近似呈線性關(guān)系,其中,泥巖對轉(zhuǎn)速的增加最為敏感。當然,隨著轉(zhuǎn)速的增加,鉆頭單位時間內(nèi)的磨損量有所增加,但是其單位時間內(nèi)的進尺量亦隨轉(zhuǎn)速增加而增加,鉆頭磨損的增長低于破巖效率的提高,因而相對磨損量下降。雖然鉆進效率隨轉(zhuǎn)速的增加而提高,但是生產(chǎn)中不能無限提高轉(zhuǎn)速,而應結(jié)合鉆頭、設(shè)備、鉆具能力、鉆孔等因素來確定轉(zhuǎn)速。在生產(chǎn)施工中,參照鉆頭的推薦值,結(jié)合設(shè)備、鉆具情況,確定了比較合理的轉(zhuǎn)速(表4)。
3.3沖洗液量
沖洗液量是金剛石鉆進的另一重要規(guī)程參數(shù),它除了冷卻鉆頭,排除巖粉外,還具有調(diào)節(jié)金剛石胎體正常磨損,即適時暴露金剛石的作用,還有軟化巖石、保護孔壁、潤滑減振作用。金剛石鉆進特點是巖粉細小,鉆具與孔壁、孔底的間隙都很小,沖洗液流經(jīng)狹窄的通道,阻力很大,般不需要大泵量。如泵量過大,不僅增加工作泵壓,而且會沖壞孔壁,沖蝕巖芯,而易造成巖芯堵塞事故,還會造成鉆壓的過量減少,甚至會造成鉆具的振動。當然,泵量不足也會發(fā)生排粉不暢,增大阻力,增大金剛石耗量,嚴重不足時,則會發(fā)生燒鉆等嚴重事故。沖洗液排除巖粉和冷卻鉆頭的效率,取決于液流返流速度,所以,現(xiàn)在常以沖洗液的上返流速來計算金剛石鉆進所需的泵量,即:Q=6VF式中:O為沖洗液量Umin;V為環(huán)空間隙上返流速(≥0.3~0.5wds):F為鉆孔的環(huán)空面積(era2)。在實際操作中,隨鉆孔的不斷延深而降低轉(zhuǎn)速,取得較好效果(表4)。鉆壓和轉(zhuǎn)速這二個工藝參數(shù),雖然各有其作用和特點,但在鉆進過程中是相互配合和相互制約的,因此不能孤立研究選擇某一參數(shù),必須綜合權(quán)衡,使鉆頭在最優(yōu)狀態(tài)下工作,方能充分發(fā)揮金剛石鉆進的有效能力。
4效益
4.1直接效益
隨著該工藝技術(shù)研究、實踐完善及其推廣應用,使地質(zhì)勘探鉆進效率大幅提高,平均鉆機月效由380m提高至現(xiàn)在的580m,最高突破1000m,提高52.6%。全年開動鉆機18臺,鉆探作業(yè)總臺時達146899,鉆月數(shù)達204.026個,按市場價格280~320元,m,單機每個鉆月可多創(chuàng)收60000元左右,公司可多刨產(chǎn)值1000多萬元,經(jīng)濟效益相當可觀。
4.2間接效益
工藝技術(shù)推廣應用后,不僅提高了地質(zhì)勘探的鉆進效率和經(jīng)濟效率;同時也因所施工的鉆孔質(zhì)量好、工期短,受到甲方的肯定與好評和同行的敬佩與效仿,穩(wěn)固并擴大了在這一行業(yè)中的市場份額。
5結(jié)束語
不同建筑場地的工程地質(zhì)條件,不同的鉆探目的,決定了工程地質(zhì)鉆探方法和設(shè)備的選擇。目的明確,技術(shù)先進,方法多樣,是工程地質(zhì)鉆探特有的技術(shù)特點,因此有必要對鉆探技術(shù)加深認識,不斷地學習和創(chuàng)新。
隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的步伐也隨之加快,地下礦產(chǎn)資源的需求量和消耗量也在不斷增加,這使得礦產(chǎn)資源越來越緊缺,礦產(chǎn)資源的供給和保障問題已成為制約國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”問題。加強礦產(chǎn)勘查、保證礦產(chǎn)資源供給已成為各界關(guān)注的問題。
1鉆探概述
鉆探是用鉆機設(shè)備從地表向地下鉆進成孔,從而達到所要任務的工程施工工程。從鉆探的目的可分為:地質(zhì)鉆探、水文水井鉆探、地熱鉆探、工程勘察鉆探、石油鉆探、文物勘察鉆探等等。以地質(zhì)鉆探為例,其是從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進行分析研究,以鑒別、查明礦體或劃分地層,判定地層地質(zhì)情況的作業(yè)。
2地質(zhì)勘查鉆探裝備目前存在的問題
經(jīng)過近年來地質(zhì)工作者的堅持和努力,現(xiàn)如今大部分表層礦床已經(jīng)被開發(fā),目前我們面臨的多為深層地段的探礦,這種深層礦層鉆探勘查對取心(樣)、鉆進速度、工程成本、安全防護等方面的要求都很高。深層礦產(chǎn)的勘查要求理論支持和鉆探驗證相結(jié)合的方式。鉆探在系統(tǒng)勘探礦床的地質(zhì)情況下,探明和圈定地下礦體的邊界線,了解礦產(chǎn)品質(zhì)時,再配合地下坑探工程在深部大致了解礦床的延伸情況及礦床地質(zhì)情況時都發(fā)揮著作用。鉆探工程是直接從地下巖層獲取實物樣品的唯一途徑,它是礦產(chǎn)勘查的重要技術(shù)方法之一。但是應該看到,我國鉆探設(shè)備目前存在許多問題,例如鉆探設(shè)備陳舊老化、技術(shù)方法落后、鉆探效率低。因此,大力著手于礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā),推進鉆探技術(shù)與裝備的現(xiàn)代化,對先進鉆探技術(shù)、裝備的研究開發(fā)是十分迫切的。如今,地質(zhì)勘查鉆探裝備存在的問題(尤其是地質(zhì)勘探鉆機)已成系列化、專業(yè)化的問題。它的主要問題有:功能單一、搬運困難、操作不便、勞動強度大、配套裝備有機組合性差。例如:我國現(xiàn)有的淺孔取樣鉆機(鉆進深度小于100m);SH30型取樣鉆機系列(沖擊鉆進);XY型立軸式液壓給進取樣鉆機系列(回轉(zhuǎn)鉆進);車載取樣鉆機系列(回轉(zhuǎn)鉆進)等,它們共同的特點是鉆進功能單一,不能滿足不同地層的鉆進技術(shù)要求和地質(zhì)技術(shù)要求。在工程地質(zhì)勘察鉆探中,所鉆探的地層大多數(shù)為第四系地層(Q4)、粘土層、砂礫層、全風化一強風化軟質(zhì)巖地層、部分硬質(zhì)巖地層。第四系地層到軟質(zhì)巖,一般可采用沖擊鉆進。硬質(zhì)巖地層采用回轉(zhuǎn)鉆進。在實際勘查鉆探中,所鉆地層包括第四系、軟質(zhì)巖、硬質(zhì)巖,均使用到?jīng)_擊鉆機和回轉(zhuǎn)鉆機,并且無論是長途運輸,還是鉆探旖工現(xiàn)場,都要準備多種運載工具,成本較高,浪費大量人力物力,給取樣鉆探施工帶來諸多不便。在礦產(chǎn)地質(zhì)鉆探中,尤其是固體礦產(chǎn)鉆探,鉆探設(shè)備發(fā)展到今天,也存在鉆探設(shè)備功能單一、不能適應各種地層的情況。
3地質(zhì)勘查鉆探裝備未來發(fā)展方向
在我國,現(xiàn)行使用的絕大部分地質(zhì)鉆探取樣鉆機,無論是淺孔鉆機,還是中、深孔鉆機,基本部是液壓立軸式鉆機。從2O世紀60年代開始自行研制鉆機,并投入生產(chǎn)使用以來,已使用了半個世紀,逐步形成了xu、xY等系列地質(zhì)取樣鉆機。8O年代末到9O年代后,對全液壓動力頭式鉆機進行了有益探索。但由于研制的樣機受液壓技術(shù)相對落后的限制,未能推廣使用。近些年來,有些國家無論是在新設(shè)備研制上,還是在新工藝方法的應用上,都有了長足的發(fā)展。目前,國外研發(fā)的中、深孔高速動力頭地質(zhì)取樣鉆機的國家有美國、加拿大、澳大利亞等圜。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展,我國開始研制新一代YDX系列全液壓動力頭式取樣鉆機,并得到不斷推廣。我國已經(jīng)有鉆進能力1000In的YDx~3型鉆機。所以,未來地質(zhì)鉆探設(shè)備的發(fā)展方向是向全液壓動力頭式、計算機控制方向發(fā)展,并配套組合的塔、機、行走一體化,以適應各種環(huán)境的鉆探施工場地。
4現(xiàn)有地質(zhì)勘查鉆探裝備的改進
4.1地質(zhì)鉆探鉆機功能的改進
現(xiàn)有工程地質(zhì)鉆探設(shè)備,100m以內(nèi)的淺孔取樣鉆機,其沖擊鉆進和回轉(zhuǎn)鉆進功能分開,是2種型號的鉆機。如果將這2種鉆進功能組合在一種型號鉆機上,不但可減少設(shè)備的投入、提高鉆探效率、降低鉆探成本,還可滿足各類地層的需要,取樣質(zhì)量好。將SH3o__2型鉆機的沖擊功能,設(shè)計組裝在xY一1型鉆機上,既可沖擊,又可回轉(zhuǎn),還可成倍地提高在第四系(O4)地層鉆進效率和取樣質(zhì)量。因第四系地層(04)較復雜,單一的沖擊或者回轉(zhuǎn),往往鉆探效果不理想,存在鉆孔質(zhì)量低、取樣質(zhì)量差、鉆探效率低、成本高的缺點。在實際鉆探取樣中,經(jīng)常出現(xiàn)孔內(nèi)事故,但由于其具備沖擊、回轉(zhuǎn)功能,對處理孔內(nèi)事故效果好,縮短了處理事故時間。鉆進效率較高、取樣質(zhì)量好、降低了鉆探成本,同時也減輕了工人的勞動強度。建議生產(chǎn)廠家(目前還沒有生產(chǎn)廠家改進生產(chǎn)這種多功能鉆機),設(shè)計改進xY一1型鉆機,以滿足用戶和地質(zhì)鉆探需要。
4.2運輸工具的改進
在鉆探施工場地運輸,一直采用人力、膠輪拖拉機、履帶式拖拉機搬運,費時費力,并且若有條件采用自帶方式,無條件的采用外雇方式,均增加了施工成本。可以考慮將xY一1型取樣鉆機設(shè)計裝在小型履帶機上,改成自走式。既解決了鉆探施工場地的運輸,又適應了各種鉆探施工環(huán)境場地,提高搬運效率。同時,xY型系列中、深孔鉆機,也可以考慮將其設(shè)計裝配在自走式中型履帶機上。
4.3鉆塔的改進
鉆探使用的鉆塔,相對于鉆機,是分體的,不但安裝費時費力,而且使用、運輸也不方便。建議設(shè)計改進成塔、機一體式,增加液壓起落,液壓調(diào)平鉆機、鉆塔,節(jié)省輔助生產(chǎn)時間,減輕勞動強度。如果能將xY型系列鉆機設(shè)計改進為具有沖擊、回轉(zhuǎn)(特別是xY—l型取樣鉆機),塔、機一體,鉆塔液壓起落,鉆機、鉆塔液壓調(diào)平,履帶式自走的功能,將帶來一場地質(zhì)鉆探設(shè)備的革命,實現(xiàn)鉆機、鉆塔、運輸工具一體化,可極大地提高鉆探效率,減少輔助時間,減輕勞動強度。
5地質(zhì)勘查鉆探設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新對策
(1)要解決我國深部礦產(chǎn)勘查中的關(guān)鍵鉆探設(shè)備問題,就必需研發(fā)深孔全液壓動力頭巖心鉆機及配套設(shè)備,形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的、先進的深孔全液壓動力頭巖心鉆探裝備系列,力爭與國際巖心鉆機先進水平接軌,使巖心鉆探技術(shù)得到跨越式發(fā)展。如今,大多數(shù)國家在深層礦產(chǎn)勘查時已經(jīng)普遍運用這種第三代巖心鉆機,該類型鉆機鉆進效率極高,深孔可達3000m。而我國現(xiàn)在廣泛運用的是第二代地質(zhì)巖心鉆機,也就是液壓立軸式巖心鉆機。如廣西地礦局在某礦區(qū)先是運用國產(chǎn)立軸式鉆機,它的鉆進效率比較低,每小時鉆探進尺僅lm左右。后來采用國外進口的全液壓動力頭鉆機,在同樣條件下小時進尺可達3m多,鉆進效率提高了3倍。目前,我們國家這類機型的研制開發(fā)及應用上要落后于歐美一些發(fā)達國家。因此,我國今后一段時期地質(zhì)勘查任務還是較繁重的,應當加快研究、開發(fā)自動化巖心鉆機的步伐。
(2)不論是企事業(yè)內(nèi)部還是外部都需要三者相互的結(jié)合,通力合作,將已有的鉆探技術(shù)加以創(chuàng)新并融入實踐當中,密切關(guān)注、掌握最新鉆探技術(shù)及工藝,研究并解決鉆探旋工過程中的難題,當問題解決了再反復實踐,研發(fā)和應用兩手抓以適應新形勢下在深層找礦對鉆探技術(shù)的要求。對鉆探設(shè)備及其技術(shù)改進方法有以下幾方面:
1)改進XY型系列立軸式液壓鉆機,具有沖擊、回轉(zhuǎn)鉆進功能。鉆塔、鉆機、自動行走一體化。
2)我國YDX系列全液壓動力頭式鉆機已經(jīng)應用到了生產(chǎn)實踐,應在地質(zhì)鉆探中推廣使用,使我國鉆探設(shè)備盡快實現(xiàn)升級換代。
3)國產(chǎn)地質(zhì)管材材質(zhì),研制出高強度、耐磨性好、韌性佳等合金管材,以滿足地質(zhì)鉆探需要,特別是滿足中、深鉆孔的需要。
4)研制出符合地質(zhì)鉆探各類巖層的人造超硬復合材料,從而提高鉆頭的使用壽命和小時效率。
5)在我國自主研制的三合一組合鉆具(即:繩索取芯+液動潛孔錘+螺桿馬達),已成功應用在中國大陸科學鉆探孔中,并可推廣應用到鉆探生產(chǎn)中。需加緊研制孔底換鉆頭,最終實現(xiàn)四位一體組合鉆具,勢必會產(chǎn)生顯著的鉆探效益。
(3)培養(yǎng)高素質(zhì)鉆探技術(shù)人員。目前,我國許多地質(zhì)鉆探技術(shù)人員和工人缺乏施工操作方面的經(jīng)驗,多數(shù)人還停留在過去常規(guī)的鉆探操作上,如不能很好使用金剛石鉆進與繩索取心技術(shù),再加上深孔鉆探技術(shù)方面的經(jīng)驗嚴重缺乏,其工作難度可想而知。如廣西地礦局曾在桂北2個大型鉛鋅礦實施了2個750nl的鉆孔,當鉆探超過300m,地質(zhì)結(jié)構(gòu)變繁雜,技術(shù)操作難度加大時,只有經(jīng)驗豐富的退休老機班長方可施使操作,可想而知,一個連常規(guī)的鉆探技術(shù)和設(shè)備無法掌握的技術(shù)人員就更別指望運用先進的鉆探裝備了。因新型的地質(zhì)裝備技術(shù)含量高、價格昂貴,所以必須加大對技術(shù)人員的培養(yǎng),只有具備較高的文化素質(zhì)和實際工作經(jīng)驗的技術(shù)人員才能順利運行新型設(shè)備。
6結(jié)語
總之,為加強地質(zhì)工作,實現(xiàn)地質(zhì)勘查工作的要求,必須研發(fā)及應用當代最先進的鉆探技術(shù)與裝備,盡早使設(shè)備更新?lián)Q代。通過采用最新的鉆探技術(shù)及工藝方法,提升礦產(chǎn)勘查的技術(shù)水平和經(jīng)濟效益。
今年我來到了核工業(yè)工程勘探處勘探一隊二號機進行了為期月的見習。其中可以說是苦中有甜,累中有樂,對自己的地質(zhì)知識有了一個量變到質(zhì)變的系統(tǒng)積累與考驗,粗略的把握了地質(zhì)鉆探重要性和基本任務,鉆孔的設(shè)計和結(jié)構(gòu)以及鉆孔的布置原則等等,自己也從一個紙上談兵的階段稍微上前跨了一步,感謝老工人老師傅的不厭其煩知無不言言無不盡的指導和教誨,鉆探隊領(lǐng)導的人文關(guān)懷,俗話說:師傅領(lǐng)進門,修行在個人。笨鳥先飛早入林,笨人勤學變聰明。這些知識和實習過程,足以使我受益終身了。就我在實習過程中的感想與心得匯報如下。
一、安全生產(chǎn)
都說安全是天,可以前也并沒有怎么在意,在實習期間才深刻的認識到安全生產(chǎn)的重要性和意義。在這里領(lǐng)導和工人都嚴格的貫徹“安全第一預防為主”的安全生產(chǎn)方針。新工人來的第一課就是安全教育,我來的時候就首先的讓我學習了安全生產(chǎn)的法規(guī)。使我明白了什么叫“三不傷害”;同時也增強了自我保護意識。通過系統(tǒng)的學習使我明白了安全的重要性,所以在實習期間沒有發(fā)生以外的事故,做到了安全生產(chǎn)。
二、業(yè)務和技能
這次我們打的是水文觀測孔,通過自己的實際操作,結(jié)合自己在學校所學的理論知識;以及老工人師傅的指導幫助。學會了判斷巖層、操作機器、測量水位以及書寫紀錄。使自己的業(yè)務水平有了一個質(zhì)的提高。同時也增強了自己動手操作水平。期間主要對平砂巖做了一些細致調(diào)查研究:砂巖是一種沉積巖,主要由砂粒膠結(jié)而成的,其中砂里粒含量要大于50%。決大部分砂巖是由石英或長石組成的,石英和長石是組成地殼最常見的成分。砂巖的顏色和沙子一樣,可以是任何顏色,最常見的是棕色、黃色、紅色、灰色和白色。地球上常見由砂巖相成的懸崖峭壁。有的砂巖可以抵御風化,但又容易切割,所以經(jīng)常被用于做建筑材料和鋪路材料。砂巖中的顆粒比較均勻堅硬,所以砂巖也被經(jīng)常用來做磨削工具。砂巖由于透水性較好,表面含水層可以過濾掉污染物,比其他石材如石灰石更能抵御污染。我們這里鉆探時主要遇到的困難是打平頂山砂巖,平頂山砂巖硬度高容易破碎在鉆進過程中不容易鉆進又容易掉塊卡鉆,所以在以后的學習中我要多注意加強這方面的學習。
三、日長生活
我們一般在野外作業(yè),比較枯燥乏味,許多配套設(shè)施也不到位。不過在這個月的實習中讓我學會了許多以前不會的東西,也學會了在勞動中尋找快樂。同時了增強了自己獨立生活和判斷問題的能力。我想這將會成為讓我一生都收益的財富。
在這為期一月的實習生活中,我受益匪淺。短短的多天內(nèi),我不僅向老工人師傅學習了鉆探基本方法和技巧,體會到應該如何跟和同事交流和相處,更被隊里同志們的無私敬業(yè)精神所感動。這不僅為我今后的理論學習打下了良好的基礎(chǔ),也使我今后從事鉆探行業(yè)有了一個良好的開端。最后,更加感謝學校和隊領(lǐng)導給了我實習學習的機會,也多謝同事們多日來無私的照顧和關(guān)心,使我開心順利的完成在隊里的任務。
摘要:地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理內(nèi)容繁雜,涉及到人力、設(shè)備、質(zhì)量、場地及安全等。地質(zhì)勘探中鉆孔的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)時間,是衡量投資者們在鉆探生產(chǎn)管理上成敗的主要要素,也是鉆探生產(chǎn)管理的主要任務。文章就如何搞好地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理進行了分析和探討。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)鉆探;生產(chǎn)管理;5S活動;安全管理;勞動效率
地質(zhì)勘探中鉆孔的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)時間,是衡量投資者們在鉆探生產(chǎn)管理上成敗的主要要素。地質(zhì)勘探生產(chǎn)中鉆孔的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)時間三要素是鉆探生產(chǎn)管理的主要任務。在生產(chǎn)工作中,鉆孔質(zhì)量、成本、生產(chǎn)時間是互相聯(lián)系的,又互相制約。要提高鉆孔質(zhì)量,保證鉆孔鉆進到設(shè)計點不出現(xiàn)偏差,可能引起成本的增加。過分搶鉆探進度抓生產(chǎn)時間,可縮短鉆探工程的生產(chǎn)時間,而有可能引起鉆孔的質(zhì)量問題,鉆進到設(shè)計點,偏差有可能超差,得重新施工,加大成本的消耗和延長生產(chǎn)時間。為了取得良好經(jīng)濟效益,地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理,應該有完成計劃、組織、控制管理的職能,做到綜合考慮。
地質(zhì)鉆探生產(chǎn),是投資者組織生產(chǎn)活動的基本單位,也是經(jīng)濟核算單位。它承擔著地質(zhì)找礦鉆探生產(chǎn)的全過程。任務是由地質(zhì)部門根據(jù)地質(zhì)礦床、礦點的分布規(guī)律設(shè)計,下達鉆孔位置、深度和見礦點允許偏差等要求的任務書。投資者按任務書的設(shè)計,有效地組織鉆探生產(chǎn)的各種資源,以機臺為優(yōu)秀,合理地安排生產(chǎn),監(jiān)督與控制生產(chǎn)的施實,掌握機臺上存在的問題和困難。協(xié)助相關(guān)的部門,保質(zhì)、保量、保時按期完成鉆探生產(chǎn)任務。此外,機臺上還應設(shè)法做到降低成本,以有限投入,獲取最大的產(chǎn)出。本文就如何搞好地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理淺談一些認識和看法。
一、地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理中應注意的幾個問題
地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理內(nèi)容繁雜,涉及到人力、設(shè)備、質(zhì)量、場地及安全等。
(一)人力資源
地質(zhì)勘探生產(chǎn)管理應有足夠人力資源,以保證勘探生產(chǎn)順利進行和確保鉆孔質(zhì)量。按照鉆探的工藝流程應配置質(zhì)量管理員、生產(chǎn)技術(shù)員、設(shè)備維修員和足夠操作工人。隨著體制制度的改革,組織架構(gòu)、鉆機定員標準、輔助人員的配備、作業(yè)制度等都發(fā)生變革。以股份人員參與管理和生產(chǎn),在勘探生產(chǎn)上表現(xiàn)出技術(shù)、管理懸薄。沒有質(zhì)量管理員、生產(chǎn)技術(shù)員和設(shè)備維修員,給生產(chǎn)帶來許多不利的因素。減少勞動力配備,降低鉆探成本,也要滿足最低的生產(chǎn)標準。操作工人絕大部分應為熟練工,最好能有兼職生產(chǎn)技術(shù)員和設(shè)備維修人員加入其中,在生產(chǎn)過程中能起到一定的保障。對新員工應進行培訓,使新員工盡快掌握崗位技能和操作技巧,杜絕沒有培訓上崗。素質(zhì)教育也不能放松。只有這樣,地質(zhì)鉆探施工質(zhì)量和工作效率才能得到保障。運用實踐科學發(fā)展觀的理論聯(lián)系解決實際問題,堅持以人為本,保障地質(zhì)勘探生產(chǎn)工作順利進行。
(二)設(shè)備保證能力
地質(zhì)鉆探設(shè)備在地質(zhì)勘探生產(chǎn)中地位十分重要,設(shè)備的好壞從一定意義上講,決定鉆探機臺上的生產(chǎn)面貌,直接間接地影響鉆孔數(shù)量、質(zhì)量、成本和完成速率。設(shè)備壽命長短、生產(chǎn)效率快慢、工作質(zhì)量好壞主要決定設(shè)備的本身狀況,但在很大程度上也取決于設(shè)備的使用情況,如果設(shè)備使用的合理,操作正確,就能夠減輕磨損,延長使用壽命并保持其應有的良好狀況,發(fā)揮應有的工作效率,否則相反。設(shè)備要有保證能力,而這保證能力就是人,整個機臺上的所有成員。鉆探機臺上必須高度重視,組織班組人員定期維護保養(yǎng)設(shè)備和相關(guān)設(shè)施,做到設(shè)備責任分解,具體落實到人,責任明確,嚴格按照設(shè)備安全技術(shù)操作規(guī)程作業(yè),管好、用好、修好設(shè)備。使用者做到會使用、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障,憑證上崗處理機電儀一體化的突發(fā)事件;生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)常保持清潔,并按規(guī)定加油潤滑;遵守交接班制度;管理好工具及附件;發(fā)現(xiàn)異常立即停機,自已不能處理的應及時報告檢查,以確保設(shè)備狀態(tài)完好。
鉆探設(shè)備出現(xiàn)故障,影響鉆孔的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)時間,應立即請人維修以免損壞設(shè)備,延誤鉆探生產(chǎn)的工期。
(三)鉆探工藝和質(zhì)量管理
生產(chǎn)現(xiàn)場,鉆探機臺要自覺按鉆探工藝進行施工,根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和不同地層的巖石軟硬度采用不同的工藝,如合金鉆進、鋼粒鉆進、金鋼石鉆進等。在實際施工中還應根據(jù)巖石的可鉆性等級選擇鉆進方法、鉆頭結(jié)構(gòu)類型、鉆進技術(shù)參數(shù),來確定鉆進工作時間,材料消耗數(shù)量。不同結(jié)構(gòu)標號的鉆頭、潤滑劑、及材料配比要合適,沖洗液類型也應依所鉆巖、礦層的物理力學性質(zhì)來合理選擇。做到以最少的投入獲取最大的效益。操作鉆進,要隨時注意孔內(nèi)的情況變化,調(diào)整好鉆進的壓力,勻速鉆進,護壁堵漏隨時跟進。杜絕搶進尺和機臺上沒有人操作現(xiàn)象。注意預防孔內(nèi)事故,出現(xiàn)事故馬上向機長報告,由有經(jīng)驗的人或機長親自操作,提防事故擴大,排除完成后,要總結(jié)經(jīng)驗預防發(fā)生。穿過構(gòu)造層和設(shè)計礦帶層時要注意巖心采取率,全孔力求準確無損地從鉆孔中采出相應孔段巖、礦心,在數(shù)量上要有足夠的長度和體積,在質(zhì)量上要能夠保持原生結(jié)構(gòu)和含礦品位,確保達到地質(zhì)設(shè)計要求。整個鉆孔鉆進過程中,要與現(xiàn)場的地質(zhì)技術(shù)工程師多聯(lián)系,多測孔斜度,預防返工,保證鉆孔彎曲度不超差,全孔達到設(shè)計要求。
鉆探施工過程中質(zhì)量管理的工作重點主要在生產(chǎn)機臺上,取決現(xiàn)場的技術(shù)能力,包括人力、設(shè)備、工具和質(zhì)量管理的工作水平。做好鉆探施工過程的質(zhì)量管理:(1)嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,合理選擇鉆進技術(shù)參數(shù)。此項工作現(xiàn)場操作工人遵守完成;(2)加強檢查,掌握質(zhì)量的動態(tài)。此項工作機長、投資者和相關(guān)的部門按照計劃施實完成;(3)及時跟進質(zhì)量情況的統(tǒng)計分析。此項工作全員來完成,通過自檢、互檢與大檢查,從中分析鉆孔達不到質(zhì)量要求的原因,采取措施,對癥下藥,避免重復出現(xiàn)類似的質(zhì)量問題。
加強鉆探工藝和質(zhì)量管理,要時刻對鉆探的操作過程進行監(jiān)督,嚴格要求,杜絕違規(guī)操作現(xiàn)象,及時發(fā)現(xiàn)問題分析原因,采取有效的防范措施。
(四)開展5S活動
鉆探機臺上要堅持不懈地實施和推行5S活動,即“整理、整頓、清潔、清掃、素養(yǎng)”。保持機臺上清潔干凈,設(shè)備狀態(tài)良好,工具物品擺放整齊,打造一個良好的工作環(huán)境,有助于工作者保持良好的心態(tài),提高自身素質(zhì)和工作效率,保證安全生產(chǎn),也是讓操作者們形成良好的行為習慣。搞好機臺建設(shè),樹立學習業(yè)務技術(shù)的風氣,這也很重要。
(五)節(jié)能降耗提高勞動效率
鉆探生產(chǎn)管理優(yōu)秀是穩(wěn)步打出優(yōu)質(zhì)鉆孔。而節(jié)能降耗提高勞動效率也是鉆探生產(chǎn)管理的重點。提高機臺上的管理水平,一要提高設(shè)備的利用率,節(jié)能降耗,節(jié)約一度電、一滴水、一滴油;二要提高操作者技能和勞動效率,增加產(chǎn)出。機臺上還應開展科學實踐活動,應用先進工藝和技術(shù),提高質(zhì)量降低成本,全員要積極參與,機長以身作責、狠抓落實,工作定能取得實效。
(六)均衡有序
地質(zhì)鉆探生產(chǎn)要均衡有序安排,根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場地層、構(gòu)造復雜性,如力學不穩(wěn)定地層、水敏性地層、漏失地層、易溶地層和構(gòu)造發(fā)育等制定好施工方案。生產(chǎn)中盡量做到難、易和量的均衡分配。機臺上每個班組在每天內(nèi)按計劃完成一定量的進尺(鉆進米數(shù)),制度化一定嚴格執(zhí)行。這樣,可以更好的利用設(shè)備和時間,保證一定的生產(chǎn)量(鉆進米數(shù)),提高機臺經(jīng)濟效果,有利于正常生產(chǎn)的秩序,并還可解決鉆探過程中搶進尺引起彎曲度超差問題。注意均衡分配并不是講平均主義,是根據(jù)地層復雜性來均衡分配,機長必須重視。出現(xiàn)復雜地質(zhì)情況,要特殊對待,當班者及時報告機長,由機長來調(diào)整生產(chǎn)任務,使量的分解更確切均衡。
在當今經(jīng)濟市場中,均衡有序開展鉆探生產(chǎn)顯得更為重要。機臺班組要有量的計劃,機長組織實施完成,投資股東們協(xié)助監(jiān)督。鉆孔生產(chǎn)重要的是質(zhì)量,圍繞這個問題,從實際出發(fā),因地制宜均衡量化,鉆進時該快的快,該慢的慢,做到均衡有序,穩(wěn)步搞好鉆孔質(zhì)量、成本和生產(chǎn)時間的管理。
(七)安全管理
安全管理對于順利地開展地質(zhì)鉆探生產(chǎn)經(jīng)營活動來說,是極為重要的工作。發(fā)生災害事故,對人身財產(chǎn)和生產(chǎn)經(jīng)營都會帶來巨大的損失,因此,鉆探施工安全管理優(yōu)為重要。安全管理的原則和作用全員要充分理解,努力消除一切災害事故。預防災害事故程序為:(1)預先了解危險源及期危險因素;(2)預測由于這種危險所造成的災害事故;(3)推測災害事故發(fā)生后帶來的危害;(4)根據(jù)這些預想、預測和預先估計的條件,決定最佳預防方案;(5)執(zhí)行預防措施;(6)對預防結(jié)果進行評價;(7)最終鑒定,并對今后必要改善提供新情報。做到預防為主,消除勞動生產(chǎn)過程中的不安全因素,教育員工,提高安全生產(chǎn)的認識,加大實施安全生產(chǎn)責任制的力度,獎罰分明,堅持“三不放過”的原則,防范于未然。
二、結(jié)語
地質(zhì)鉆探生產(chǎn)管理是一項較復雜的工作。機臺為優(yōu)秀機長負責人制,要全面綜合考慮生產(chǎn)工作,又要抓機臺思想建設(shè),機長必須認真學習,掌握實踐科學發(fā)展觀的理論,在地質(zhì)鉆探生產(chǎn)中堅持以人為本,重點應圍繞“鉆孔質(zhì)量、成本、生產(chǎn)時間”三要素上開展工作。在地質(zhì)勘探中做好安全文明生產(chǎn),提高管理水平,確保優(yōu)質(zhì)孔率,降低鉆探成本的前提下,均衡有序安排,努力以最佳的手段,創(chuàng)造出地質(zhì)勘探史上新業(yè)績。
作者簡介:陳自軍(1957-),男,廣西310核地質(zhì)大隊工程師,研究方向:普查勘探尋找鈾太資源。
摘要:礦業(yè)發(fā)展實踐證明向深部找礦是發(fā)展的必然,在深部找礦過程中,鉆探技術(shù)是地質(zhì)資源勘查和地球科學研究的重要技術(shù)方法,是能夠直接從地下空間獲取實物樣品的唯一手段。文章結(jié)合筆者工作實踐對深部找礦鉆探技術(shù)進行了分析,僅供參考。
關(guān)鍵詞:鉆探技術(shù);深部找礦;地質(zhì)勘查
一、深部地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀
我國礦產(chǎn)資源分布廣泛,從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用情況來看,我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為1/3左右,在地質(zhì)找礦方面還有相當大的潛力。我國地質(zhì)找礦勘查工作平均深度在300~500m之間,而西方發(fā)達國家勘查深度平均在800m。我國深部找礦勘查技術(shù)尚處于起步階段,隨著找礦深度的不斷增加,在鉆探技術(shù)上還有很多問題有待解決。巖芯鉆探是地質(zhì)找礦工作中的重要環(huán)節(jié),要探明地下深部礦藏,除利用先進的地質(zhì)理論和物化探、遙感等探測技術(shù)外,最終需要通過巖芯鉆探技術(shù)取出地下巖芯,通過試驗分析才能確定礦產(chǎn)資源的埋藏深度、品位和儲量,并最終提交有效的地質(zhì)找礦成果。
現(xiàn)階段深部地質(zhì)鉆探存在的問題主要有:裝備落后,投入不足,更新緩慢。機械化程度不高,綜合效率低,屬于逐漸淘汰的裝備。用于深部鉆探施工的配套裝備有限;鉆探隊伍的組織體系缺失,人才匱乏,觀念保守,創(chuàng)新有限;中級以上鉆探技術(shù)人員嚴重不足,缺乏科技創(chuàng)新的領(lǐng)軍人員;生產(chǎn)一線缺乏高素質(zhì)的鉆探工人,尤其是機班長。不利于鉆探工程產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展;鉆探工法難以攻克復雜地層、創(chuàng)新有限,技術(shù)的引進與創(chuàng)新存在障礙;技術(shù)的引進、推廣與自主研發(fā)不足以支撐發(fā)展的需要;實施深部巖心鉆探面臨人才、裝備、機具和技術(shù)等困難;管理粗放,結(jié)構(gòu)松散,效率不高;滿足于一般的生產(chǎn)技術(shù)管理,管理層與生產(chǎn)層松散,技術(shù)與生產(chǎn)結(jié)合不密切,計劃與控制能力有限,生產(chǎn)效率不高,成本降低困難;現(xiàn)場設(shè)施和管理不規(guī)范,不足以展示新時期地礦人的風采。
二、深部鉆探找礦技術(shù)
(一)金剛石繩索取心技術(shù)
繩索取心(WI)鉆探技術(shù)在全球地質(zhì)找礦鉆探施工中是應用最廣泛、綜合地質(zhì)效果最佳的鉆探技術(shù)。自20世紀70年代中期我國開始推廣應用,但在應用廣度和深度上與國外發(fā)達國家相比存在較大差距,利用繩索取心鉆探技術(shù)完成的巖心鉆探工作量仍不足全部固體礦產(chǎn)巖心鉆探工作量的30%。國產(chǎn)繩索取心鉆具存在材質(zhì)不佳、加工質(zhì)量差、易折斷和脫扣等問題,不能滿足1000m深鉆孔的需要。而深部找礦一般采用的替代方案是使用內(nèi)徑可以通過繩索取心鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來完成鉆孔取心作業(yè),這就在完成取心作業(yè)的同時增大了鉆孔工作量。
金剛石鉆頭的使用壽命是限制金剛石繩索取心技術(shù)應用于深部找礦的另一個原因。自20世紀60年代開始研究,70年代開始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來,我國金剛石鉆頭制造水平有了很大提高,但是其使用效果與國外仍存在較大差距。雖然在金剛石超硬復合材料方面進行了大規(guī)模的攻關(guān)研究,制造了一些聚晶、復合片產(chǎn)品,但其性能也遠遠趕不上國際水平。這就使得國內(nèi)金剛石鉆頭鉆進壽命短、效率偏低。據(jù)調(diào)查,我國的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足40m。
(二)反循環(huán)連續(xù)取樣(心)鉆探技術(shù)
反循環(huán)連續(xù)取樣(心)鉆探技術(shù)采用壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì),利用雙壁鉆桿以沖擊回轉(zhuǎn)全面碎巖和連續(xù)巖屑作為地質(zhì)樣品的方式鉆探施工,隨著鉆進的不斷進行,巖屑被高速氣流連續(xù)地經(jīng)雙壁鉆桿的中心攜帶至地表,并按照順序?qū)r屑收集起來作為地質(zhì)化驗分析的地質(zhì)樣品。
國內(nèi)外大量的鉆探施工經(jīng)驗證明,采用該法獲取的地質(zhì)樣品不僅完全能達到確定礦體埋藏深度、礦體厚度、品位等物化參數(shù)的基本要求,而且其鉆探施工速度要比傳統(tǒng)的取柱狀巖心施工速度提高5~10倍,施工成本也將大大降低。根據(jù)2006年有關(guān)統(tǒng)計資料,反循環(huán)連續(xù)取樣(心)鉆探技術(shù)在澳大利亞完成鉆探工作量的比例超過80%。我國在20世紀80年代中期曾開展了該項技術(shù)的研究并進行推廣應用,但由于地質(zhì)上是以巖屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱狀巖心,且需使用特殊的雙壁鉆桿,所以推廣應用受到較大阻力。
值得關(guān)注的是目前國際地質(zhì)鉆探承包商和礦業(yè)投資者已經(jīng)提出了取心取樣相結(jié)合的地質(zhì)勘探新概念,并在一些國家開始應用,取得了比任何單一方法效率及地質(zhì)效果都要好的結(jié)果,大幅度提高了鉆進效率、降低了成本。著名的國際鉆探設(shè)備制造商瑞典AtlasCopco公司已經(jīng)開始推廣這項綜合取心(樣)鉆探技術(shù)。我國則沒有這方面的應用研究。
(三)高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)
受控定向鉆探技術(shù)是一種可以使鉆孔軌跡按照預定方向前進的特殊鉆探技術(shù),該項鉆探技術(shù)還可以實現(xiàn)在一個主孔內(nèi)鉆進多個分支孔的羽狀鉆孔。在普通鉆孔難以到達的勘探部位和坑道內(nèi)以及陡斜礦體的勘探中,利用高精度受控定向(取心)鉆探技術(shù)可以明顯減少鉆探工作量和施工費用。
由于地質(zhì)巖心直徑較小,地質(zhì)鉆探取心對這項技術(shù)關(guān)注熱度不夠。受控定向鉆探技術(shù)是深孔施工單位必備的手段,是施工的保證,是處理孔內(nèi)事故的方法。深孔施工控制孔斜是重中之重,如何根據(jù)地質(zhì)地層設(shè)計好防斜措施,減小孔斜和孔斜的變化率。
三、深部鉆探找礦技術(shù)發(fā)展
(一)巖心鉆探設(shè)備
1.加快第三代新型鉆機研制和開發(fā),積極引進石油鉆井界先進技術(shù)和理念,設(shè)計出適應于巖心鉆探的深孔鉆機。以液壓為動力,優(yōu)先開發(fā)地質(zhì)巖心頂部驅(qū)動鉆機,使之成為系列化及與之相配套泥漿泵等。
2.加快坑道鉆探設(shè)備的能力、功能的提升。在危機礦山接替資源的勘探中,對某些成礦模式的地層,在現(xiàn)有的數(shù)百米深的地下坑道或開采區(qū)內(nèi),利用坑道鉆探設(shè)備來進行深部巖心鉆探工作,可以充分揭露深部地層,節(jié)約鉆探費用和時間,提高勘探效率。
3.加快先進巖心鉆探設(shè)備的推廣。巖心鉆探設(shè)備推廣應用的最終結(jié)果是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,而產(chǎn)業(yè)化又是降低生產(chǎn)成本和銷售價格的有效手段,這又反過來推動著巖心鉆探設(shè)備的推廣應用。因此,巖心鉆探設(shè)備的推廣應用過程就是設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化過程。
(二)巖心鉆探器具及工藝方法
1.加強信息情報收集,積極開展行業(yè)問信息交流,推動學科交叉合作。回顧鉆探技術(shù)發(fā)展的幾十年,情報部門提供了金剛石鉆進技術(shù)、定向鉆進技術(shù)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)等一系列科技信息,對國內(nèi)鉆探工程界有很大的啟發(fā),為在國內(nèi)科技攻關(guān)立項、研發(fā)、創(chuàng)新、模仿或引進技術(shù)起到了重要作用。
2.加快新型基礎(chǔ)鉆具的研制和新工藝技術(shù)的完善。新型高壽命金剛石鉆頭、高強度深孔繩索取心鉆桿、新型深孔雙壁鉆桿的研制是保證金剛石繩索取心鉆進技術(shù)、反循環(huán)連續(xù)取樣(心)鉆進技術(shù)安全、經(jīng)濟、高效的服務于深部地質(zhì)找礦工作的基礎(chǔ)鉆具,對于提高這些技術(shù)應用的可靠性、經(jīng)濟性有著重要作用。目前這些基礎(chǔ)鉆具有的已經(jīng)由勘探所立項研究,有的正在申報立項。
3.加強巖心鉆探器具及工藝方法的系統(tǒng)化研究,增強鉆探器具的功能、提高工藝方法的適應性,利用現(xiàn)有技術(shù)集成、整合出新。多功能、一體化是國外鉆具發(fā)展的一個方向,我國巖心鉆探器具也應利用現(xiàn)有技術(shù)和工藝實現(xiàn)功能整合。
4.建立健全先進鉆探設(shè)備、工藝方法的推廣機制,建設(shè)利用先進鉆探設(shè)備、工藝方法的鉆探樣板工程。
5.注重鉆探從業(yè)人員的培訓工作,提高鉆探人員的素
質(zhì)。深部找礦的設(shè)備和儀器更加精密,操作更加自動化。沒有高素質(zhì)的從業(yè)人員保障,不僅不利于新技術(shù)的推廣應用,而且也很難保證高質(zhì)量的完成深部找礦的鉆探工作。
四、結(jié)語
向深部找礦是發(fā)展的必然,在深部找礦過程中,除了利用更成熟的地質(zhì)理論和更先進的物化探方法、遙感技術(shù)等新探測技術(shù)外,最終還需要使用鉆掘(探)技術(shù)來取心取樣,證實推斷和探測的正確性。深部找礦中的關(guān)鍵技術(shù)問題,歸根結(jié)底是新深度、新要求與研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備器具間的矛盾、已有技術(shù)成果與推廣應用間的矛盾、先進技術(shù)與舊有觀念之間的矛盾、技術(shù)的先進性與經(jīng)濟的可行性之間的矛盾,技術(shù)需求與信息滯后之間的矛盾。
作者簡介:劉森峰?(1963-),男,江西鄱陽人,江西有色地質(zhì)勘查四隊工程師,研究方向:地質(zhì)鉆探。